中國(guó)油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)劃與關(guān)鍵技術(shù)

張世文，聶超甲，羅 明，周 妍，沈重陽(yáng)，黃元仿

(1.安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院，安徽 淮南 232001； 2.自然資源部國(guó)土整治中心，北京 100035； 3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193)

土地復(fù)墾是落實(shí)“十分珍惜、合理利用土地和切實(shí)保護(hù)耕地”的基本國(guó)策的重要舉措，目前，我國(guó)石油天然氣項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱“油氣項(xiàng)目”)用地約為176.02萬(wàn)hm2，其中臨時(shí)用地和永久用地的比值約為2∶1。預(yù)計(jì)至2020年，國(guó)內(nèi)油氣用地總計(jì)約為227.56萬(wàn)hm2，其中臨時(shí)和永久用地將分別達(dá)到約2 286萬(wàn)畝[注]1畝=666.67 m2。和1 127萬(wàn)畝。我國(guó)的礦區(qū)土地復(fù)墾率不足20%，遠(yuǎn)低于國(guó)際上50%～70%[1]。油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾潛力巨大，其復(fù)墾對(duì)于為堅(jiān)守18 億畝耕地紅線和保護(hù)糧食安全發(fā)揮了重要作用。

2011年頒布實(shí)施的《土地復(fù)墾條例》是中國(guó)土地復(fù)墾發(fā)展史上的新里程碑，為完善土地復(fù)墾制度提供了重要法律保障[2]。為規(guī)范土地復(fù)墾各項(xiàng)工作，《土地復(fù)墾方案編制規(guī)程》(TD/T 1031.1—7)、《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》(TD/T 1036—2013)、《生產(chǎn)項(xiàng)目土地復(fù)墾驗(yàn)收規(guī)程》(TDT 1044—2014)等相繼出臺(tái)，極大地推動(dòng)了我國(guó)土地復(fù)墾事業(yè)的發(fā)展。依據(jù)《土地復(fù)墾條例》，油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾是指對(duì)石油天然氣生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)損毀的土地，采取整治措施，使其達(dá)到可供利用狀態(tài)的活動(dòng)。目前，油氣項(xiàng)目的復(fù)墾研究主要集中于污染土壤修復(fù)治理方面，重點(diǎn)探討石油污染機(jī)制與修復(fù)技術(shù)[3-5]。由于油氣項(xiàng)目特有的點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣等用地特征，其工程類型分區(qū)和關(guān)鍵技術(shù)的研究至關(guān)重要。但無(wú)論在工程類型分區(qū)等基礎(chǔ)研究上，還是國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研制上，相關(guān)專門(mén)研究和標(biāo)準(zhǔn)鮮見(jiàn)報(bào)道。

1 油氣項(xiàng)目土地?fù)p毀與復(fù)墾特征

1.1 油氣項(xiàng)目土地?fù)p毀環(huán)節(jié)與形式

油氣項(xiàng)目在勘探、開(kāi)發(fā)和運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中都會(huì)對(duì)土地產(chǎn)生影響，主要有挖損、壓占和污染損毀三種損毀形式(圖1)。

圖1 油氣項(xiàng)目土地?fù)p毀環(huán)節(jié)與形式Fig.1 Land damage links and forms forthe oil and gas projects

挖損損毀貫穿油氣項(xiàng)目的生產(chǎn)建設(shè)各個(gè)環(huán)節(jié)，包括道路、管線和井場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中的表土剝離等，這些活動(dòng)導(dǎo)致原地表形態(tài)、土壤結(jié)構(gòu)(土壤水力學(xué)性質(zhì))、土壤肥力、地表生物等直接被摧毀，對(duì)土地資源的損毀是最直接的也是不可逆的；壓占損毀是生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中因堆放剝離物、表土、施工材料等壓占、大型車輛碾壓、井架井座的建設(shè)以及其他設(shè)施的修建造成土地原有生產(chǎn)和生態(tài)功能喪失的過(guò)程；污染損毀是生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中油污滴落在土地上和泥漿池等池類的廢屑等污染物，致使土壤原有理化性質(zhì)惡化、土地原有功能部分或全部喪失的過(guò)程。

1.2 油氣項(xiàng)目用地和損毀土地特征

由于油氣形成的不可選擇性，因此開(kāi)采位置和占地的不可選擇，即通常所說(shuō)的“地上服從地下”。用地特征決定著損毀土地的特征。

1.2.1 點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣

按空間分布特征和用途劃分，油氣項(xiàng)目用地主要可分為井場(chǎng)、油氣站(所)等點(diǎn)狀用地以及井場(chǎng)道路及油氣集輸管道等線狀用地兩類。井場(chǎng)和站分散分布，且范圍廣。由于油氣開(kāi)采滾動(dòng)式生產(chǎn)，往往幾百平方千米的采礦許可證范圍內(nèi)，分布著幾十到幾百個(gè)井場(chǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，新疆每個(gè)油田的井場(chǎng)數(shù)平均在180個(gè)，井場(chǎng)之間的距離往往相距很遠(yuǎn)。截至2016年底，我國(guó)陸上油氣輸送管線達(dá)到12萬(wàn)km，單個(gè)油田(我國(guó)大型油田數(shù)量接近20個(gè))的輸送管線平均達(dá)到5 000 km以上。

1.2.2 單宗面積小和輸油管線損毀周期長(zhǎng)

結(jié)合油田實(shí)際生產(chǎn)組織，按不同井深級(jí)別分別確定采油井場(chǎng)長(zhǎng)度、寬度和使用面積。根據(jù)2017年1月1月原國(guó)土資源部頒布實(shí)施的《石油天然氣工程項(xiàng)目用地控制指標(biāo)》，根據(jù)不同地貌和井深，用地面積控制在1 000～12 000 m2，同一井場(chǎng)每增加一口井，在單井井場(chǎng)用地面積基礎(chǔ)上增加不超過(guò)20%，油氣項(xiàng)目單宗面積小。石油天然氣管道的埋深一般為0.8～1.5 m，管道鋪設(shè)后，土地生產(chǎn)力需要三至五年才能恢復(fù)；且管線的使用年限長(zhǎng)，通?？墒褂冒耸揭话倌辏芫€的散熱會(huì)對(duì)地面植被生長(zhǎng)或產(chǎn)量造成影響[6]。

1.2.3 用地不確定性

油氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目屬于風(fēng)險(xiǎn)性滾動(dòng)投資項(xiàng)目，油氣分布具有不確定性，勘探開(kāi)發(fā)具有漸進(jìn)性，且需要根據(jù)不斷變化的行業(yè)特點(diǎn)調(diào)整鉆井和配套設(shè)施建設(shè)，因此其用地位置、規(guī)模以及對(duì)應(yīng)的地表特征等具有不確定性[7]。據(jù)近年來(lái)原國(guó)土資源部評(píng)審的油氣項(xiàng)目和生產(chǎn)實(shí)踐不完全統(tǒng)計(jì)，以5年作為一個(gè)規(guī)劃期限，實(shí)際開(kāi)發(fā)建設(shè)位置、規(guī)模等完全一致的近占規(guī)劃數(shù)量的60%不到。

1.3 油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾特征

1.3.1 統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制、防復(fù)結(jié)合

油氣項(xiàng)目不同于一般生產(chǎn)區(qū)相對(duì)集中的礦山，其生產(chǎn)也具有特殊性，點(diǎn)多、接觸面小，且為液體礦產(chǎn)，統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制和防復(fù)結(jié)合至關(guān)重要。臨時(shí)用地在施工進(jìn)場(chǎng)前即做好工作預(yù)案，重點(diǎn)施工區(qū)域剝離耕作層30～50 cm集中堆放用于撤場(chǎng)后復(fù)墾，應(yīng)鋪設(shè)防滲布防止污染，盡量不占、少占耕地。臨時(shí)性用地發(fā)生污染，依照政府文件與被污染戶簽訂一次性賠償協(xié)議，及時(shí)退耕、當(dāng)場(chǎng)解決，不留遺患。

1.3.2 盡量與周邊保持一致，恢復(fù)原狀

考慮到油氣項(xiàng)目用地的點(diǎn)多、面廣、單宗用地面積小等特征，復(fù)墾方向的確定時(shí)應(yīng)與原土地利用類型和周邊利用方向盡量保持一致，特別是油氣輸送管線，這也和《土地復(fù)墾方案編制規(guī)程第5部分：石油天然氣(含煤層氣)項(xiàng)目》(TDT 1031.5—2011)確定原則是一致的。

1.3.3 用地的特殊性導(dǎo)致政策阻力大

油氣項(xiàng)目用地包括臨時(shí)用地和永久用地兩類，臨時(shí)用地使用時(shí)間短，權(quán)屬不變，工程建設(shè)后及時(shí)復(fù)墾，并歸還原土地權(quán)利人。永久土地征收后成為國(guó)有資產(chǎn)，權(quán)屬發(fā)生變更，變?yōu)樯鲜泄镜馁Y產(chǎn)。而油氣田多隸屬于國(guó)有企業(yè)，因此，涉及到國(guó)有資產(chǎn)處置、權(quán)屬變更、土地利用規(guī)劃調(diào)整等一系列問(wèn)題，所以無(wú)法明確其復(fù)墾責(zé)任。

2 油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)劃

2.1 工程類型區(qū)劃理論與方法

工程類型區(qū)為一種由自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)共同決定的工程類型空間。油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)是具有地域差異和工程組合特征的單元，是根據(jù)油氣項(xiàng)目損毀土地再利用限制因素、復(fù)墾目標(biāo)、地域特征、工程內(nèi)容和組合相對(duì)一致的空間單元。區(qū)劃的主要理論包括地理地帶性規(guī)律、區(qū)域分異規(guī)律、集合論、信息編碼理論等。地理地帶性規(guī)律是一切自然地理區(qū)劃的基本理論基礎(chǔ)，控制地理區(qū)域內(nèi)在相似性或差異性[8]。區(qū)域分異規(guī)律產(chǎn)生區(qū)域的差異性和均衡性。隨著數(shù)字技術(shù)和定量化方法在區(qū)劃中的應(yīng)用，其他學(xué)科的理論也成為地理區(qū)劃的理論基礎(chǔ)，如集合論、信息編碼理論等[9]。

常用的區(qū)劃方法有自上而下和自下而上兩種。實(shí)際在區(qū)劃過(guò)程中，兩種方法相互補(bǔ)充。具體的方法包括部門(mén)區(qū)劃疊置法、地理相關(guān)分析法、主導(dǎo)標(biāo)志法等。無(wú)論采用何種區(qū)劃方法，應(yīng)明確地域結(jié)構(gòu)的層次性，須重視各層次、各區(qū)域單位中的地域結(jié)構(gòu)研究。確定劃區(qū)的具體指標(biāo)和標(biāo)志，劃出各區(qū)域的界線[8]。

遵循“主導(dǎo)因素、相似性和差異性、地域完整性”等原則，以復(fù)墾再利用的限制因素(土壤、地貌、氣候等)為輔助指標(biāo)，以復(fù)墾方向(農(nóng)業(yè)綜合區(qū)劃)為主導(dǎo)標(biāo)志，綜合其他分區(qū)成果，采用自上而下和自上而下相結(jié)合劃分方法，提出了適合我國(guó)油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)劃技術(shù)路線以及區(qū)劃方法。具體技術(shù)路線如圖2所示。

圖2 油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)劃技術(shù)路線Fig.2 Technical route of land reclamation projecttype zoning for the oil and gas projects

我國(guó)油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)劃包括一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)的三級(jí)層次體系。一級(jí)工程類型區(qū)突出地域特征，以油氣空間分布和自然地理區(qū)劃為劃分因子，通過(guò)空間疊置形成；二級(jí)工程類型區(qū)突出復(fù)墾再利用方向，體現(xiàn)地域特征，以農(nóng)業(yè)利用主導(dǎo)因子，以土壤、地貌和氣候?yàn)檩o助劃分因子，根據(jù)主導(dǎo)因素和地域分異理論，參考其他類型區(qū)劃成果，確定二級(jí)工程類型區(qū)；三級(jí)工程類型區(qū)主要服務(wù)于特定區(qū)域特征條件下土地復(fù)墾項(xiàng)目目標(biāo)和建設(shè)內(nèi)容的確定，根據(jù)油氣項(xiàng)目損毀土地再利用限制因素、復(fù)墾目標(biāo)和特征，以土地平整、田間道路、農(nóng)田水利、田間防護(hù)和生態(tài)保護(hù)等工程類型為依據(jù)，對(duì)疊加圖進(jìn)一步分析，并結(jié)合其他相關(guān)分區(qū)結(jié)果和工程組合模式情況形成分區(qū)底圖。

2.2 我國(guó)油氣項(xiàng)目工程類型區(qū)劃

收集并矢量化土壤類型、農(nóng)業(yè)區(qū)劃、氣候帶等基礎(chǔ)圖件，基于前文提出的油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)劃的技術(shù)路線，完成我國(guó)油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型分區(qū)。

我國(guó)油氣分布區(qū)域劃分為9個(gè)一級(jí)工程類型區(qū)，分別命名為東北區(qū)、內(nèi)蒙古及長(zhǎng)城沿線區(qū)、黃淮海區(qū)、黃土高原區(qū)、長(zhǎng)江中下游區(qū)、西南區(qū)、華南區(qū)、甘新區(qū)和青藏區(qū)，代碼為ⅠⅡⅢ……Ⅸ。在此基礎(chǔ)上，劃分成38個(gè)二級(jí)工程類型區(qū)，代碼為一級(jí)工程類型區(qū)代碼+1，2，3，……，n(n為同一一級(jí)工程類型區(qū)下分的二級(jí)工程類型區(qū)數(shù)量)，二級(jí)工程類型區(qū)命名規(guī)則為區(qū)域名稱+地貌類型+氣候帶+土壤類型+主導(dǎo)利用方向。如Ⅰ東北區(qū)下分:Ⅰ1遼寧平原丘陵濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)棕壤、褐土農(nóng)林區(qū);Ⅰ2松嫩三江平原濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)暗棕壤、黑土農(nóng)業(yè)區(qū);Ⅰ3興安嶺濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)暗棕壤、黑土林區(qū)。

東北區(qū)水土資源豐富，復(fù)墾方向以耕地為主；內(nèi)蒙古及長(zhǎng)城沿線區(qū)水土資源匱乏，復(fù)墾方向以草地為主；黃淮海區(qū)水土資源豐富，土壤類型以潮土和褐土為主，復(fù)墾方向以耕地為主；黃土高原區(qū)土源豐富，水源匱乏，水土流失嚴(yán)重，復(fù)墾方向以耕地為主，林草輔之；長(zhǎng)江中下游區(qū)水土資源豐富，復(fù)墾方向以耕地為主；西南區(qū)土源匱乏，水源豐富，復(fù)墾方向以耕地、草地為主；華南區(qū)水土資源豐富，復(fù)墾方向以耕地為主；甘新區(qū)水土資源極其匱乏，復(fù)墾方向以草地為主；青藏區(qū)土源匱乏，水資源豐富，以草地為主要復(fù)墾方向。

3 我國(guó)油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾關(guān)鍵技術(shù)與要求

根據(jù)油氣項(xiàng)目的用地和損毀土地特征，結(jié)合土地復(fù)墾相關(guān)通用標(biāo)準(zhǔn)和研究成果[10]，基于典型案例研究分析，復(fù)墾關(guān)鍵技術(shù)包括工程技術(shù)(表土處置、清基翻耕工程、覆土工程)和生物化學(xué)措施(污染防治、土壤培肥、林草恢復(fù)工程)兩類六種(表1)。

3.1 工程技術(shù)與要求

3.1.1 表土處置

表土處置是指在油氣項(xiàng)目生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中，對(duì)表土進(jìn)行采集(表土剝離)、存放(表土堆放)的過(guò)程。由于道路和管線屬于線性工程，且管線在施工過(guò)程中一般采用分層剝離，分層回填的方式，表土處置主要針對(duì)井場(chǎng)和場(chǎng)站等點(diǎn)狀用地類型。剝離表土的厚度依據(jù)土壤性質(zhì)情況、土源需求量來(lái)確定，原則上不小于30 cm，對(duì)于東北、黃淮海平原區(qū)，土層較厚和較肥沃區(qū)域可以適當(dāng)增加剝深；剝離表土以帶狀就近堆放于剝離表的井場(chǎng)臨時(shí)用地區(qū)，堆存期不得超過(guò)6～12個(gè)月。

3.1.2 清基翻耕工程

在建井結(jié)束、井場(chǎng)臨時(shí)用地主體工程完畢后，對(duì)井場(chǎng)臨時(shí)用地進(jìn)行地表廢棄物清理；在井場(chǎng)閉井工程完畢后，對(duì)井場(chǎng)永久用地進(jìn)行地表廢棄物清理。清理厚度不低于50 cm。保證復(fù)墾為耕地礫石含量不高于5%，復(fù)墾為林草地的不高于15%。深翻厚度30 cm，采用人工平整并使之自然。

3.1.3 覆土工程

根據(jù)建設(shè)時(shí)表土處置和當(dāng)?shù)赝猎辞闆r，合理確定是否進(jìn)行覆土。直接覆土不低于30 cm，耕地不低于50 cm；根據(jù)所在地區(qū)和土源情況，對(duì)于土源豐富的區(qū)域，可適當(dāng)增加覆土厚度；覆土可采用直接覆土、穴狀或帶土坨等方式。覆土土源質(zhì)量滿足《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》(TD/T 1036—2013)。由于油氣項(xiàng)目的特征，一般不外購(gòu)?fù)猎?，土源缺乏時(shí)可將巖土混合物覆蓋在表層，用于造林，只需在植樹(shù)的坑內(nèi)填入土壤或其他含肥物料。當(dāng)用機(jī)械整平時(shí)，盡量采用對(duì)地壓力小的機(jī)械設(shè)備，并在整平后對(duì)覆土層進(jìn)行耕翻。

3.2 生物化學(xué)措施與要求

3.2.1 土壤培肥

培肥工程主要包括增施有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥。由于油氣項(xiàng)目的點(diǎn)線分布，無(wú)法大面積進(jìn)行培肥，不宜采用秸稈還田或種植綠肥等培肥方式，宜采用添加有機(jī)肥進(jìn)行培肥；每畝地化肥使用量不低于500 kg。增施無(wú)機(jī)肥類型和用量應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥拦┓屎妥魑锏男璺是闆r來(lái)確定。土壤培肥主要針對(duì)管線和井場(chǎng)，特別是管線。

3.2.2 污染防控措施

堅(jiān)持預(yù)防為主，修復(fù)為輔的原則，根據(jù)可能存在的污染類型和環(huán)節(jié)，采用差別化、針對(duì)性的預(yù)防措施。對(duì)于污染嚴(yán)重的區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)隔離層后覆土，隔離層厚度應(yīng)為30～50 cm。對(duì)于已產(chǎn)生污染的區(qū)域進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)工作，具體調(diào)查評(píng)價(jià)流程和技術(shù)方法可參考《場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.1—2014)、《污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 25.3—2014)等。

3.2.3 林草恢復(fù)工程

綜合提出植被類型，植被類型盡量為當(dāng)?shù)氐倪m生和先鋒植被，且盡量與周邊保持一致。選擇具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力、固氮能力，且根系發(fā)達(dá)，有較高的生長(zhǎng)速度的植被類型。配置的植被能夠保持水土、增加土壤肥力，建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。植被栽植工程設(shè)計(jì)包括混交方式、造林方式、整地方式和整地規(guī)格、造林密度或播種量、苗木規(guī)格等。林草恢復(fù)3～5年后，林地郁閉度應(yīng)高于0.3，各類樹(shù)種的造林密度應(yīng)符合《生態(tài)公益林建設(shè)技術(shù)規(guī)程》(GB/T 18337.3—2001)的要求，草地播撒培育應(yīng)符合《人工草地建設(shè)技術(shù)規(guī)程》(NY/T 1342—2007)。

表1 油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾技術(shù)與要求Table 1 Technology and requirements for land reclamation of the oil and gas projects

4 結(jié) 語(yǔ)

以我國(guó)石油天然氣項(xiàng)目土地復(fù)墾為對(duì)象，基于歷史數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析，歸納我國(guó)油氣項(xiàng)目用地和土地?fù)p毀具有點(diǎn)多、面廣、線長(zhǎng)、單宗面積小和輸油管線損毀周期長(zhǎng)以及用地不確定性等特征；針對(duì)損毀土地特征，油氣復(fù)墾應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、源頭控制、防復(fù)結(jié)合；盡量與周邊保持一致，恢復(fù)原狀；用地的特殊性導(dǎo)致政策阻力大。以復(fù)墾方向?yàn)橹鲗?dǎo)標(biāo)志，采用自上而下和自下而上相結(jié)合，提出了適合我國(guó)油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型區(qū)劃的技術(shù)路線以及區(qū)劃方法。根據(jù)確定的技術(shù)路線，將我國(guó)油氣項(xiàng)目土地復(fù)墾工程類型劃分為9個(gè)一級(jí)工程類型區(qū)和38個(gè)二級(jí)工程類型區(qū)；針對(duì)不同工程類型二級(jí)區(qū)，明確了涵蓋工程技術(shù)和生物化學(xué)措施的油氣項(xiàng)目關(guān)鍵復(fù)墾技術(shù)和要求。油氣項(xiàng)目復(fù)墾關(guān)鍵技術(shù)包括工程技術(shù)(表土處置、清基翻耕工程、覆土工程)和生物化學(xué)措施(污染防治、土壤培肥、林草恢復(fù)工程)兩類六種。