浅析长输管道工程建设中的水土流失防治对策

福建省环境科学研究院韩德飞



浅析长输管道工程建设中的水土流失防治对策

福建省环境科学研究院
韩德飞

[摘要]随着我国输油气等长输管道建设步伐的加快，因管道工程建设造成的水土流失问题日益突出，引起社会各界的关注。该文在分析输油气管道建设中水土流失特点的基础上，探讨其防治对策和方法。

[关键词]长输管道工程 水土流失 防治对策

随着我国经济快速发展与油气资源需求剧增，输油气管道凭借其运输量大、效率高、费用低、能耗小等独特优势，已成为我国能源输送的发展重点[1]。然而，长输管道工程在建设与运营过程中都会对区域自然环境、生态环境以及社会环境造成一定的扰动，尤其加重了管道沿线的土壤侵蚀和水土流失，影响区域生态环境的可持续发展[2-4]。目前，建设1km管道就要增加355t的水土流失，排在煤矿、铁路和公路项目之后，位列第四[5]。随着我国油气长输管道建设步伐和规模的不断加快，长输管道工程建设引发的水土流失问题变得日益突出，已引起社会各界的关注。

1 水土流失特点

1.1 呈线状分布

输油气管线工程属线状开发建设项目，工程建设线路长、管道作业带较窄，工程扰动地表和损坏植被呈显著的线状分布，所造成的水土流失也呈线状分布。

1.2 类型多样

输油气管道工程建设线状延伸距离长、空间跨度大，工程穿越的地貌类型、土地利用类型多样，导致土壤侵蚀程度、方式和类型的多样化，造成工程沿线的新增水土流失的类型复杂多样[6]。

1.3 流失强度空间分布差异大

输油气管道工程施工工艺复杂多样，包括管道开挖、顶管穿越、定向钻穿越和围堰开挖等各种施工方法，由于施工工艺不同，以及地表状况、土壤抗蚀性能、植被类型和植被覆盖程度差异较大，导致工程建设引发的水土流失强度在空间上分布不均匀、区段差异明显[7]。

1.4 发生时段集中

受区域气候及施工工艺的影响，输油气管道水土流失主要发生于雨季中的施工建设阶段。施工过程不仅破坏了管道沿线原有地貌和植被，降低土体抗蚀能力，加剧土壤侵蚀；还产生了大量的弃土、弃渣，在强降雨作用下，易发生强烈的水土流失。

2 水土流失防治措施

根据输油气管道建设特征及工程沿线水土流失特点，工程水土流失防治措施应采取划分水土流失防治分区，有针对性地对重点防治区进行防护，区别对待。同时，将工程措施与植物措施、永久措施与临时措施相结合，做到“点、线、面”相结合。

常见工程措施主要包括挡土/渣墙、截/排水沟、表土剥离及覆土等；植物措施主要包括三维植被网、植物生长袋、苗木移植等；临时措施主要包括临时拦挡、临时排水沟、临时沉沙池、施工场地硬化层拆除等。在实施各种防护措施时，需要考虑防护措施的互补性和有效性，避免不同措施的重复和无效，最大程度地提升防护措施的水土保持防治效果。

3 工程实例

某天然气管道工程位于闽东南丘陵台地区，管道长380km。管道沿线以丘陵、台地地貌为主，山地、平原相间，地层岩性主要为第四系冲洪积黏性土，地带性土壤主要为砖红壤性红壤，植被主要为常绿阔叶林，地处南亚热带海洋性季风气候区，多年平均降水量1500mm～1700mm，暴雨频繁，水土流失以水力侵蚀为主。区域内人口密度大，垦殖指数高，河网密集，工程占地以经济林和果林为主，占用耕地较少。

根据工程自身特点，将水土流失防治区划分为管道作业区、山体隧道穿越区、河流穿越区、公路及铁路穿越区、道路区、站场阀室区、取弃土场区及弃渣场区。水土流失防治措施体系由预防保护措施和综合治理措施两大部分组成。其中，综合治理措施主要有临时防护措施、工程措施和植物措施。

3.1 预防保护措施

项目区属于山地丘陵区，降水量大，且管道线路长、施工类别多、土石方量大，工程建设容易引发大量水土流失，对周边生态环境造成严重破坏。因此，必须采取有效的预防保护措施，控制人为水土流失。

3.1.1 加强宣传，提高水土保持意识

采取多种方式进行水土保持宣传，增强施工单位的水土保持意识，牢固树立珍惜土地、保护生态的理念。加强水土保持技术培训，使施工单位在施工过程中能够采取简便易行的临时措施来防治水土流失。

3.1.2 建立健全水土保持预防保护制度

建设单位应按照水土保持法律法规要求，结合项目特点建立水土保持预防保护相关管理制度，并纳入项目管理制度体系；落实目标责任制，明确建设单位、施工单位、监理和监测单位的职责，为水土保持预防保护工作提供重要制度保障。

3.1.3 严格施工管理

严格划定管道作业带范围，不得随意扩大，尽可能减少对土壤植被和农田作物的破坏；施工器材应集中存放在作业带内的指定位置，严禁乱堆乱放；及时组织开展水土保持监理、监测工作，水土保持监理尽量与主体工程监理相结合，切实落实各项水土保持措施，加强施工中不利于水土保持行为的管理，预防发生水土流失突发性事件。

3.1.4 优化设计，规范施工

合理安排施工时序，优化施工工艺。尽量避开雨季施工。土石方开挖前先进行表土剥离并防护，管沟开挖后及时回填、碾压，减少松散堆土裸露时间，回填后及时恢复植被。尽量减少土石方开挖量，做到土石方挖填平衡，禁止弃渣乱堆乱放。尽量减少边坡开挖，及时做好边坡防护及排水工程，做到施工一段、保护一段。

3.2 综合防治措施

3.2.1 临时防护措施

管道工程线路长，施工过程中土石方开挖、回填量大，遇强降水极易造成严重的水土流失。为减少施工过程中的水土流失，保护耕地生长力，确保施工顺利、安全，在施工过程中需及时布设临时防护措施。如进行表层熟土剥离和保护，挖方临时拦挡，填方边坡临时装袋压盖，临时堆土覆盖和草袋挡护；施工单元周边布设临时排水沟等。

3.2.2 工程措施

工程措施具有见效快、保障高的特点，管道工程建设中较为有效的工程措施包括：

3.2.2.1排水工程。管道在山前台地经过时，为防止洪水对管道的冲刷，在坡面上游建立喇叭型排洪导流堤，将上游坡面与沟道水汇集后通过管道作业带，在集中通过地方采用地下挡墙控制侵蚀基准面，挡墙之后采用铅丝笼柔性护坡，减少集中水流对地面的冲刷。伴行道路一般建设在管道上游，并修筑排水沟，对集中水流通过管道有很好的保护作用。集中水流垂直通过管道时，顺水流方向两侧采取工程护坡，防止淘蚀。

3.2.2.2管道作业带改变原地表水文状态的防护措施。管道通过石质地区时，因为管道体积和挖方松散系数原因，剩余一部分管沟开挖土石方量，这部分渣量通常采用两种处理方法，第一种方法是在管道作业带上采用间隔的条带弃渣，每个条带周边采用干砌石护坡，间隔处一般选在地势相对低洼地方，方便水流通过；第二种方法是将剩余的渣量平铺在管道作业带上，考虑过水需要，每隔一段距离设置一过水通道。直接在管道作业带上处理弃渣，可以有效减少工程占压地表面积。

3.2.2.3场地排水系统。沿场区周边布设浆砌石排水沟，排水沟常用矩形与梯形断面，排水出口以明渠和暗涵的方式接入自然排水系统。

3.2.2.4弃渣场综合防护。根据渣场地理位置和周边环境状况，在渣场周边布设排水设施，在弃渣场坡脚拦挡措施等，弃渣场边坡削坡后采用框格植草护坡或干砌石护坡，弃渣场平整后植树种草。

3.2.2.5开挖、填方边坡坡脚防护。一般修筑挡土墙，根据当地暴雨特征值和坡面坡度进行设计。常见挡土墙断面采用重力式梯形挡墙，顶宽一般为50cm，高1.0～2.0m，外坡比1:0.5～1:1.0。

3.2.2.6开挖、填方边坡坡面防护。应根据坡面来水情况和下垫面组成，在坡面顶部布设截洪、排水沟，坡体采用干（浆）砌块石、草袋土护坡、植物护坡等进行综合防护。

3.2.2.7园地和坡耕地防护。在管沟开挖前先对管道作业带的表土进行剥离和保护；管沟开挖过程中，将开挖土石方集中堆放于管沟一侧，并及时采取临时防护措施；管道敷设完毕后及时对破坏的耕地、园地实施表土还原，恢复农田田坎、灌排沟渠及田间道路、结合耕地复耕进行坡改梯等。

3.2.3 植物措施

植物措施对改善项目区生态环境具有重要作用，包括办公场所园林绿化，开挖、填方边坡植物护坡，临时占地植被恢复措施，弃渣场绿化、复耕措施等。在树种、草种选择上，以乡土树种为主，同时兼顾种植保持水土效果好、经济价值高的树种、草种和花卉。在站场绿化美化方面，可采用预制方格植草，组团绿化与绿篱相结合，能起到很好的绿化美化效果。

4 结语

近年来，随着我国经济的快速发展、能源需求的急剧增长及能源结构的调整，油气资源的管道输送将成为我国能源输送的必然发展趋势。然而，输油气管线工程在建设与运营中会对区域自然生态及社会环境造成一定的影响，尤其是加重了管道沿线区域的水土流失。本文针对输油气管线工程建设的特征以及造成的水土流失呈现线状分布、类型多样、强度空间分布差异大和发生时段集中等特点，提出“点、线、面”联合，划分水土流失防治分区，提出工程措施、植物措施和临时措施相结合的防治措施，为输油气管道工程建设的水土流失综合防治提供一定的科学借鉴。

参考文献:

[1] 魏红军，胡波，朱绍平, 等．输油气管道工程建设生态环境影响与水土保持防治初步分析[J]．长江科学学院院报，2010，27（11）：89-93．

[2] 程金香，马俊杰，王伯铎, 等．输油管道工程环境影响的分析[J]．水土保持学报，2003，17（6）：174-177．

[3] 苏凤，唐渭，张兴．大兴安岭多年冻土区输油管道工程水土流失成因分析及防治措施[J]．铁道劳动安全卫生与环保，2009，36（1）：31-35．

[4] 苗承武．输油管道对环境的影响及其环境保护措施[J]．油气田环境保护，1996，6（2）：24-27．

[5] 赵铭军，张诗海，樊新斌, 等．长输管道工程建设中的水土保持实施[J]．中国水土保持，2010（10）：64-66．

[6] 黄一劲，柴宗新，刘淑珍．油气管线工程的水土流失特点与防治要点[J]．中国水土保持，2008（1）：42-43．

[7] 高强，刘晓路，孙厚才．输油管道工程施工期水土流失特点及防治措施[J]．人民长江，2009，40（16）：85-87．