某石化成品油管道水土流失監(jiān)測分析

韓馮軍

（陜西省洛川縣水土保持工作隊，陜西 洛川 727400）

1 概況

某石化成品油洛川縣外輸管道由1 條干線和1 條支線組成，干線建設(shè)長度375.21 km，支線建設(shè)長度6.36 km。成品油外輸管道設(shè)計輸量為191×104t/a，屬大型一級工程。工程沿線地貌類型主要為黃河階地和黃土高原區(qū)，氣候類型屬中溫帶大陸性氣候和溫帶大陸性氣候，土壤類型主要有灰褐土、山地灰鈣土、灰漠土、風(fēng)沙土和灌於土；植被類型為溫帶灌木半灌木荒漠植被和溫帶叢生禾草草原植被，林草覆蓋度為8%～10%。項目區(qū)黃河階地及山前沖積扇土壤侵蝕以輕度水力侵蝕為主，項目區(qū)容許土壤流失量為1000 t/（km2·a）。工程沿線涉屬省級水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)和省級水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)。為了檢查監(jiān)督項目水保實施，需對項目水保方案進(jìn)行監(jiān)測分析。

2 水土保持現(xiàn)狀

項目區(qū)風(fēng)力侵蝕和水力侵蝕并存，水力侵蝕區(qū)土壤容許流失量為1000 t/（km2·a），水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)和北方風(fēng)沙區(qū)為2500 t/（km2·a）。該區(qū)為黃河階地由西向東并轉(zhuǎn)而向北鑲嵌于陜西北部，地勢平坦，天然植物主要是早生草類和低矮的灌木叢，水土流失以風(fēng)力侵蝕為主，兼有水力侵蝕，侵蝕強(qiáng)度在輕度至中度之間，土壤侵蝕模數(shù)為2300 t/（km2·a），水土流失量68161 t。水土流失主要特點(diǎn)：一是該區(qū)域氣候干旱、地形平緩、植被稀疏、風(fēng)大沙多，自然環(huán)境非常惡劣；二是由于長期干旱導(dǎo)致居住和生存環(huán)境差，治理難度大；三是區(qū)內(nèi)項目開發(fā)建設(shè)較多，人為造成的水土流失較為嚴(yán)重。根據(jù)陜西省水土保持監(jiān)測公告（2009 年）及土壤侵蝕等值線圖和《全國第二次土壤侵蝕普查》成果等，綜合確定項目區(qū)黃河階地及山前沖積扇區(qū)水力侵蝕模數(shù)為400 t/（km2·a），風(fēng)力侵蝕模數(shù)為1000 t/（km2·a）～1500 t/（km2·a）。

3 監(jiān)測內(nèi)容和方法

3.1 監(jiān)測內(nèi)容

項目開始建設(shè)后，水保監(jiān)測技術(shù)人員積極赴現(xiàn)場進(jìn)行資料搜集、實地查勘和調(diào)查，重點(diǎn)查勘工程沿線地形地貌及水土流失狀況。針對項目區(qū)不同監(jiān)測內(nèi)容，采取不同方法進(jìn)行監(jiān)測。對管線開挖擾動面積采取定點(diǎn)寬度量測法。管道作業(yè)帶寬度分農(nóng)地區(qū)、石質(zhì)山區(qū)和風(fēng)沙區(qū)，采用遠(yuǎn)紅外測距儀或皮尺測量；站場、閥室擾動面積采用GPS 測量，各類穿越工程施工場地采用皮尺測量；工程土石方利用皮尺測量開挖斷面尺寸；水土流失狀況監(jiān)測鋼釬法、痕跡量測法。土壤流失量采用痕跡量測法、簡易坡面測量法和鋼釬法；水土保持措施類型及數(shù)量與施工單位對接，采用資料跟蹤配合現(xiàn)場核實法。

送了各年度監(jiān)測季度報告表和年終總結(jié)，編寫水行政主管部門監(jiān)督檢查匯報材料2 份，獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)5040 多個。

3.2 監(jiān)測分區(qū)及監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)項目區(qū)土壤侵蝕類型，本項目監(jiān)測分區(qū)劃分為黃河階地水力侵蝕區(qū)、荒漠水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)、高原風(fēng)蝕區(qū)三個水土流失監(jiān)測區(qū)。根據(jù)監(jiān)測分區(qū)及監(jiān)測單元劃分，結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計學(xué)原理，每個監(jiān)測單元布設(shè)3 個監(jiān)測點(diǎn)。故此，共布設(shè)24 個監(jiān)測點(diǎn)，其中水蝕監(jiān)測點(diǎn)6 個，風(fēng)蝕監(jiān)測點(diǎn)6 個，調(diào)查監(jiān)測點(diǎn)12 個。

4 水土流失監(jiān)測結(jié)果分析

4.1 防治責(zé)任范圍監(jiān)測結(jié)果分析

本工程建設(shè)管道總長度381.57 km，涉及站場、閥室、管道作業(yè)帶、伴行路、各類穿越、供電線路等。

4.1.1 站場工程監(jiān)測單元

設(shè)計水土流失防治責(zé)任面積2.80 hm2，其中項目建設(shè)區(qū)2.18 hm2，直接影響區(qū)0.62 hm2。監(jiān)測結(jié)果站場工程區(qū)水土流失防治責(zé)任面積2.68 hm2，其中分輸站一較水保方案增加0.68 hm2，是因為水保方案僅考慮了站內(nèi)占地面積，實際施工中有進(jìn)站道路和站外排水溝、臨時堆土區(qū)等占地；分輸站二變更為分輸閥室后，其水土流失防治責(zé)任面積納入到閥室工程區(qū)中。站場工程區(qū)水土流失防治責(zé)任面積減少了0.12 hm2。

4.1.2 閥室工程監(jiān)測單元

水土保持方案設(shè)計手動閥室5 座，每座面積0.038 hm2，RTU 截斷閥室7 座，每座面積0.047 hm2。設(shè)計水土流失防治責(zé)任面積1.20 hm2（含管道四樁），其中項目建設(shè)區(qū)0.93 hm2，直接影響區(qū)0.27 hm2。監(jiān)測結(jié)果實際建設(shè)手動閥室6 座，RTU 截斷閥室8 座，每座閥室都有進(jìn)站道路占地，水土流失防治責(zé)任面積1.19 hm2，閥室工程區(qū)水土流失防治責(zé)任面積較設(shè)計變化不大。

4.1.3 管道作業(yè)帶監(jiān)測單元

水土保持方案設(shè)計管道建設(shè)長度379.3 km，作業(yè)帶寬度12 m，并考慮了直接影響區(qū)，設(shè)計水土流失防治責(zé)任面積651.96 hm2。實際建設(shè)長度381.57 km，管道作業(yè)帶工程區(qū)水土流失防治責(zé)任面積監(jiān)測結(jié)果461.81 hm2，較設(shè)計減少了190.15 hm2。

4.1.4 穿越工程監(jiān)測單元

水土保持方案設(shè)計穿越次數(shù)為定向鉆3 次、大開挖2 次、頂套管等42 次，場地面積分別為80 m×80 m、56 m×24.5 m 等，設(shè)計水土流失防治責(zé)任面積16.79 hm2；監(jiān)測到定向鉆穿越28 次，每處穿越兩側(cè)場地面積1485 m2，頂套管穿越61 次，每處穿越兩側(cè)場地面積1056 m2，大開挖穿越實測占地面積3.51 hm2，穿越工程實際占地面積14.11 hm2，穿越次數(shù)增加，直接影響區(qū)面積減少，穿越工程區(qū)水土流失防治責(zé)任面積減少了2.68 hm2。

4.1.5 道路工程監(jiān)測單元

方案設(shè)計伴行路長度71.4 km，占地面積57.12 hm2；施工道路8.5 km，占地面積3.83 hm2；且考慮直接影響區(qū)177.69 hm2。實際建設(shè)伴行路80.03 km，伴行路平均寬度5 m，監(jiān)測結(jié)果伴行路水土流失防治責(zé)任面積40.02 hm2，比方案設(shè)計少198.62 hm2。實際施工中沒有建設(shè)專門的施工道路。

4.1.6 供電工程監(jiān)測單元

水土保持方案設(shè)計分輸站一建設(shè)供電線路4 km，1#～5#、7#、8# 閥室建設(shè)供電線路6 km；實際僅2#、2A#、4#、6#、9#、10#、13#閥室共建設(shè)供電線路5.42 km，且采用水泥桿，每桿永久占地1 m×1 m，臨時堆土區(qū)占地2 m2，水土流失防治責(zé)任面積比方案減少4.64 hm2。

綜合上述分析，水土流失防治責(zé)任面積監(jiān)測結(jié)果較水土保持方案設(shè)計少396.67 hm2。

4.2 建設(shè)期擾動土地面積

工程建設(shè)期擾動土地面積包含站場、閥室、管道施工作業(yè)帶、穿越工程施工場地、供電工程水泥桿等占地面積?？偯娣e519.85 hm2，其中站場工程占地2.68 hm2，閥室工程占地1.19 hm2，管線工程占地461.81 hm2，道路工程占地40.02 hm2，穿越工程占地14.11 hm2，供電線路占地0.04 hm2。按地類分：水澆地（含果園）297.04 hm2，工業(yè)用地2.0 hm2，其他土地220.81 hm2（其中沙漠173.84 hm2，戈壁33.06 hm2，石質(zhì)山地13.05 hm2，裸地0.86 hm2）。

4.3 土石方流向監(jiān)測分析

本工程土石方來自站場閥室工程基礎(chǔ)土方、管道敷設(shè)管溝開挖土石方、穿越工程施工場地挖填土方、伴行路挖填土方和供電線路電桿基礎(chǔ)挖方。

4.3.1 站場工程監(jiān)測單元

首站、末站、油庫分輸計量站均在原預(yù)留用地內(nèi)建設(shè)，建設(shè)前場地是平整的，沒有產(chǎn)生場地平整土石方，其土石方來源于建筑物基礎(chǔ)土方，從工程設(shè)計資料獲取，分別為0.53 萬m3和0.56 萬m3；分輸站雖是油庫預(yù)留用地，但預(yù)留用地沒有平整，仍然是荒漠地貌，屬新建場地，施工中除基礎(chǔ)土方外，還在站外設(shè)置了蓄水池，蓄水池口寬5 m，深2 m，長50 m，開挖土方400 m3。分輸站總計開挖土方0.59 萬m3，產(chǎn)生的多余土方在蓄水池外側(cè)小山包腳下整平，沒有產(chǎn)生棄渣場。所以站場工程挖填土石方總量為1.68 萬m3。

4.3.2 閥室工程監(jiān)測單元

除分輸閥室二外，其它閥室土建工程全部完成。本工程閥室全部建在農(nóng)地或沙地的平緩地帶，有少量的場地平整土方就近解決，沒有產(chǎn)生取土場或棄土場。所以閥室工程總挖方1.04 萬m3，填方1.05 萬m3。

4.3.3 管道作業(yè)帶監(jiān)測單元

經(jīng)監(jiān)測：水蝕區(qū)管溝斷面（土質(zhì)）為口寬2.8 m、深3 m、底寬2.2 m 的梯形斷面，單位斷面開挖土方7.5 m3；荒漠及石質(zhì)段管溝斷面為寬2.2 m、深3 m 的矩形斷面，單位斷面開挖沙石6.6 m3；風(fēng)沙段管溝斷面為口寬3.9 m，底寬2.2 m、深3 m 的梯形斷面，單位斷面開挖沙土9.15 m3。管道工程總計開挖土（沙、石）216.12 萬m3，挖方全部回填或覆于管溝之上，沒有產(chǎn)生棄土棄渣。

4.3.4 穿越工程監(jiān)測單元

共完成定向鉆穿越28 處，每處施工坑尺寸為長25 m、寬20 m、深1.5 m(兩側(cè))，沉沙池尺寸為長5 m、寬5 m、深1 m，每處開挖土方1550 m3，28 處開挖土方4.34 萬m3；完成頂（套）管及箱涵穿越61 處，施工場地尺寸同上，每處開挖土方1500 m3，開挖土方9.15 萬m3。穿越工程總計開挖土方13.49 萬m3。

4.3.5 道路工程監(jiān)測單元

建設(shè)伴行路64.98 km，挖填土方0.96 萬m3。綜合上述監(jiān)測結(jié)果，年度總計開挖土石方233.29 萬m3，填方233.30 萬m3，挖填平衡。

4.4 土石方監(jiān)測結(jié)果分析

批復(fù)的水土保持方案土石方平衡結(jié)果為：挖方341.86 萬m3，填方341.86 萬m3。監(jiān)測結(jié)果為：挖方320.97 萬m3，填方320.97 萬m3。挖方減少20.89 萬m3，填方減少20.89 萬m3。監(jiān)測期內(nèi)總計產(chǎn)生水土流失量175156 t，其中原地貌水土流失量68161 t，工程建設(shè)新增水土流失量65398 t，植被恢復(fù)期水土流失量41597 t。土石方監(jiān)測結(jié)果對照分析及變化原因見表1。

表1 土石方監(jiān)測結(jié)果對比分析表 單位：萬m3

5 結(jié)語

通過分析項目區(qū)概況及水土流失現(xiàn)狀，經(jīng)過監(jiān)測調(diào)查勘測探討，項目區(qū)水土流失防治責(zé)任面積519.85 hm2，較設(shè)計減少396.67 hm2。土石方監(jiān)測結(jié)果挖方320.97 萬m3，較設(shè)計減少了20.89 萬m3，挖填平衡。監(jiān)測期內(nèi)總計產(chǎn)生水土流失量175156 t，其中建設(shè)新增水土流失量65398 t。通過項目建設(shè)，植被恢復(fù)期水土流失量41597 t，擾動地表的水土保持功能得到恢復(fù)和提高，項目建設(shè)區(qū)生態(tài)環(huán)境得到有效改善。