珠海-中山天然气管道工程水土保持方案 6页

珠海-中山天然气管道工程水土保持方案陈子平郭新波陈洁芳（广东省水利水电科学研究院，广州，510610）天然气是一种优质、高效、洁净的能源和化工原料，具有煤炭、石油无法比拟的环保优势，被誉为二十一世纪的新能源。发展天然气工业，可以改善能源结构，保护生态环境，缓解能源运输压力，对我国实施可持续发展战略，提高综合国力，具有深远意义。珠海—中山天然气管道包括1条干线，4条支线，7座站场，8座线路截断阀室，拟向珠海市、中山市、澳门、江门等市输送天然气。输气管道工程所经地形以平原为主，管线所经地区，有果园、水田、鱼塘和山坡地等，植被类型较为简单，以人工植被为主，覆盖率达70%以上，水土流失轻微。工程建设将会对表土结构和植被造成破坏，引起水土流失。依照“预防为主、综合防治”的水土保持工作方针，与主体工程相结合，按照水土保持设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”防治原则，指定切实可行的水土保持方案，目的是控制和减免因公路建设引起的水土流失。1项目及项目区概况珠海-中山天然气管道工程包括1条干线、4条支线、7座站场和8座线路截断阀室，拟向7个用户供气，为3个用户预留。输气干线首站位于珠海市横琴岛西北端的大芒洲，自南向北经过珠海市南屏镇，中山市坦洲镇、三乡镇，珠海市唐家湾镇，中山市翠亨村镇，终点到达南蓢镇贝外村西南侧的南蓢分输站，干线全长52.5km；输气支线有4条，分别为澳门支线、洪湾电厂支线、83临港支线、横门支线，支线总长为73.0km。输气规模为11.0×10m/a，项目工程总投资为8.16亿元。工程建设期1年。2工程施工组织及工艺2.1管道开挖施工本输气管道工程全长125.5km，其中干线长52.5km，支线长73.0km。除了经过河流和等级以上公路采用定向钻孔穿越外，其余均需要进行管沟开挖和回填。管沟开挖的沟底宽度为管道直径的2.0～2.5倍，按1：0.3放坡，深度为管径加上覆土厚度1.0m。全线需要开挖管沟的管段长114.05km，需要穿越河流及公路的有11.45km，全线需要开挖管沟的土方为26.40万m3，需要回填管沟的土方为24.06万m3。每米回填多余的土方由于数量较小，管沟覆土后，可在18m施工面撒土平整。根据开挖时分层堆放的开挖土，进行分层回填，以降低施工对土壤结构和理化特性的影响，有利植被恢复和农作物生长。对通过山区石方段，为了避免碎石菱角破坏防腐层，管沟应比土壤区管沟加深0.2m，并用细土或沙将挖深部分垫平压实后方可下管。管沟回填时，应先用细土回填至管顶以上0.3m，方可用土、沙或粒径小于100mm碎石回填。管道通过小范围软土、液化沙土区时，可采用套管敷设和打桩等处理。管沟回填覆土时，适当压实，并高出地面0.3m，防止遇雨塌陷。2.2管道穿越干线穿越京珠高速公路1次70m，国道1次以及其它等级公路10次共570m；穿越大型河流1次770m，穿越中型河流5次1380m，穿越小型河流22次1300m。对于大、中河流和等级以上公路将采用定向钻穿越；对乡村公路按开挖沟埋穿越考虑；对小型河流原则上采用定向钻，但对河面较窄开挖容易的，采用开挖穿越。246\n采用开挖沟埋方式穿越乡村公路时，和一般地面开挖一样开挖沟槽、埋管。定向钻穿越需要的设备包括：钻机、动力源、泥浆系统、钻具、控制测量仪器以及重型吊车等辅助设备。需要临时的施工场地较大，施工时将破坏植被，并会产生废弃泥浆，因此施工时需设置沉淀泥浆池，以免造成水土流失。采用定向钻或横孔钻穿越时，需在河流两岸或公路两侧设临时施工用地，大、22中型河流和高速公路每侧平均按150m计算，其余100m计算，用于架设钻孔设施和施工操作等。2管道实施定向钻或横孔钻共94次，施工临时用地面积需20300m。2.3站场的功能及施工输气站场是天然气管道工程建设的重要组成部分。全线共设置工艺站场7座，其中干线站场3座，支线站场4座。站场的主要功能是满足天然气接收、输送、清管、增压和分输的需要。因此，在站场上主要布置有天然气接收、输送、清管、增压和分输的设备装置，同时还建有辅助生产用房和值班控制区用房。站场施工主要包括场地平整、设备安装、生产和值班用房建设等。施工主要采用推土机推土平整。临建工程区由于施工机械、车辆的碾压和人员的践踏，将会扰动土壤和破坏植被，造成水土流失。根据本项目施工特点，生活管理用房和机修加工场地初定：干线10处，澳门支线和洪湾电厂2支线各1处，临港支线5处，横门支线3处，干、支线共设20处，面积共需20000m。临时道路将主要采用推土机推平，局部回填石粉。估算干、支线需设临时道路总长15km，路宽7m。3项目区水土流失及水土保持现状3.1水土流失现状及分区本管线所经地区主要有两种地貌类型，即平原和微丘，以平原为主。干线总长52.50km，从珠海横琴首站至中山三乡镇茅湾村为平原区，占总长的53.7%；从中山三乡镇茅湾村至中山南蓢镇贝外村的分输站为微丘区，占总长的46.3%。澳门支线和洪湾电厂支线所处区域虽为微丘区，但由于管线所经地段均已推（填）平，因此可作平原区分析；临港支线全部为平原区。横门支线长14.5km，其中南蓢分输站至榄边村段长9.22km属微丘，占63.6%；榄边村至横门末站长5.28km为冲洪积平原区，占36.4%。管线所经的平原区，地势低平，由耕地（水田、菜地）、园地和未利用土地（荒草地等）等组成，水土流失轻微；微丘区地形稍有起伏，植被茂盛，水土流失轻微。3.2管道建设水土流失的类型、特点及危害本输气管道工程地处南亚热带区，雨季长，降雨量大，暴雨集中。因此，水力侵蚀是最主要的侵蚀类型，重力侵蚀则由于水力侵蚀而诱发产生。从大区域上看，本项目区属于以水力侵蚀为主的区域，部分微丘区也有发生重力侵蚀的可能。输气管道建设产生的水土流失具有以下特点：（1）水土流失呈线状分布，且区域变异较大；（2）植被破坏呈线状，增加了植被恢复的难度；（3）水土流失重点在施工建设期。若不实施相应的水土保持措施，本项目建设产生的水土流失将直接危害管线周边的河道、灌（排）水沟、鱼塘以及农田，破坏生态环境，甚至造成管沟以及站场的边坡坍塌，危及主体工程安全。3.3水土保持现状的总体评价该区的植被覆盖率较高，水土保持总体情况较好，水土流失轻微。但由于该区域经济发展迅速，众多的开发建设项目需要大量的土、石料，因此，在今后的水土保持工作中，要减少和防止水土流失现象的发生，关键是要做好开发建设项目的水土保持工作，配合广东省水土保持规划总体部署，加强监督和管理，实现项目建设的“三同时”制度。4输气管道建设过程中水土流失预测4.1水土流失预测时段及水土流失区的划分247\n根据本输气管道工程建设特点，确定管道建设期为水土流失预测时段，运行期水土流失预测不考虑。根据本工程的施工特点，划分为主体工程施工水土流失区和临建工程施工水土流失区进行预测。考虑到主体工程施工区中不同管段的施工特点和施工工艺，又将主体工程施工区划分为开挖沟埋施工区、钻孔穿越施工区和站场施工区等3个水土流失分区；临建工程区包括临时道路、施工营地和生活等2个水土流失分区。4.2水土流失预测内容与方法本管道工程建设水土流失预测以下内容：（1）施工过程中扰动原地貌、破坏土地和植被的面积预测；（2）施工过程中弃土、弃石、弃渣量预测；（3）施工过程中损坏水土保持设施的面积和数量预测；（4）施工过程中可能造成水土流失面积和流失总量预测；（5）工程施工过程中可能造成水土流失危害预测。水土流失预测根据预测的不同内容采用不同的方法。对扰动原地貌、破坏土地和植被面积以及弃土弃渣、损坏水保设施面积等的预测主要根据工程设计文件资料并结合实地调查进行测算。4.3水土流失预测背景值：根据调查分析，项目所经的平原区土地平坦，水土流失轻微，背景值采用的土壤侵2蚀模数均取0.05万t/hm.a。2侵蚀模数：根据类比项目，确定管沟开挖临时堆土的土壤侵蚀模数取2.73万t/hm.a，站场、2施工营地以及穿越施工等场地平整的土壤侵蚀模数取0.76万t/hm.a，临时道路的土壤侵蚀模数2取1.10万t/hm.a。4.3.1工程施工过程中扰动原地貌、破坏土地和植被的面积预测22本输气管道工程共征用土地4.97hm；管线施工临时占地209.08hm；公路、河流穿越施工临22时占地2.03hm；临时施工道路15km长共占用面积10.50hm2；生活区等施工临时占地面积2.0hm。2因此本工程扰动原地貌、破坏土地面积共228.58hm。在耕地中，水田不纳入植被破坏面积，半年或一年多茬生长的菜地也不纳入植被破坏面积；2荒草地常年有植被覆盖，面积按未利用土地面积113.63hm的一半计算，因此纳入植被破坏面积22的荒草地面积为56.82hm。园地和林地常年有植被覆盖，其中园地面积45.73hm，林地面积为2227.55hm，修建输气管道将破坏这些区域的植被；因此，本工程共损坏林草植被面积130.10hm。2其中地面坡度大于5°以上、植被覆盖率大于50%的面积为13.78hm。这部分面积属应征收水土保持补偿费区域。4.3.2工程施工过程中弃土、弃石、弃渣量的预测本输气管道工程施工主要包括管道沟埋、穿越和站场平整。管道沟埋工序为开挖沟槽—下管—回填的过程，开挖沟槽时，将开挖土放置于沟槽附近，待下管工序完成后即利用原开挖土回填。由于输气管道管径不大，回填时的高度约高于原地面30cm，挖填基本平衡，小部分余土可在施工面平整，因此管道沟埋不会产生弃土（石）；管道穿越是利用机械钻孔穿越，不会产生弃土（石），但会产生一定的泥浆；7个站场中，除了南朗分输站需在小山丘推平（原地推平，不需借土或弃土）进行平整外，其余6个站场址原已平整。因此，根据主体工程设计和施工特点，本工程施工过程没有产生弃土、弃石和弃渣。4.3.3工程施工过程中损坏水土保持设施预测水土保持设施是指凡具有水土保持功能的一切实物总称，如原地貌、自然植被等都具有水土保持功能，均应视为水土保持设施。根据设计资料及现场查勘情况分析，本输气管道施工过程中2损坏的水保设施主要为原地貌。因此，本工程破坏水土保持设施面积为130.10hm。4.3.4工程施工过程中新增水土流失量预测水土流失量预测是指工程建设过程中不采取任何防护措施的情况下可能产生的水土流失量。248\n根据各流失区的面积、产生水土流失的历时来分别计算新增水土流失量。即：新增水土流失量等于新增土壤侵蚀模数与预测的水土流失面积和产生水土流失历时的乘积。产生水土流失历时主要由各水土流失区工程建设时间决定。通过输气管道主体工程设计要求的施工计划和施工区的地质、地形、地貌、土壤、植被和降雨等因子综合判定，确定项目施工建设各区的水土流失量，来估算新增水土流失总量。根据以上各水土流失区的水土流失量预测，本项目新增水土流失总量可达14479t。5水土流失防治方案5.1方案编制的原则和目标方案编制将贯彻“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”的原则。编制水土保持方案，其目的就是在工程建设过程中通过实施该方案，达到以下目标：（1）扰动土地治理率达95%以上；（2）水土流失治理度达95%；（3）水土流失控制比为100%；（4）拦渣率在98%以上；（5）植被恢复系数达到95％以上；（6）林草植被覆盖率达63％。5.2水土流失防治责任范围根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则划分防治责任范围。建设单位应防治的责任范围主要包括项目建设区和直接影响区两部分。本项目防治责任范围总面积为292.332hm。项目建设区包括永久征地的站场、管线施工的临时占地、临时道路以及生活区等临时占地，2总面积228.58hm，这是直接造成土壤扰动和水土流失的区域，是水土流失防治的重要地区。直接影响区是对下游或周边地区造成水土流失危害的区域，直接影响区虽然不属于征（占）2地范围，但建设单位应该对其影响负责防治。经界定本项目的直接影响区范围为63.75hm。5.3水土流失防治分区本输气管道工程分为主体工程防治区和临建工程防治区。根据各施工区特点，主体工程防治区可划分为开挖沟埋防治分区、管道穿越防治分区和站场施工防治分区；临建工程防治区划分为临时道路防治分区和施工营地及生活区防治分区。5.4分区防治的水土保持措施5.4.1开挖沟埋施工区水保措施布置施工期：在开挖沟埋施工段，开挖管沟的临时堆土极易造成水土流失，可能导致管沟坍塌，危及管道施工，因此，在雨季施工时应采用塑料薄膜临时遮盖。但由于管线长且工期短，有部分管段不可避免会在雨季施工，本方案考虑1/5的开挖沟埋施工段采用塑料薄膜遮盖，面积为929242m。沿线地表水系发达，地下水位高，遇上雨季施工，施工的重型机械，车辆将会使整个施工带泥泞不堪，原来只需开挖约2m的沟宽也会因地表水渗出或地面雨水冲刷造成坍塌而变宽，危及管道施工，因此，需在施工带18m宽处两侧开挖截（排）水沟，防止雨水进入施工带以及防止施工引起的水土流失进入周边。水沟底宽和沟深均为0.25m，边坡为1：0.5，计算得水沟开挖土方量3为21779m。竣工后：施工带范围内应立即恢复植被，达到绿化美化。为了与管道沿线原有植被相协调和方便管道带的管理，施工带内由于碾压、践踏等破坏的植被采用撒播草籽恢复植被，播种面积为22152.11hm；管沟开挖面部分采用草皮铺种，面积为15.35hm。草种选用结缕草、百慕达、地毯2草等草类。管道开挖沟埋施工扰动耕地41.62hm，由于施工面属临时征地，因此竣工后应进行平整、复耕。5.4.2管道穿越施工区水保措施布置施工期：本方案初步按河面宽小于10m的河流采用开挖直埋，约有25次长2500m。穿越河流开挖管沟时，采用轻型钢板桩围堰施工。249\n在管道穿越施工过程中，车辆碾压、人员践踏，土壤结构和植被遭到破坏，土壤抵抗侵蚀能力大大减弱，受雨水冲刷极易造成水土流失。同时，由于外水进入，也会造成施工场地泥泞，因此在进驻施工场地的同时，在施工场地周边开挖排水沟。水沟底宽和沟深均为0.25m，边坡为1：0.5，开挖土方量为8831m3。在穿越施工中每个穿越施工点设一组沉淀池，产生的泥浆待自然干化后覆土回填恢复植被，沉淀池的大小视穿越长度可能产生的泥浆确定，一般在地势低处开挖二级沉淀池，周边用沙包堆高0.6m，需机械开挖沉淀池土方9400m3，需临时堆筑沙包4061m3。竣工后：需覆土平整沉淀池，并对施工场地采用撒播草籽恢复植被，草种选用结缕草、百慕达、地毯草等草类。平整场地面积和撒播草籽面积均为2.03hm2。对于开挖穿越的小型河流，为防河床冲刷影响输气管道安全和岸坡坍塌，拟采用M7.5浆砌石护底及挡土墙护岸，宽度3.0m，需浆砌石645m3。5.4.3站场施工水保措施布置施工期：根据主体工程设计及站场现状，除了干线设在微丘区的南朗分输站需挖、填平整外，其余各站址基本挖平或填平的建筑用地，但在作为站场时还需小平整。站场平整前需在站场周边开挖截、排水沟，底宽和沟深均为0.3m，边坡为1：0.5，沟总长约1766m，开挖土方为238m3。竣工后：站场内建有生产用房以及安装有接收、发送气体等装置，其它裸露地也将得到绿化美化。5.4.4临时道路水保措施布置施工期：在修建临时道路时，需在道路两侧修建排水沟。排水沟底宽和沟深均为0.3m，边坡为1：0.5，水沟总长约20000m，开挖土方为2700m3。竣工后：临时道路需进行绿化。根据临时道路所处位置，平原区采用撒播草籽进行绿化，推荐草种同前。微丘区采用乔、灌、草相结合，乔木株行距为3m×3m，灌木在乔木中间插种，株行距为1.5m×1.5m；在裸露面撒草籽种草。树、草种可采用当地品种，也可采用以下推荐品种：马占相思、木荷；夹竹桃；澎蜞菊等。据测算，需种乔木3800株，灌木15000株，撒播草籽种草72000m2。5.4.5施工营地及生活区水保措施布置施工期：在修建施工营地时，需在营地周边修建排水沟。排水沟底宽和沟深均为0.3m，边坡1：0.5，水沟总长2000m，开挖土方270m3。竣工后：平原区采用撒播草籽进行绿化；微丘区采用乔、灌、草相结合，乔木株行距为3m×3m，灌木在乔木中间插种，株行距为1.5m×1.5m；在裸露面撒草籽种草。树、草种可采用当地品种，也可采用以下推荐品种：马占相思、木荷；夹竹桃；澎蜞菊等。据测算，需种乔木1000株，灌木4400株，撒播草籽种草12000m2。6水土流失监测6.1监测点布置本输气管道工程主要包括管线敷设和站场施工两大部分，而管线敷设又分为管道开挖沟埋和穿越。根据各施工区的特点分别设立监测点，在施工期和竣工后半年进行监测，其中以施工期为监测重点。拟对输气干线、支线的沟埋和穿越以及站场等类型共设5个监测点进行重点监测。（1）拟在微丘区的干线开挖沟埋段设1#监测点；（2）干线穿越京珠高速公路设2#监测点；（3）临港支线穿越磨刀门水道设3#监测点；（4）在洪湾分输站设4#监测点；（5）在微丘区临时道路设5#监测点。6.2监测内容和方法主要对防治责任区范围内的水土流失面积、土壤流失量和植被覆盖率进行监测，监测内容应能满足水土保持设施竣工验收要求。重点监测土壤流失量和植被覆盖率。土壤流失量：在管道穿越施工场地以及站场的出水口布点，开挖沉沙池或利用下游水池等观250\n测排沙量；在整个施工期和竣工后半年，在雨季（4月～9月），降雨前后观测一次。植被覆盖率：对管道沿线采用抽样调查，在整个施工期和竣工后半年，施工期每月一次，竣工后每季度一次。采用实地定点观测和抽样调查的方法进行。结合工程施工进度，通过调查来了解水土流失治理程度和植被覆盖率等。251