關(guān)于頁巖氣開發(fā)項目水土保持方案的探討

杜大俊 孫玉 李夢嬌 茍永炯 陳坷銘

摘要 以宜209鉆井工程為例，通過分析項目實施情況和水土保持方案編制情況，探討了頁巖氣開發(fā)項目水土保持方案編制過程中存在的問題。根據(jù)水土保持方案編制的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理制定項目水土保持措施，在運用調(diào)查監(jiān)測、巡查監(jiān)測等方法全面監(jiān)測工程的基礎(chǔ)上布設(shè)監(jiān)測點位，使項目各項指標(biāo)能夠在設(shè)計水平年達(dá)到西南紫色土區(qū)一級防治標(biāo)準(zhǔn)。由于項目屬于建設(shè)生產(chǎn)類項目，因此，說明了建設(shè)期和生產(chǎn)期水土保持補償費的計征，并明確了項目生產(chǎn)運行期的水土保持補償費繳納標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 水土保持方案；鉆井工程；頁巖氣

中圖分類號：S157 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）04–0157-03

頁巖氣是從頁巖石中開發(fā)出的氣體，成分以甲烷居多，是重要的化石資源。隨著頁巖氣開發(fā)技術(shù)越來越完善，頁巖氣將在生活和生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用[1]。

在開發(fā)頁巖氣時，往往需要進(jìn)行大量鉆井平臺的施工，其建造過程中必然會涉及大規(guī)模土石方的開挖和回填，會影響開發(fā)用地的地質(zhì)地貌、土質(zhì)、水文、動植物資源等環(huán)境因子，進(jìn)而對其水土保持功能產(chǎn)生負(fù)面影響。大量施工會破壞地面上已建設(shè)的各類水土保持基礎(chǔ)設(shè)施，從而產(chǎn)生大量的人為水土流失的現(xiàn)象。因為頁巖氣的存在形態(tài)獨特，需要采取特種作業(yè)才能實現(xiàn)高效開發(fā)和利用，開發(fā)周期漫長，所以對土壤的影響周期長[2]。頁巖氣開發(fā)利用企業(yè)必須制訂水土保持實施方案，針對建設(shè)項目實施過程中易出現(xiàn)水土侵害的位置，做好水土保持方案設(shè)計，確保建設(shè)項目在實施過程中減少水土侵害。同時，水土保持方法又是工程項目開展施工的先決條件之一，因此，針對頁巖氣開采項目特點采用科學(xué)合理的水土保持方法很有必要，在不斷提高開采技術(shù)、確保產(chǎn)量的同時，也不能忽視生產(chǎn)環(huán)節(jié)的環(huán)保工作。

1 宜209鉆井工程的概況

1.1 項目介紹

項目開工日期為2022年3月，完工日期為2022年8月，工程總工期為6個月，總投資1 447.3萬元，土建投資為1 370萬元。項目區(qū)域構(gòu)造處于華鎣山基底斷裂帶的中南段，地貌類型為丘陵地貌，氣候類型屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。工程所在地屬于嘉陵江和沱江中下游國家級水土流失重點治理區(qū)，水土保持區(qū)劃屬于西南紫色土區(qū)，水土流失類型主要為水力侵蝕，尤其是以面蝕、片蝕、溝蝕等形式為主，流失強度為輕度。

項目屬建設(shè)生產(chǎn)類項目，因建成后在運營期內(nèi)無擾動和新增的水土流失，因此，在制訂水土保持實施方案時，可按工程類型項目的有關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，并在實施方案中增加工程運營期的有關(guān)內(nèi)容。

1.2 項目的構(gòu)成

宜209鉆井工程為頁巖氣勘探井，由井場及輔助工程、道路工程、表土堆放區(qū)和生活區(qū)4個部分組成。鉆井工程按1個井眼設(shè)計，鉆井平臺平面尺寸為100 m（長）×55 m（寬）。道路工程包括新建道路和改建道路，輔助工程包括清潔化操作平臺、應(yīng)急池、泥漿儲備罐、類燃燒池、井隊生活區(qū)和廁所等。各分區(qū)功能明確，符合水土保持要求。

1.3 項目用地

項目屬于補報水土保持方案，在現(xiàn)場踏勘時已經(jīng)開工建設(shè)，并且主體工程已經(jīng)采取部分水土保持措施。根據(jù)實地踏勘情況，結(jié)合建設(shè)單位提供的設(shè)計資料，該項目占地類型包括耕地、林地、園地、草地、交通運輸用地等，項目占地均被列為臨時占地。

項目采用先租地后根據(jù)開發(fā)情況進(jìn)行征地的模式，完井測試結(jié)果若表明該井具有工業(yè)開采價值，則在井口安裝采氣裝置正常生產(chǎn)，并完善永久占地手續(xù)。若該井不產(chǎn)油氣或無工業(yè)開采價值，則直接封井封場，臨時占地恢復(fù)原有土地利用功能。

1.4 土石方平衡

項目土石方主要涉及地面土建部分，在合理安排施工工序的情況下，項目區(qū)內(nèi)土石方相互調(diào)運，產(chǎn)生的挖土全部被用于項目區(qū)內(nèi)場地回填，實現(xiàn)土石方內(nèi)部平衡，無借方和棄方產(chǎn)生，同時避免了設(shè)置棄渣場和取土場可能造成的水土流失。在進(jìn)行土石方平衡計算時，土石方均折算為自然方，并且對井場鉆井期間產(chǎn)生的巖屑、泥漿進(jìn)行不落地收集處理，由建設(shè)單位自行按行業(yè)規(guī)定處置所收集的巖屑、泥漿，不納入土石方平衡。

由于工程占地類型主要為耕地、草地、園地和林地，這些土地表土資源較豐富，應(yīng)注意對表土資源的保護(hù)，因此，施工前剝離的表土臨時被存放于表土堆放區(qū)，并采取苫蓋、攔擋等措施防止水土流失，將存放的表土用于施工后期場地綠化覆土回填，避免造成表土資源的浪費。

1.5 設(shè)計深度

由于項目在編制水土保持方案時已經(jīng)開工建設(shè)，處于建設(shè)期，需要根據(jù)工程實施的具體情況設(shè)計合理可行的水土保持措施，并在施工過程中及時布設(shè)新增的各項水土保持設(shè)施，因此，方案的設(shè)計深度為施工設(shè)計圖深度。

1.6 設(shè)計水平年

根據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，設(shè)計水平年為主體項目生產(chǎn)或投產(chǎn)后的當(dāng)年或后一年[3]。該工程項目已于2022年3月啟動，完工日期為2022年8月，計劃2022年10月投產(chǎn)，因此，確定本工程項目水土保持方案設(shè)計水平年為2023年。

1.7 水保措施界定

項目主體可界定為水土保持的措施主要包括：一是排水工程，包括排水溝、臨時集沙坑和集水坑等；二是邊坡防護(hù)工程，主要為撒播草籽。

按照水土保持界定原理，界定為水土保持措施的工程在主體工程設(shè)計中要以水土保持功能為主，遇到不確定的，可以假定沒有這些工程，看主體設(shè)計功能是否仍然可以發(fā)揮作用，如果可以發(fā)揮作用但會產(chǎn)生較大的水土流失，也被界定為水土保持措施。因此，針對鉆井平臺的擋土墻施工并不被界定為水土保持設(shè)施，因為擋土墻雖然具有防坍落和水土流失的功能，但它以主體作用為主，并不能被界定為水土保持設(shè)施。

1.8 水土流失的分析與預(yù)測

在調(diào)查項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀時，先進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，了解項目建設(shè)區(qū)土地利用現(xiàn)狀，然后測量地形、坡度、植被覆蓋度等指標(biāo)，參照土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)，劃分和確定其水土流失強度，最終確定原地貌土壤侵蝕的模數(shù)。

該項目屬于已開工項目，在預(yù)測水土流失量預(yù)測時，需要在《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》中水土流失預(yù)測方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)項目開工建設(shè)以來的水土保持措施實施情況分析水土流失現(xiàn)狀，從而確定已發(fā)生的水土流失量，并預(yù)測后續(xù)施工過程的水土流失量［4］。

根據(jù)預(yù)測結(jié)果，工程施工時，地表會受到不同程度的破壞，局部地貌將會發(fā)生較大的改變，若不采取水土保持措施，開挖造成的水土流失將對區(qū)域土地生產(chǎn)力、表土資源、主體工程安全、周邊環(huán)境等產(chǎn)生不同程度的危害。可能出現(xiàn)的水土流失主要集中在施工期，水土流失主要區(qū)域為井場及附屬工程區(qū)。

1.9 防治分區(qū)

項目包括4個防治分區(qū)，即井場及輔助工程區(qū)、道路工程區(qū)、生活區(qū)和表土堆放區(qū)。所劃區(qū)域存在顯著的差異，但層次分明，且具有關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性，單個分區(qū)內(nèi)的主要水土流失因子與防控手段較為接近，符合水土流失防治分區(qū)原則。

1.10 水土流失的防治目標(biāo)

項目區(qū)在全國水土保持分區(qū)中為四川盆地南部中低丘土壤保持區(qū)，屬于西南紫色土區(qū)（四川盆地及周圍山地丘陵區(qū)）中的川渝山地丘陵區(qū)。根據(jù)《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)復(fù)核劃分成果》（辦水保〔2013〕188號），項目區(qū)屬于嘉陵江及沱江中下游國家級水土流失重點治理區(qū)。根據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》，位于水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)的建設(shè)項目執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)，因此，該項目水土流失防治執(zhí)行西南紫色土區(qū)一級標(biāo)準(zhǔn)［5］。

根據(jù)項目實際建設(shè)情況修正部分防治目標(biāo)：由于項目區(qū)土壤侵蝕強度為輕度，土壤流失控制比提高0.15，取1.0；項目區(qū)占地類型主要為耕地，為鉆井平臺建設(shè)項目，結(jié)合項目實際，經(jīng)修正后將林草覆蓋率調(diào)整為8%。

2 水保措施設(shè)計

在項目施工的過程中，主體已制訂并實施了部分的水土保持措施，在此基礎(chǔ)上，方案新增加適當(dāng)?shù)拇胧c現(xiàn)有的水土保持措施相結(jié)合，以共同達(dá)成水土保的效果，從而減少工程實施過程中產(chǎn)生的水土流失。

設(shè)計人員從項目實際情況入手，認(rèn)真踏勘現(xiàn)場，充分了解主體工程設(shè)計已有的水土保持措施，并借鑒項目區(qū)已建同類工程的經(jīng)驗，根據(jù)各單項工程的施工工藝及其水土流失的特點，進(jìn)行分區(qū)布設(shè)。將工程措施、植物措施和臨時措施相結(jié)合，確定各防治區(qū)水土流失防治的重點，并建立綜合治理措施體系，最終形成適用于頁巖氣開發(fā)項目的水土保持措施體系。

由于項目處于建設(shè)期，方案結(jié)合工程特點，主要新增臨時防護(hù)等措施，如排水溝、集水坑、沉沙池和防塵網(wǎng)覆蓋等。

3 水保措施施工

3.1 工程措施

在設(shè)計工程措施時，應(yīng)兼顧植物措施和臨時措施，將三者相結(jié)合，并在施工結(jié)束后，及時清理場地，為綠化的恢復(fù)做好準(zhǔn)備。

項目工程措施主要包括表土剝離、表土回填和土地整治，方案新增土地整治。工程結(jié)束后，針對需要按照原地貌恢復(fù)的區(qū)域進(jìn)行深翻20～30 cm，做好回填、覆土、整平、深耕、耙松等工序，將土地整治后的場地交給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民復(fù)墾。

3.2 植物措施

樹草種的配置采用喬、灌、草相結(jié)合，深根性與淺根性相結(jié)合，禾本科草與豆科草相結(jié)合的方式，以充分利用光熱資源和水資源，避免同時使用有種間拮抗的樹草種。購買苗木時，盡量選擇適應(yīng)性、抗旱性強的苗木，栽植后采取適當(dāng)?shù)膿嵊胧员ＷC苗木的成活率。撒播種草采用人工撒播的方式。

項目主體設(shè)計在堆放完項目表土后播撒草種，防止水土流失，播撒草種范圍為整個表土臨時堆放場區(qū)，填方區(qū)坡面采用植草土邊坡（播撒草種+覆蓋防塵網(wǎng)）形式。草種選擇草籽新鮮飽滿的細(xì)葉結(jié)簍草一級種，純度≥95%，發(fā)芽率≥90%，撒播密度為20 kg/667 m2，防塵網(wǎng)采用密目艷綠色成品防塵網(wǎng)，網(wǎng)邊搭接寬度≥0.5 m，并采用插鋼釬或壓石的方式，防止被風(fēng)揭破壞。

3.3 臨時措施

在工程施工期間，采取臨時攔擋、臨時排水、臨時沉沙、臨時覆蓋等臨時措施，能在很大程度上減少水土流失，并且這些臨時措施經(jīng)濟(jì)、簡易，對防治施工期間的水土流失具有十分重要的作用。

方案設(shè)計在表土堆放場和井場及輔助工程區(qū)撒播草籽區(qū)域進(jìn)行人工鋪設(shè)防雨布，接縫處疊加寬度30 cm縫制。在風(fēng)雨天施工時，需注意用土石塊對防雨布進(jìn)行壓邊，防雨布可重復(fù)被利用。根據(jù)場地高低設(shè)計臨時排水的流向，并按此設(shè)計臨時排水溝，根據(jù)排水溝和沉沙池的設(shè)計尺寸，人工掛線，使用鎬鍬進(jìn)行土方開挖；臨時道路需要注意防止道路雨水排入開挖溝槽，施工結(jié)束后按照原地貌進(jìn)行恢復(fù)。

4 水土保持監(jiān)測

項目屬于建設(shè)生產(chǎn)類項目，水土保持監(jiān)測范圍為項目建設(shè)的總占地面積，即方案確定的水土流失防治責(zé)任范圍，水土保持監(jiān)測時段為從施工準(zhǔn)備期開始至設(shè)計水平年結(jié)束。方案設(shè)計共布設(shè)5個監(jiān)測點位，分別位于井場和輔助工程區(qū)的沉沙池排水出口和燃燒池區(qū)域、道路工程區(qū)的挖方邊坡綠化區(qū)、生活區(qū)的沉沙池排水出口和表土堆放區(qū)的沉沙池排水出口。

監(jiān)測方法主要有資料收集分析法、實地調(diào)查監(jiān)測法、植被樣方調(diào)查法、場地巡查法、無人機監(jiān)測法和沉沙池法等。

監(jiān)測頻次視情況而定，一般擾動土地情況采用實地量監(jiān)測為1次/月；遙感監(jiān)測在施工前開展監(jiān)測1次，施工期為2次/年；水土保持措施監(jiān)測為1次/月；土壤流失面積監(jiān)測為1次/季度；土壤流失量監(jiān)測為1次/月；工程措施和防治效果的監(jiān)測為1次/月；植物措施生長情況監(jiān)測為1次/季度；臨時措施監(jiān)測為1次/月。在保證上述要求的前提下，在項目施工期，雨季每月監(jiān)測不少于2次，旱季每月不少于1次。

需要注意的是，如果發(fā)生水土流失危害事件，應(yīng)在事件發(fā)生后一周內(nèi)報送水土流失危害事件的報告，并在一周內(nèi)完成監(jiān)測，應(yīng)加強對水土流失敏感區(qū)域和各具代表性的施工區(qū)的監(jiān)測。

5 水土保持補償費

根據(jù)水土保持補償費計費的相關(guān)文件，水土保持補償費根據(jù)項目的征占地面積征收，繳費標(biāo)準(zhǔn)為1.3元/m?。該工程征占地面積為32 287 m2，即水土保持補償費計征面積為32 287 m2，應(yīng)繳納水土保持補償費為41 973.10元。在生產(chǎn)運行期間，依據(jù)川發(fā)改價格〔2017〕347號文件第二條對生產(chǎn)運行期水土保持補償費的有關(guān)規(guī)定，本項目按照2 000 m2計取投產(chǎn)后應(yīng)繳納的水土保持補償費，即2 800元/年。

需要注意的是，由于該項目屬于建設(shè)生產(chǎn)類項目，存在運行期，因此項目建成投產(chǎn)后，建設(shè)單位仍然需要每年繳納運行期的水土保持補償費，計征面積按不超過2 000 m2計算。

6 結(jié)束語

項目屬于已開工項目，在設(shè)計水土保持措施時，充分考慮其施工特點，新增的水土保持措施以臨時措施為主。可以在施工過程中同步進(jìn)行布設(shè)并發(fā)揮水土保持的作用，以減少因施工而產(chǎn)生的水土流失。同時，新增以撒播種草為主的植物措施，并將主體工程中具有水土保持功能的設(shè)施納入方案設(shè)計的水土流失防治體系，達(dá)到工程措施、植物措施和臨時措施相結(jié)合的效果，最終建立完整有效的頁巖氣開發(fā)鉆井平臺水土流失防治體系。

項目水土保持方案經(jīng)行政主管部門批復(fù)后，建設(shè)單位應(yīng)將水土保持設(shè)計納入主體工程設(shè)計，并按照方案設(shè)計及時落實施工期水土保持措施，同時加強施工管理，通過監(jiān)理、監(jiān)測等手段監(jiān)督施工過程，發(fā)現(xiàn)問題并及時解決，使建設(shè)工程能夠達(dá)到水土保持設(shè)施驗收的要求。同時，建設(shè)單位需要注意的是，項目建成投產(chǎn)后仍然需要每年繳納運行期的水土保持補償費。

參考文獻(xiàn)

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[2] 雷雨.水土保持方案后續(xù)設(shè)計探討[J].河南水利與南水北調(diào)，2017（5）：15-16.

[3] 林軍，林毓旗.開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案編制技術(shù)探討[J].中國農(nóng)村水利水電，2017（1）：63-65，68.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Abstract Examines the implementation of the project and the creation of the soil and water conservation strategy for the shale gas development project using the Yi 209 drilling project as an example， and it investigates the issues that were experienced. The projects soil and water conservation measures were logically designed in accordance with applicable standards for soil and water conservation programs， and the monitoring points were placed based on comprehensive project monitoring by combining the methods of investigation monitoring and patrol monitoring， etc.， so that the project indicators in the design level year meet the southwest purple soil level control standards.The payment standard of the compensation fee for soil and water conservation during the production period was clarified， and the levy of compensation fee for soil and water conservation during the construction and production period was explained because the project falls under the category of construction and production.

Key words Water and soil conservation schemes; Drilling project; Shale gas

作者簡介 杜大俊（1993—），男，安徽滁州人，助理工程師，主要從事水土保持新技術(shù)研究。