沿海地區石油化工項目水土保持措施配置模式

侯澤青

(黃河上中游管理局，陜西 西安 710021)

石油化工是指以石油和天然氣為原料，既生產石油產品，又生產石油化學產品的加工工業。具體而言，石油加工工業從加工與用途角度可以劃分成兩大產業，一是石油通過煉制可以生產各種燃料油(如汽油、煤油、柴油等)和潤滑油，以及液化石油氣、焦炭、石蠟、瀝青等石油產品，即煉油過程或稱石油煉制工業體系；二是把石油分離成原料餾分，對原料油和氣進行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯為代表的基本化工原料，再以這些基本化工原料生產多種有機化工原料(約200種)及合成材料 (塑料、合成纖維、合成橡膠)，即石油化工體系[1]。

我國煉油生產設施曾經主要集中在東北、西北等產油地區，隨著我國進口原油比例增加，沿海地區因加工、運輸成本較低，新建和改擴建的煉油加工能力快速增長，現已形成以東部為主、中西部為輔的產業格局[2]。近年來，我國煉油行業產業集中度和煉化一體化繼續提升，形成長三角、珠三角和環渤海灣“兩洲一灣”為主的三大煉化集群，以及靠近東北、中西部核心區的煉化產業帶，合并形成了“三圈兩帶”的格局[3]。截至2016年底，我國已建成24座千萬噸級煉油基地，其中16座為煉化一體化基地，經統計，24座千萬噸級煉油基地中近80%位于東部沿海一帶。

1 沿海地區石油化工項目特點

石油化工項目是高技術、高投資、高產出的現代化工業，生產規模大型化是當今煉油行業發展的大趨勢。沿海地區大型煉化基地建設內容較為復雜，包括廠區(含生產裝置區、儲運設施、輔助設施、通道及預留裝置區等)、原油及成品油庫區、原油及成品油碼頭、輸油管廊、交通道路(含進廠道路、鐵路專用線等)、固廢處置區(含危廢暫存設施、臨時貯灰渣場)，以及供水、供電等配套工程區。

據典型調查統計，沿海地區大型煉化基地占地面積多在500 hm2以上，且主要集中在廠區、碼頭油庫區等永久占地區，永久占地可達到總面積的90%以上。沿海地區部分煉化基地永久占地為開山回填陸域形成，土石方挖填數量較大，以中化泉州1 200萬t/a煉油項目為例，挖方量800.50萬m3，填方量2 029.26萬m3，由于占地面積大，所以建設過程中土石挖填方量基本能達到平衡，實際棄渣量較少，棄渣可集中堆放，或委托第三方綜合利用或儲存。

2 水土流失防治重點

石油化工項目水土流失主要發生在施工準備期和施工期兩個時段，施工準備期主要為“三通一平”，施工期主要表現為廠區、油庫區建筑物基礎開挖與回填、廠外輸油管道管溝基礎開挖與回填、臨時堆土及建筑材料堆放等。水土流失防治重點區域為廠區、碼頭油庫區及輸油管道工程區。

(1)廠區。在廠區建(構)筑物土建工程施工前，場地平整將擾動地表，毀損植被，使地表裸露，原地表的水土保持功能完全喪失；場地平整，需達到一定的地形標高，地勢高的區域屬挖方區，挖方一般被回填至地勢低的區域，在廠區周邊或廠區內形成人工的開挖和填筑邊坡；剝離表土、挖高墊低將產生臨時堆土，裸露邊坡和臨時堆土極易產生水土流失。

(2)碼頭油庫區。碼頭區在海域水面施工建設過程中沒有挖填或占壓陸域等擾動地表活動，不產生水土流失；利用水域疏浚土吹填護岸與碼頭岸線之間的區域形成的陸域，施工過程中會產生水土流失，陸域形成后的裸露地表存在水土流失威脅。油庫區位于碼頭工程區后方，占地面積相對較大，部分煉油項目油庫區為開山回填陸域形成，以中化泉州1 200萬t/a煉油項目青蘭山油庫區為例，青蘭山開山量可達到625.50萬m3，開挖的土石方用于臨海側筑堤、陸域回填、油庫區平整等。因此，油庫區水土流失主要發生在施工期土石方開挖回填、場地平整等環節，重點是對挖填邊坡及臨時堆土進行防護。

(3)輸油管道區。沿海地區石油化工項目輸油管道工程線路一般較長，建設標準較高，沿途地貌類型多樣，水土流失類型比較復雜。由廠區引出時，多采用地上管廊，途經丘陵地段或遇鐵路、公路等特殊地段時采用埋地敷設的方式，穿越河流地段時采用架空敷設方式跨越，途經灘涂和水域時采用混凝土管堤敷設的方式，管道敷設方式不同，采取的水土流失防治措施就存在差異。

3 重點防治分區水土保持措施配置模式

通過上述對沿海地區石油化工項目的特點及重點防治分區水土流失特征進行分析，以及對廠區、碼頭油庫區、輸油管道區的水土保持措施配置進行分析與討論，從而建立沿海地區石油化工項目水土保持措施配置模式。

3.1 廠區水土保持措施配置模式

3.1.1 施工前

(1)施工準備期“三通一平”過程中易發生水土流失，應預先在廠區及廠區周邊沿施工道路布置臨時土質排水溝，排水溝采用梯形斷面，在排水溝拐角及末端設置沉沙池，沉沙池采用沙包砌筑。水流被攔截泥沙后，經廠外排水系統排出。

(2)場地平整過程中，在場地填方區域的周邊布設漿砌石擋土墻，靠海側填方邊坡擋土墻可采用拋王字塊石防護，填方邊坡布設骨架護坡，墻腳處、坡底布設漿砌石排水溝；在場地周邊挖方邊坡布設框格護坡，框格內撒播草籽，開挖面上游約3～5 m處布設截水溝，在坡腳處布設排水溝，截水溝和排水溝采用漿砌石梯形斷面，截排水溝排水出口應就近順接天然溝道，并布設消能設施，以防對下游造成沖刷。

3.1.2 施工過程中

(1)沿海地區廠區地表土層較薄，靠海一側大部分為粉細砂，在廠區場地挖填平整前進行表土剝離，剝離厚度20～30 cm，剝離的表土和開挖的土方集中堆放于廠區施工場地周邊或預留用地區域，并用編織袋裝土進行攔擋，堆土表面采用密目網苫蓋。

(2)廠外修建排洪溝(渠)攔截上游地表徑流，排洪溝順接天然溝道；廠內工程施工期間，應結合主體工程施工進度和施工條件盡可能提前實施廠區排水工程，以減少場地徑流和積水，廠區通常采用暗管排水方式，道路網格狀布設，形成排水系統，最終匯集至雨水收集池，監測合格后通過管道排到廠外排洪溝。

3.1.3 施工結束后

(1)廠區綠化前進行土地整治，回覆表土，包括廠區綠化區域土地整治和邊坡土地整治。

(2)根據石油化工項目植物措施配置原則與要求，結合廠區功能分區的不同，有所側重地選擇樹草種進行綠化。重點對管理區、公用及輔助生產設施區建筑物周邊區域進行綠化；生產區內一般以道路兩側行道樹為主，輔以生產裝置下的空閑地綠化；預留地采取滿鋪草皮綠化措施。植物措施配置如下：①管理區、公用及輔助生產設施區周邊實行園林景觀式綠化，以鋪設混合草皮為主，配以花卉、常青喬灌木。草坪上點綴喬木，群植或叢植灌木、花卉。②生產區道路兩側各植一排行道樹，株距3～4 m，每兩株行道樹之間按間距1 m的規格栽植2～3株灌木，樹下鋪設草皮；生產裝置下根據實際情況用礫石壓蓋或鋪設草皮。③罐區周邊、預留空地綠化以鋪設混合草皮為主。④廠區內邊坡采用滿鋪草皮或在框架內撒播草籽進行綠化。

3.2 碼頭油庫區水土保持措施配置模式

3.2.1 施工前

(1)油庫區地表土層較薄，濱海區域場地被粉細砂覆蓋，場地挖填平整前，根據地表覆土情況實施表土剝離，在預先做好攔擋及排水措施后，剝離表土集中堆放在庫區規劃的綠化用地區域，在堆放場地的下游采用編織袋裝土臨時攔擋，在堆放場地的上游布設梯形斷面臨時排水溝；在堆土面采用土工布或無紡布等進行防護。

(2)油庫區場地平整結束后，沿施工道路一側或兩側布設排水溝，一般施工道路臨時排水溝采用梯形斷面，不襯砌，在臨時排水溝匯流處設置臨時沉沙池攔截泥沙。

3.2.2 施工過程中

(1)油庫區臨海側布設擋土墻，填方邊坡采用拱形骨架護坡，在墻腳處、護坡底布設排水溝，采用漿砌石砌筑，按矩形斷面設置。挖方邊坡按高6 m左右分級設置平臺，平臺寬2～3 m，并按2%坡降向平臺內側放坡，分級平臺內滿鋪草皮，在平臺內側坡腳處布設漿砌石矩形斷面排水溝，在開挖面上游3～5 m處布設截水溝，截水溝采用漿砌石梯形斷面，邊坡坡腳處布設排水溝，排水溝采用漿砌石矩形斷面。

(2)油庫區排水工程采用明溝和暗管相結合的形式，在油庫區上游3～5 m處布設截、排水溝，在擋墻內墻角布設排水明溝，管道沿油庫區主干道鋪設，雨水由排水明溝、暗管匯集到雨水監測池，與區域內現有排水溝道順接，監測合格后排入海域。

3.2.3 施工結束后

(1)庫區綠化前進行土地整治，回覆表土，包括庫區綠化區域土地整治和邊坡整治。

(2)庫區綠化包括庫區內綠化和庫區邊坡綠化兩個部分，根據庫區植物措施布設的要求，選擇合適的植物進行綠化，植物措施配置如下：①罐區周邊空閑地、罐區與道路之間以滿鋪草皮為主；道路兩側各植一排行道樹，行道樹間栽植灌木。②輔助生產及管理區適當提高綠化標準，進行重點綠化，鋪滿草皮后，在草坪上點綴常綠喬灌木，或種植觀賞性的花卉。③庫區挖填平整后在周邊或庫區內邊坡采取骨架、框格內植草或鋪滿草皮進行綠化。

3.3 輸油管道區水土保持措施配置模式

3.3.1 施工前

(1)管道途經耕地、林地、草地時，施工前進行表土剝離，表層土按20～30 cm考慮。

(2)在預先做好攔擋及排水措施后，廠外輸油管道區管溝或支墩開挖前，將剝離表土及深層生土分類堆放在管溝或支墩的兩側，臨時堆土堆放一側地形較低時，在堆放場地外側的下邊坡處采取編織袋裝土臨時攔擋，在堆土面采用土工布或無紡布等進行防護。

3.3.2 施工過程中

(1)輸油管道工程線路途經丘陵區時，按埋地敷設的方式布設管線，在管線施工面上游3～5 m處布設截水溝，將上游坡面來水攔截并導流至周邊自然溝道，截水溝采用漿砌石梯形斷面。

(2)對管道建設形成的裸露邊坡采取防護措施，工程護坡形式多采用漿砌石護坡。檢修道路填方路基邊坡防護：當路基填土高度≤3 m時，采用草皮護坡；填土高度在3 ～8 m時，采用三維植被網(內植草)護坡。挖方路基邊坡防護：當邊坡高度<3 m時采用滿鋪草皮防護，當邊坡高度>3 m時，采用拱形骨架(內植草)等防護措施，以確保邊坡的穩定。

(3)輸油管道途經丘陵區時，應在管線施工作業帶上游布設截水溝的同時，在作業帶下游一側布設臨時沙包攔擋，當施工作業帶距離下游坡腳較近時，臨時沙包攔擋布設在坡腳處。

3.3.3 施工結束后

輸油管道區施工作業帶占用有林地、草地時，除管架支墩和檢修道路永久占地部分外，在管線施工結束后，對其余區域采用撒播草籽和栽植灌木相結合的植物措施。待埋地敷設段管道埋設完畢后，回覆表土，恢復植被；在管道建設形成的坡面及檢修道路路基邊坡坡面撒播草籽。

4 結 語

(1)沿海地區石油化工項目投資高，建設規模大，建設內容較為繁雜，通過對該類型項目建設造成水土流失情況進行分析，確定了廠區、碼頭油庫區、輸油管道區三個水土流失重點防治分區；按照施工前、施工過程中、施工結束后三個時段，通過布設相應的工程措施、植物措施、臨時措施，構建其水土保持措施配置模式。

(2)對典型項目的后續調查分析表明，本研究構建的水土保持措施配置模式可以為沿海地區石油化工項目水土保持措施設計提供參考。

(本研究得到水利部水土保持監測中心“生產建設項目水土保持措施配置模式驗證”項目支持，在此深表感謝！)