线型输气管道工程水土保持措施研究——以岚县—太原输气管道工程为例

冀瑞瑞

（山西省水利水电勘测设计研究院）

1 工程概况

岚县—太原输气管道工程，起点位于岚县普明镇柳峪村的普明分输站，终点位于太原市万柏林区石马村的太原末站，跨越吕梁和太原两个市区，具体涉及吕梁市的岚县及太原市的娄烦县、古交市及万柏林区，共4个县（市、区）。主体工程包括：新建1条输气主管线，线路长度136.49 km；1条天然气支管线，即龙泉阀室—龙泉煤业支线，线路长度6.6 km；1条煤层气支管线，即中联煤公司增压站—三晋公司增压站—古交分输站支线，线路长度27.18 km；扩建（工艺扩建）普明分输站1座，新建古交分输站及太原末站2座站场；主线新建截断分输阀室7座，埋地阀井1座；支线新建龙泉煤业调压站1座，新建进地阀井1座。工程年输送天然气4.0亿m3（85.7×104m3/d），输送煤层气0.95亿m3/a（27.2×104m3/d），可有效解决太原市居民的生活用气不足。

2 项目区自然概况

2.1 地形地貌

项目线路经过区域，岚县境内的地形地貌较为复杂，地貌单元主要为黄土丘陵区（含山间谷地）和河谷阶地（含河床、河漫滩）。娄烦县境内在细米河、天池河的河道内敷设段，为山间河流侵蚀堆积地貌；其余均为山地，其中山体多为剥蚀中低山地貌。古交市境内地形相对单一，均为河谷阶地区，地势平缓，为山间河流侵蚀堆积地貌。万柏林区境内全线地势起伏较大，总体走势西高东低，山区起伏较大：部分山顶岩石出露，为剥蚀中低山地貌；部分山梁，黄土较深厚，为黄土丘梁侵蚀地貌；部分山间沟谷，为侵蚀冲沟地貌。

2.2 气候特点

该输气管线工程，虽然途经4县（市、区），但气候条件基本相同，均属于温带半干旱大陆性季风气候区。总的气候特点：四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽湿润，冬季寒冷少雪。日照充足，昼夜温差大。

2.3 水土流失

项目区的水土流失主要为水蚀，以面蚀为主，土壤侵蚀强度有微度、轻度、中度、强烈和极强烈五级。根据最新的全国水土保持区划成果，项目区总体属于西北黄土高原区，微地貌主要有黄土丘陵沟壑区、河谷阶地区和土石山区，容许土壤流失量为1 000 t/（km2·a）和200 t/（km2·a）。

3 水土流失防治思路

该项输气管道建设工程，线路较长，地形复杂，管线施工作业开挖扰动地表面积大，破坏生态植被多，势必会加大水土流失强度。特别是管线所经过的黄土丘陵沟壑区和土石山区，生态环境脆弱，水土流失严重，施工难度较大。搞好工程建设中的水土保持，对于保护管道沿线的生态环境，维护管道安全运行十分必要。

根据工程建设过程中容易引发水土流失的环节，结合项目区自然环境与水土流失特点，在进行水土流失防治分区的基础上，综合考虑土地利用、措施类型及治理效果问题，重点考虑以下三个方面：一是项目区涉及黄土丘陵沟壑区、河谷阶地区和土石山区三大地貌类型，地貌差异很大，布置水土保持措施时一定要因地制宜；二是由于输气工程管道敷设形成的施工作业面、施工场地，应根据立地条件，采取相应的整治措施；三是分段施工时间较短，应注意合理安排施工作业程序，重视施工过程中的水土保持临时防护措施及其有效落实。

4 水土保持措施布局

4.1 输气管线防治区

为了满足管沟开挖和管道敷设大型机械施工的需要，管线设置一定宽度的临时施工作业带，管沟开挖在施工作业带内，作业带内管沟一侧堆放开挖土（石）方，另一侧放置敷设管道进行对焊，并供各种施工机械在作业带内运行。

主体工程在施工过程中，采取了一系列控制水土流失的措施，对管线加以保护，防止冲刷造成水土流失。管道通过坡面时，采用喷浆护面、草袋护面、草袋护坡、浆砌石护坡、浆砌石护面墙、截水墙等保护；管道横向通过坡面时，设置截排水渠、护面、挡土墙等措施，进行防护疏导排水；管道穿越河沟时，采用砌体护岸、挡墙式护岸、过水面、石笼护底、混凝土浇筑稳管、防冲墙等；穿越面状水域时，对于岸堤的防护主要以采用护岸的形式进行加固；顺河沟岸边敷设管道时，通常采用护岸直接防护，以抵抗水流冲刷和淘蚀；顺河沟底部敷设管道时，设置浆砌石截水墙、混凝土压重块、混凝土连续覆盖、过水面、石笼护底等措施；穿越沟头敷设管道时，在沟头上方台地采用截排水沟渠，以拦截径流汇集形成冲刷。上述这些水土保持措施或具有水土保持功能的小型工程，都是必要的，但还有主体工程考虑不周的部分，需要进行以下完善。

4.1.1 工程措施

施工结束后，对管线施工作业带临时占用的耕地、林地、其他草地及河滩地等区域，需要进行土地整治。管道下沟安装好后，先用心土回填管沟，平整土地，后用剥离的表层熟土覆盖，复垦或恢复植被。土地整治以“挖填平衡，合理存放”为原则，做好覆土、压实、平整恢复工作。

4.1.2 植物措施

由于管线中心线两侧5 m范围内禁止种植深根系植物，坡面应选择根系发达、容易繁殖的植物，故管线埋设后，临时占用林地和其他草地部分，在输气管线中心线两侧各5 m范围内统一恢复为草地，不再恢复林地；中心线两侧各5 m范围以外占用林地的仍恢复为林地，占用其他草地的恢复为草地。根据因地选种、适地栽植、树草结合的原则，林地恢复根据周边植被情况，树种分别选择侧柏、油松和毛白杨，草地恢复选用无芒雀麦。

造林整地根据不同的地形条件和管道敷设方式，采取相应的整地方式。顺坡敷设段管线两侧，工作面恢复造林时根据地形坡度与地面状况，采取水平沟、水平阶和鱼鳞坑整地。坡度15°-20°的均整沟谷坡，以水平沟整地为主，上口宽约0.8 m，底宽0.5 m，土埂顶宽0.3 m，沟长5 m；坡度20°-25°的山脊，主要采用水平阶整地，阶宽1.5 m，阶长5 m；坡度25°以上或者破碎地形，采用鱼鳞坑整地，长径1m，短径0.6m，坑深0.6 m；平坦地带，采用穴坑（圆形）整地，穴径0.6 m，坑深0.6 m。

4.1.3 临时防护措施

输气管线管沟开挖时，开挖土料沿线堆放在管沟一侧，堆放时表土、心土分开，剥离的表土与临时堆土，统一进行带状苫盖防护，并用装土编织袋堆砌在土体外侧坡脚进行挡护。由于管线分段施工，装土编织袋可以循环利用。

4.2 站场工程防治区

为保证站场安全，避免降雨造成水土流失，主体工程在站场边坡顶部设置了梯形截水沟，场内道路两侧设计修筑浆砌石排水沟。需要进行完善的措施：一是在站场场地内选择合适的空地，作为临时堆土（料）场，采取苫盖及临时挡护；二是根据场区平面布置及施工顺序，设置表土堆放区，四周进行挡护并苫盖；三是站场区建（构）筑物和硬化地表建设完毕后，及时清除地面附着物和垃圾，平整场地，采取绿化美化措施。

4.3 进站道路防治区

太原末站需修进站道路，连接末站和石马村东侧的乡村公路。主体工程未考虑水土保持，需补充完善。道路施工时需采取的水土保持措施：一是对需要保护表土的地域，首先剥离表土，集中堆放，并苫盖和挡护；二是对道路沿线开挖临时堆土，进行编织袋堰体方堆筑挡护并加苫盖；三是在道路两侧设排水沟及消能防冲设施，以防止道路径流冲刷；四是在施工结束后，对道路两侧绿化区域进行土地平整，并栽植行道树油松进行绿化；五是对道路填方边坡，进行灌草护坡绿化，灌木选择柠条，草种选用无芒雀麦。

4.4 施工道路防治区

输气管道沿线交通条件较优越，但局部地段管道中线与现有公路有一定的距离，需建施工道路，施工结束后作为检修道路。主体工程未考虑水土保持，需补充完善。从永临结合角度看，施工道路需采取的水土保持措施：一是在道路两侧修建排水沟，并增设消能防冲设施；二是在施工结束后，对道路路面进行全面整修，并进行行道绿化，树种选用侧柏；三是在半挖半填路段，挖填方边坡采取灌草结合护坡绿化，灌木选择柠条，草种选用无芒雀麦。

4.5 临时堆管场防治区

管线组装和施工一般均在作业带范围内进行，仅考虑管材临时堆放场占地。主体工程未考虑水土保持，需补充完善。需采取的水土保持措施：一是施工结束后，对临时堆管场占地区域进行清理与土地平整；二是对临时占用耕地部分进行复耕，对临时占用其他草地部分采用撒播草籽的方式进行植被恢复，草种选择无芒雀麦。

4.6 输电线路防治区

古交分输站和太原末站为新建站场，电源就近引接于附近的国家电网，站内电缆采用直埋敷设方式。古交分输站电源引接处紧邻站场，没有新增临时占地。太原末站电源引接处距离站场较远，站外电缆长度约2.0 km，占地类型为林地。施工结束后，对临时占地区域进行土地平整并恢复为林地，树种选择油松。

5 结语

输气管道工程与其他生产建设项目相比，具有一定的特殊性。在建设过程中，管沟开挖、高挖低填、穿越开挖等施工活动，会产生较为严重的人为水土流失，使区域生态环境恶化，从而影响工程实施和安全运营。根据地域条件与工程施工特点，对不同分区进行了水土保持措施布局研究，实施后可使水土流失防治责任范围的各类扰动地面得到有效治理，最大程度地减少工程建设新增水土流失，有利于恢复和改善区域生态环境。