石油天然气管道工程水土保持设计与实践

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:盘家胜
[导读] 摘要:石油天然气管道工程是线路性建设项目,对地面的扰动较大,施工过程中要破坏山体表面植被,管沟开挖,高挖低填,穿河大开挖等,都会造成水土保持保持的破坏,若不采取有效的防护措施,必然导致水土流失的加剧和生态环境的恶化,为了保证管道施工和营运的安全,必须采取有效的保护措施,从而保证工程建设的顺利进行,促进项目区的社会经济和环境协调发展。
        汉江集团丹江口博远置业有限责任公司  湖北省丹江口市  442700
        摘要:石油天然气管道工程是线路性建设项目,对地面的扰动较大,施工过程中要破坏山体表面植被,管沟开挖,高挖低填,穿河大开挖等,都会造成水土保持保持的破坏,若不采取有效的防护措施,必然导致水土流失的加剧和生态环境的恶化,为了保证管道施工和营运的安全,必须采取有效的保护措施,从而保证工程建设的顺利进行,促进项目区的社会经济和环境协调发展。本文结合西气东输三线(江西吉安-福建福州)天然气管道工程水土保持方案编制及施工图设计实践,对石油天然气管道的水土保持设计进行了总结,以期为今后管道工程水土保持提出一些参考。
        关键词:水土保持;管道;防护措施;协调发展
        1导言
        西气东输三线天然气管道东段工程是国家十二五规划重点工程,全长817公里,途经江西、福建 2 省 8 市 22 县(市、区)。管道设计输量为150亿立方/年。它的建设是解决中亚新增资源的重要通道,对进一步构建我国天然气战略通道、提高我国天然气供应安全和调配灵活具有重要意义;可以有效缓解东南沿海地区天然气供应不足的矛盾,推进海峡西岸经济区的建设和发展,有效填补福建省及粤东地区的天然气市场缺口。
        水土保持是针对水土资源的损失而采取的保护生态环境、提高土地生产力、防治水土流失、发展农业经济的综合措施,主要包括农业耕作措施、工程措施、生物措施等。石油天然气管线的水土保持设计与施工,管道的水土保持工程建设的主要目的是保护管道运行安全、尽量减少因管道建设所造成的水土流失和保护管线周围的生态平衡。
        2石油天然气输管道工程水土流失特点
        大部分项目区地质构造复杂,地貌类型多样,部分区域地貌组成物质松散,区域降雨量分布不均,多而集中,均是造成土壤侵蚀的自然因素。石油天然气管道工程线路长,施工方式种类多样,包括管道敷设、开挖穿越公路、山体隧道穿越、大开挖穿越河流等是造成土壤侵蚀的外在因素。在工程建设过程中将有大量土石方开挖、回填,破坏地表植被,增大地表裸露面积,产生水土流失。易产生的问题:
        (1)未按照设计要求,开展临时措施施工:
        横坡地段未布设临时挡护措施,弃土覆压坡下林草,造成严重的水土流失和植被破坏;
        未开展表土剥离工作,尤其是石方段区,造成恢复原有土地困难,交地困难、地方关系难以协调;
        水田区敷设布设临时排水沟不到位,雨季排水效果差,管道作业带受水渍影响。
        (2)坡地种草:播种后未覆盖无纺布,播撒的草籽受到雨水的冲溅,不仅造成绿化覆盖率降低,而且造成严重的水土流失。
        (3)进度施工:施工进度滞后,土地裸露时间较长,造成水土流失。
        (4)横坡地段未按照要求在上坡面建设截排水沟。
        (5)施工过程中一定要做好影像资料的收集,特别是验收时看不到的临时措施,用作于水土保持工程验收的资料。
        3石油天然气输管道工程水土保持设计原则
        (1)贯彻落实“三同时”制度
        根据《中华人民共和国水土保持法实施条例》的规定,建设项目的水土保持工程必须执行“三同时”制度,即建设项目的水土保持设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。因此,水土保持设计与主体工程设计相协调,设计深度与主体工程设计深度相一致。
        (2)根据管道安全运行需要和工程实际情况,坚持因地制宜、实事求是的施工原则;坚持“预防为主、防治结合、因害设防、因需制宜”的水土保持综合治理原则,采用以管道保护、地貌恢复与水土保持相结合的施工措施。
        (3)遵循技术可行、经济合理、便于操作的原则。
        (4)突出重点的原则:对弃渣场、管路形成的高陡边坡等区域进行重点设计。
        (5)设计人员深入现场设计的原则
        由于输气管道工程线路长,沿线地区地形地貌复杂多变,工程地质千差万别,尤其是管沟开挖前和回填后的地形地貌变化很大,加之,因开挖工艺的不同对原地形地貌的破坏情况也不同,因此,只有设计人员到现场根据实际情况设计图纸,确定保护和治理方案,才能更切合实际。还有一些潜在的地质灾害、不良地质现象,也只有在管沟开挖或回填过程中才能被发现,所以水工保护和水土保持的施工图应以现场设计为主。


        此外,设计人员深入现场,可进一步了解管道工程水土流失的防治责任范围以及对周边环境的影响,使水保方案与周围百姓的切身利益相协调,更有利于营造和谐的建设环境。
        4长输管道工程水土保持设计理念
        4.1 把水土保持措施和保护管道措施相结合
        水土保持和保护管道安全,是一个有机的整体。水工保护是水土保持工程措施的一个重要组成部分,其主要目的是保护管道安全运行,同时具有一定的水土保持功能。在具体设计过程时,水土保持措施既要实现治理水土流失的目的,又要具有保护管道安全的功能。
        石油天然气输管道线路长,管线经过的地区地形地貌复杂,西气东输管道主要穿过山区、丘陵区、平原区,全线的坡、沟、渠、河流众多,水网密集;吉安-福州输气管道沿线地貌类型多样,以低山、丘陵为主,其次为山(丘)间河谷地貌,两条管道所经过的地貌类型多样且复杂,做好这些地段的水土保持,尤其是作为工程措施的水工保护措施,对管道的安全运行至关重要。因此,把水土保持和保护管道安全相结合是设计的重要理念之一。
        4.2工程措施和植物措施相结合,加大植物措施力度
        就长输管道而言,防治水土流失是保护管道安全的重要内容。在山区、丘陵区,管线内不发生水土流失,管道的安全就得到了保障。吉安-福州输气管道工程沿线经过岭南山区,这些地区水土流失更为严重,在设计过程中,应坚持“预防为主,防治结合,因害设防,因地制宜”的水土保持原则,结合线型工程的特点,采取“工程措施与植物措施相结合,临时措施与永久措施相结合,保护管道安全措施与水土保持措施相结合”的防治体系,做到科学、合理、经济、可靠,通过工程措施与植物措施相结合,加大植物措施的力度,使其真正发挥保护管道安全,保护沿线生态系统,保持水土的作用
        4.3把恢复利用与生态优先相结合
        西气东输管道穿越山地区、丘陵区、平原区和水网区,这些地区土地利用以耕地为主,人均耕地面积少,土地利用率和垦殖指数高。在设计中坚持:水保措施主要以恢复原有土地利用为主,同时在山区、丘陵区采取植物措施,植树、种草,并与周边环境相协调。渣场、临时用地除满足堆渣容量、堆渣安全和防治水土流失的要求外,在生态保护优先的前提下,尽量恢复利用土地,换填客土,进行林、草种植,凡有条件的地段进行复耕、美化、绿化。
        4.4石油天然气管道水土保持的一般要求
        (1)在满足施工作业安全的条件下,控制和减少对地表植被、原地貌的扰动和破坏。保护原地表植被与表土,减少占用水、土资源。
        (2)在管道安全的前提下,严格控制地面硬化面积,尽量布置植物措施,减少水土的流失和冲刷。
        (3)开挖、排弃、堆垫的场地必须布设拦挡、护坡、截排水、临时覆盖以及其它整治措施。开挖面和其它因生产建设形成的裸露面,必须进行土地整治,布设水土保持措施。尽量减少地表裸露的时间,遇暴雨或大风天气应采取遮盖、拦挡、排水等临时防护措施。
        (4)土方开挖时,应严格做好表土剥离,尤其是石方地段及喀斯特地貌段,保证地表的耕植土不流失。
        (5)陡坡(横坡敷设)开挖时,应在下坡部位先行设置拦挡设施,并布设截排水沟。
        (6)位于坡面的管沟,应根据坡度、土质、坡长等条件选择适宜的护坡措施,优先采用植被护坡及综合护坡。
        (7)严格按设计文件施工,弃渣防护应遵循“先拦后弃”的原则。先工程措施再植物措施,工程措施一般应安排在非主汛期,大的土方工程尽可能避开汛期。植物措施应 以春、秋季为主。先期安排水土保持措施的实施,要结合四季自然特点和工程建设特点及水土流失类型,在适宜的季节进行相应的措施布设,如风蚀区应避开大风季节,水蚀区应避开暴雨洪水危害等。
        5结论
        综上所述,石油天然气输管道经过地段地形、地貌、地质结构极为复杂,并且由于沿线管沟开挖后地形地貌的变化和不确定性,在工程应用中应根据现场实际情况因地制宜的采取相应措施,不断总结经验,适时调整设计及施工观念和手段,满足管道工程长期安全、平稳运行。水土保持是一项长期的、艰巨的、综合的保护治理任务,需要多角度、多方位考虑才能保证管道建成后不会造成水土流失。
        参考文献:
        [1]朱卫东.中国水土流失的机遇与挑战[J]自然杂志,2018,07:94.
        [2]唐克丽.中国水土保持[M].北京:中国科学出版社,2004,10:2.
        [3]王礼先.我国水土保持的理论与方法[J],2009,2:48-52.
        [4]沈惠.水土保持及其土壤肥力评价标准.水土保持报,2000,14(2):60-65
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