相國寺儲氣庫配套管道工程水土流失分析

田紅衛 毛霖 王旭東

（1.長江勘測規劃設計研究有限責任公司，湖北武漢 430010；2.中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司輸氣管理處，四川成都 610000）

輸氣管道運輸具有一次性投資少、運輸成本低和安全性高等特點[1-2]。然而，建設過程中不可避免的大規模擾動將嚴重破壞沿線原有的地形、地貌和植被，加重輸氣管道沿線區域的水土流失，尤其是在地形變化復雜的川渝地區[3-4]。因此，分析輸氣管道工程建設過程中的水土流失問題，對在當地開展輸氣管道建設具有重大的生態意義[5-6]。本文以跨區縣的相國寺儲氣庫配套管道工程為例，通過綜合分析該工程的水土流失監測及驗收成果，劃定水土流失的重點區域，判斷已布置的水土保持措施是否起到應有的防治作用，對川渝地區同類工程的水土流失防治具有重要的指導意義。

1.項目概況

相國寺儲氣庫配套管道工程位于重慶市潼南區、銅梁區，起于重慶市潼南區雙江鎮劉家壩，止于重慶市銅梁區太平鎮銅梁壓氣站，管道總長64.65km，均為新建管線，其中輸氣干線62.09km，3處連接線2.55km，新建壓氣站1座、改建輸氣站1座，新建線路截斷閥室2座、新建1座分輸閥室。輸氣干線管道全線管徑均為D813，設計壓力均為6.3MPa。3處連接線中，1.65km線路的管徑為DN711，設計壓力為10MPa；0.91km線路的管徑為D610，設計壓力為6.3MPa。管道沿線水域小型穿越魚塘、水塘穿越31處，穿越長度1252m；河流、溝渠小型穿越20處，穿越長度425m；瓊江河大型穿越1次，穿越長度716m；G93渝遂高速穿越2次，G319國道穿越1次，在建工路穿越3次，省道穿越4次，縣鄉道穿越15次，鄉村道路穿越33次，機耕道穿越12次。本工程不涉及國家級水土流失重點治理區或預防區，但是其中的潼南區雙江鎮屬于重慶市水土流失重點治理區；土壤侵蝕強度以輕度為主，平均土壤侵蝕模數為1049t/km2·a～1589t/km2·a。

本工程由管道作業帶區、穿越工程區、站場閥室區、施工便道區、施工生產生活區和堆管場區等6個一級區組成。在實際施工中，未設置棄渣場和取土場；剝離表土后，將表土與一般土石方分開，在剝離區域旁就近堆放，并設置臨時覆蓋攔擋等措施。

項目全線海拔高度在250.0m～350.0m，管道沿線地貌主要為緩丘、山間平地和河谷地貌為主，總體上看，地勢較為平緩；項目區屬于中亞熱帶季風性濕潤氣候區，平均降雨量為990.0mm～1078.0mm，降雨主要集中在5～9月，水土流失類型以水力侵蝕為主；土壤以紫色土和水稻土為主，植被以中亞熱帶落葉闊葉、常綠闊葉、針葉混交林為主，項目所在行政區的林草覆蓋率為63.75%。

2.水土保持監測區域劃分

本工程監測分區劃分為管道作業帶防治區（按坡度劃分為平地段亞區、橫坡段亞區、順坡段亞區等3個二級水土流失監測區）、穿越工程防治區（按穿越形式劃分為頂管段亞區、定向鉆段亞區、開挖段亞區等3個二級水土流失監測區）、站場閥室防治區、施工便道防治區、施工生產生活防治區和堆管場防治區等6個一級水土流失監測區，其中重點監測區域為管道作業帶防治區、站場閥室防治區和施工便道防治區。

3.水土保持監測時段、方法及點位布設

根據本工程的水土流失防治特點，實際的水土保持監測按照施工準備期（2018年11月～2019年1月）、工程建設期（2019年2月～2019年10月）、試運行期（自然恢復期，2019年11月～2020年6月）3個階段開展。其中，施工準備期的主要監測內容是根據資料收集及分析的結果，采用簡易土壤侵蝕觀測場法（鋼釬法）和坡面侵蝕溝法，對整個項目區進行背景值監測；工程建設期的主要監測內容是采用簡易土壤侵蝕觀測場法（鋼釬法）、坡面侵蝕溝法、影像對比法和遙感監測法，對管道作業帶、站場閥室和施工便道的水土進行重點監測，確認實際施工中是否布置了棄渣場和取土場；試運行期的主要監測內容是開展實地的抽樣調查，以便核算水土保持措施的運行狀況和防護效果等內容。

根據本工程的監測要求和水土流失防治特點，監測人員累計布設水土保持調查監測點13個（其中定位觀測點5個、調查監測點8個）。本工程水土保持監測點布設情況詳見表1。

表1 水土保持監測點位布設一覽表

4.水土流失監測結果分析

工程水土流失面積及流失量統計見表2。工程水土流失面積隨施工進度逐漸增大，2019年第2季度，水土流失面積的增速達到最大值，此后水土流失的增幅逐漸減小；2019年第3季度主體工程即將完工時，水土流失面積達到最大值；此后直至2020年第2季度主體工程驗收完畢前，水土流失面積保持不變。由表2可知，自施工準備期起，土壤侵蝕量逐步增大，至2019年第2季度，水土流失面積的增速達到最大值，此后水土流失的增幅逐漸減小；2019年第3季度土壤侵蝕量達到最大值，此后土壤流失量迅速減少。

表2 水土流失面積及流失量統計表

工程土壤其實模數統計見表3。本工程項目區內土壤侵蝕背景值的平均值為1754t/km2·a，水土流失量合計7381.05t。管道作業帶防治區的順坡段防治亞區是本工程的水土流失重點防治區域。在2018年第4季度～2019年第2季度，不同防治分區的水土流失程度均處于持續增加過程中，證明已有的水土保持措施未能形成有效的防護；而在2019年第2季度以后，水土流失程度均處于迅速減小過程中，證明已有的水土保持措施已形成有效的防護；管道作業帶防治區順坡段防治亞區的水土流失量顯著高于其他區域，證明管道作業帶順坡段內因重力引發的水土流失是本工程水土流失量的主要來源。因此，為有效治理水土流失，需在工程建設期之初，于管道作業帶的順坡段盡快布置充足的臨時防護措施（主要是臨時攔擋及臨時苫蓋），以便有效控制工程建設期中后期可能出現的大量水土流失。

表3 水土保持監測數據匯總表

5.結語

筆者認為，要防治輸氣管道工程建設造成的水土流失，首先應當因地制宜、因害設防，針對性的布設水土流失防治措施，做到“措施到點，措施到時”，強化措施可操作性；其次必須做好工程施工管理，確保水土保持措施實施，尤其是施工過程中臨時措施的實施，將“三同時”制度落到實處[7-8]。

在今后輸油氣管道工程的水土保持治理過程中，建議按如下原則開展水土流失防治工作：

（1）需在方案設計階段，強化對管道作業帶（尤其是順坡段）臨時措施的設計內容，必要時可提高標準設計臨時防護措施，以便顯著減少工程建設引起的水土流失危害。

（2）需明確雨季及短期暴雨期間的新增臨時防護措施。

（3）可以適當開展科研探索活動，將表土保護、植被恢復、微生態構筑相結合，達到通過水土保持治理實現山水林田湖工程的效果。