夏小林
成品油管道工程建設對生態環境影響與水土保持防治措施
夏小林
在我國成品油管道的建設發展過程中,成品油干線管道將逐步實現網絡化,管道將成為成品油的主要運輸方式。根據最新成品油管道規劃,貫穿東北—華北—中南地區的跨區域成品油干線管道很快將與已經建成的西北—中南地區干線管網實現會合,形成覆蓋全國廣大內陸主要經濟地區的成品油干線管道網絡,使成品油管道運輸比例大大提高。同時,隨著我國新近規劃煉油廠的建成投產,煉油廠外輸成品油管道也會作為配套工程隨之建成,覆蓋周邊下游市場,形成成品油管道新的發展網絡體系。
1.成品油管道工程建設特點
成品油管道工程建設一般分為前期工作期、施工期和運行期3個階段。由于各個階段的工程特點與建設任務(見表1)不同,其對生態環境的影響程度也不一樣。管道工程建設的工程量主要集中在施工期,對區域生態環境的影響也集中于該階段。
2.成品油管道工程對生態環境影響
成品油管道工程建設生態環境影響主要是指在施工期與運行期其對沿線生態環境結構、功能與過程的破壞、損害或抑制,改變了區域生態系統的動態平衡,誘發一系列不穩定性因素。
(1)對土壤的影響
管道施工需進行植被剔除、地表開挖,不僅會造成植被的破壞,也會加速管道附近土壤的退化過程,造成土質疏松。在水力、重力及風力作用下,帶來的土壤侵蝕危害也會隨之加劇,土地退化和土壤侵蝕已成為日益嚴峻的生態問題。同時,管道開挖部分的土壤團粒結構和耕作層受到直接破壞,挖土堆放、棄土的混合和擾動改變了耕作土的性質,改變了土壤結構和質地,降低表層土的透氣、透水性,減弱亞表層土保水保肥性。土方回填時,利用機械碾壓平整,在坡度較大地段則進行摻灰固結,這種碾壓或固結,大大改變了土壤的緊密程度,不利于管線周圍土壤的通氣透水,影響農作物生長。
(2)對地質環境的影響
成品油管道工程屬于典型的線形工程,通常要穿越復雜的地質環境、不同的氣候帶,生態類型多樣,因此管道沿線的地形、地貌、工程地質與水文地質條件等會有所差異。在管溝開挖過程中,削坡、挖方、填方、棄土棄渣堆放等會損壞地表土,破壞土壤原有結構,造成土壤板結、土壤沙化、貧瘠化、干旱化等土壤退化現象,尤其在險難段及敏感段,會增加水土流失、滑坡、泥石流等地質災害的發生頻率。

表1 成品油管道工程建設特征
(3)對景觀的影響
管道工程的線型特點具有分割和破碎作用,造成了沿線各類景觀生態系統的破碎化和斑塊化,使原本連成一片的生態環境支離破碎。部分地段施工需要
開鑿隧道、架橋、削坡,完全破壞了原有植被景觀的完整性,影響了生態系統的物質交換和能量流動。加之護坡、綠化等植被恢復措施雖然起到了固土、美化的作用,但改變了原有生態景觀的風貌,增加了景觀的異質性。穿越生態系統還會造成生境隔離,增加了自然景觀的破碎度和異質性;橋梁和隧道等工程構筑物雖然減少植被破壞,但完全打破了和諧統一的自然景觀格局。
(4)對生態的影響
當管道施工開挖土方回填后,原為耕地、水域、草灌叢、荒地的,可恢復原來的土地利用性質。但植被恢復以后,由于土層的改變、土壤供給能力等條件的變化,植被的生產能力會降低,植被覆蓋率下降。管道在運行期還可能會使沿線地表溫度升高,土壤蒸發增加而降低水分含量,地表植物不能正常生長,造成植被恢復障礙。植被的破壞勢必影響部分陸生動物的活動棲息區域、覓食范圍與遷徙路徑。同時施工人員的活動和機械噪聲等將對施工區及周圍一定范圍內野生動物的活動和棲息產生一定影響,引起野生動物暫時的、局部的遷移。雖然這種影響會隨著工程的結束而減小或消失,但管道鋪設施工時留下的部分伴行道會長期存在,如果道路附近有動物棲息地,就會打破原來的生態平衡,影響生物群落的發展。
成品油管道一般線路較長,地形地貌較為復雜。施工過程中大量開挖、回填,擾動了原地表,損壞了地表植被,水土流失較嚴重。管道工程對水土流失的影響主要在施工期,水土流失的主要特點如下:
1.水土流失呈線性分布
成品油管道工程屬于線狀開發建設項目,線路較長,管道作業:寬度一般為10~20m。工程擾動地表和損壞植被呈明顯的線狀分布,所造成的水土流失也呈線狀分布。
2.水土流失防治難度增加
成品油管道工程線路長,沿線可能經過山地、丘陵、平原,水土流失類型比較復雜。若管道開挖處于山區和丘陵區,將形成較大較陡的坡面,地表徑流流速增大,沖刷能力隨之增強,土壤更容易流失,防治難度增加。
3.水土流失強度分布不均勻
成品油管道工程包括管道開挖、頂管穿越、定向鉆穿越和圍堰開挖等各種施工方法。由于施工工藝不同,工程建設引發的水土流失強度差異較大。同時管道工程空間跨度較大,穿越不同區域時的施工工藝、挖方填方有較大的差異,水土流失強度分布不均。
4.水土流失類型多樣
管道沿線土壤侵蝕類型有水力侵蝕、風力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕等。地表狀況、土壤抗蝕性能、植被類型和植被覆蓋程度以及侵蝕營力作用強度與作用時間長短的差異性,導致了土壤侵蝕程度、方式和類型的多樣化;同時,管道工程建設線狀延伸距離長、空間跨度大,工程穿越的地貌類型、土地利用類型多樣,導致工程沿線造成的新增水土流失類型復雜多樣。
1.“點、線、面”防治措施相結合
成品油管道工程雖為典型的線性工程,但應采取“點、線、面”防治措施相結合的綜合防治體系。在截閥室、站場四周及穿越點(河流、鐵路、公路等處)施工場地布置排水工程,使施工過程中出現的水土流失在“點”上集中攔蓄;在道路兩側及施工中形成的新生坡面等采取臨時攔擋以及排水措施,保護坡腳穩定,防治地表被降雨徑流沖刷,使泥、土“難出溝、不下河、不入庫”,實現水土流失“線”上的有效控制;同時對跡地采取土地整治、種植林草等措施,形成“面”的防治。通過點、線、面防治措施的有機結合、相互作用,形成立體的綜合防治體系,達到保護地表、改善生態環境、防治水土流失的目的,實現水土流失由被動控制到綜合開發治理的轉變。
2.分區防治
淮河、長江橫貫安徽省,把省境分為淮北、江淮、江南三大自然區域。淮河以北,地勢坦蕩遼闊,為華北平原的一部分;江淮之間西聳崇山,東綿丘陵,山地崗丘逶迤曲折;長江兩岸和巢湖周圍地勢低平,河湖交錯,平疇沃野,屬于長江中下游平原;南部以山地、丘陵為主。
管道工程線狀延伸相對較長、影響區域跨度較大,因此不同區域的水土流失特征、地形地貌特點、再塑地貌特征、建設和生產特點、開發利用方向和社會經濟狀況差異性較大,如全程采用相同的復合防護技術措施,在不同區域的實施效果必將不同,將會降低水土保持措施的生態環境效益。因此,需根據不同的水土流失特征、地形地貌特點、開發利用方向和社會經濟狀況等要素,劃分水土流失防治分區,實施區域差異性綜合防護措施模式。
淮北平原區的水土流失防治重點是等級公路、鐵路、大型河流穿越的棄渣處理和植被恢復,以及耕作熟土保護。江淮丘陵崗地區中的丘陵區可采用擋渣墻、護坡、修建排水溝等工程措施及平整土地,恢復原草地、林地和耕地,崗地區以工程措施、植物措施為主,并對損壞土地進行恢復治理。江南水網區重點是處理好定向鉆、頂管穿越、圍堰開挖的棄渣,修筑好排水渠、沉沙池,保護好水稻田的自然隔水層,美化環境。
3.合理安排施工進度
成品油管道工程水土流失主要發生于雨季施工建設階段。因此成品油管道工程的建設施工期應盡量避開雨季,分段施工,縮短工期。當無法避開時,應注意做好水土保持防護措施,針對不同的施工工藝、施工階段,結合項目區水文氣象條件,采用分期分階段的水土保持綜合防治措施,避免水土流失現象的發生■
(作者單位:安徽省·水利部淮委水利科學研究院 水利水資源安徽省重點實驗室 233000)
(專欄編輯:王 適)