江西省撫州天然氣管網工程水土流失防治初探

熊舒蕓

(江西省水土保持科學研究院，江西南昌330029)

1 概況

撫州天然氣管網工程由撫州—崇仁—宜黃支線、南城—資溪支線，和南城—南豐支線三部分組成，途經撫州市臨川區、崇仁縣、宜黃縣、南城縣、資溪縣、南豐縣，全長164.07 km；設5座站場(包括改造站場1座)、8座閥室(包括改造閥室1座)，標志樁3128個；管道共穿越大型河流4172.92 m/8次，小型河、溝渠、魚塘2511.26 m/212次；穿越高速公路958.06 m/7次，穿越向莆高鐵44 m/1次，穿越撫樂鐵路45.6 m/1次，國省道1074.23 m/15次，縣道、鄉村道路及機耕道2496 m/214次；道路26.75 km(其中：新建施工道路14.75 km，整修施工道路12.00 km)，臨時堆管場區82處。

項目沿線地貌地形為山地丘陵和平原區，氣候類型為亞熱帶濕潤季風，四季分明、氣候溫和、雨量豐沛，年均降雨量1316 mm～1509 mm。工程經過國家級水土流失重點治理區和水土流失重點預防區，不涉及自然保護區、世界文化和自然遺產地、風景名勝區、地質公園、森林公園等，崇仁縣六家橋鄉南岸村穿越點位于飲用水水源二級保護區范圍，南城縣洪門鎮洪門嶺管道占用生態紅線主要為國家級生態公益林，長度0.990 km。地帶性林木多為杉木、濕地松、主要草種有木荷、楓香、毛竹、柑橘、胡枝子、杜鵑、芭茅、小飛蓬、狗牙根等，林草覆蓋率達50%以上。

大型河流采用定向鉆穿越；高速公路、國道、省道、二級及以上公路、縣道公路采用頂管穿越；鐵路、三級及以下公路、溝渠、魚塘其他公路采用大開挖穿越。本項目建設用地包括站場閥室、管道作業帶、管道穿跨越、道路和臨時堆管場等，征占土地總面積194.99 hm2。永久征地9.27 hm2，臨時占地185.72 hm2。土石方挖填方總量217.56萬m3，其中挖方總量108.78萬m3，填方總量108.78萬m3，站場閥室、管道作業帶、管道穿跨越和道路等4個區域可剝離面積181.12 hm2，剝離厚度耕地按30 cm，林地、園地、草地剝離厚度10 cm～20 cm，可剝離表土41.21萬m3，表土分堆集中堆放在工程施工區域內，施工結束后用于綠化和土地整治工程。

江西省撫州天然氣管網建設可調整贛東南地區能源結構，升級產業結構，改善地區空氣環境。主體工程實施必須堅持水土保持“三同時”原則，因此，分析項目建設過程中水土流失的成因及特點，結合項目區地貌、植被和氣候特點，因地制宜，科學布設水土流失防治措施非常必要。

2 水土流失分析

2.1 水土流失概況

項目建設區現有水土流失面積32.75 hm2，占工程建設征占用土地總面積(194.99 hm2)的16.80%，主要為輕度侵蝕。項目區年均土壤侵蝕總量1453 t，平均土壤侵蝕模數750 t/(km2·a)，本項目執行南方紅壤區水土流失防治一級標準。項目位于國家級水土流失重點治理區和省級水土流失重點預防區，且無法避讓，林草覆蓋率在原基礎上應提高2%。

撫州天然氣管道工程施工共擾動、損壞地表總面積194.99 hm2，損毀植被面積為76.28 hm2。工程途經區域降水量大，施工改變了原地貌，產生棄渣，植被被破壞，水土流失不可避免。

2.2 施工期水土流失量預測

按照撫州天然氣管網工程途徑區域地貌，結合項目建設特點與主體工程布局情況，水土流失防治劃分為5個一級防治區，即：站場閥室、管道作業帶、管道穿跨越、道路和臨時堆管場區。

擾動地表后土壤侵蝕模數采用數學模型法確定，土壤流失量的主要影響因子根據《生產建設項目土壤流失量測算導則》(SL 773-2018)確定，各分區水土流失量預測見表1。

表1 各分區水土流失量的預測

2.3 水土流失成因

(1)項目區地貌類型主要為低山丘陵,成土母質以第四紀紅色粘土發育的紅壤為主，土壤結構松散，抗蝕力弱，易風化剝蝕；降雨多集中在4月～9月，且多以大雨暴雨形式出現，極易造成嚴重水土流失。

(2)工程建設產生大量棄土，不可避免產生水土流失，特別是穿河隧道棄渣堆，因布設在河流兩岸，極易發生水土流失并威脅河流行洪。

(3)工程施工擾動原地貌，原有地被和植物遭到破壞，原地形地貌和地表結構遭到破壞，造成地表裸露、松散，削弱和破壞掉土地施工前水土保持功能。

2.4 水土流失特點

(1)工程管道施工水土流失呈線狀分布，盡管管溝開挖斷面不大，由于工程線路長，水土流失總量較大。站場閥室和管道穿跨工程破壞原有植被，土方工程較大，水土流失在天然氣線路工程呈串珠狀分布。

(2)水土流失總量14706 t，新增水土流失量12244 t，水土流失主要發生在施工期，管道作業帶、道路和管道穿跨越是水土流失發生的重點區域，這些區域是水土流失防治和監測重點。

(3)建設過程中的水土流失將對土地資源和土地生產力、周邊生態環境、公共交通設施安全、下游河道淤積及防洪帶來不利影響，水土流失治理措施必須與主體工程防護和修復相結合。

2.5 水土流失防治思路

根據各防治區的水土流失特點、防治責任和防治目標，遵循治理與防護相結合、植物措施與工程措施相結合、治理水土流失與恢復和重建土地生產力、綠化美化環境相結合的原則，制定水土保持方案，形成完整的水土流失防治體系，使項目建設區內原有的水土流失得到治理，新增水土流失得到有效控制，水土資源、林草植被應得到最大限度的保護與恢復。

3 水土流失防治措施

3.1 站場閥室防治區

站場閥室共產生余土1.30萬m3用于站場就近約2 km管道作業帶路段進行填高覆土，覆土厚度10 cm～20 cm，土石方經平衡調配后，無借方和棄方。

(1)砼預制塊植草護坡

共設置砼預制塊植草植草護坡6525 m3。砼預制塊0.0488 m3/m2，框內植草0.759 m2/m2，先采用砼預制塊在坡面上砌筑，砼塊縫寬為2 cm，為保證砌縫均勻、美觀，采用先排塊后勾縫施工方法，勾縫采用M10水泥砂漿，自下而上進行，砂漿填滿、振實、壓平和抹光，最后在砼預制塊內鋪設草皮。見圖1、圖2。

圖1 砼預制塊植草護坡剖面

圖2 砼預制塊植草護坡面布置圖

(2)漿砌石排水溝

共布置排水溝2359 m。站外邊坡坡腳、進站道路兩側設置排水溝,站內散排雨水經站內道路排水溝引向站外邊坡坡腳排水溝，排水溝寬0.3 m、深0.5 m，矩形斷面，M7.5漿砌片石砌筑，溝底砼C15。

(3)綠化

綠化面積共5156 m2。站內建筑物與圍墻之間，道路兩旁設置花壇、花架等，辦公生活區周邊用草皮和喬灌木進行綠化，樹種主要有：香樟、廣玉蘭、八月桂、海桐等，預留場地用鋪草皮防護；進站場道路兩側植樟樹、杜英、桂花等抗污染及凈化能力強的喬木，株距4 m，直徑90 cm、深50 cm，大苗帶土移栽。

(4)臨時防護工程

①排水溝和沉沙池

施工過程中，沿新建站場四周設置臨時排水溝共614 m，排水溝出口處設置土質沉沙池共4座，，地表徑流通過排水溝收集，經沉沙池沉降后，排至站場附近溝渠或低洼處。排水溝采用梯形斷面，寬30 cm，深30 cm，坡比1∶1。

②裝土編織袋擋土墻、土工布覆蓋站場產生表土1.83萬m3，堆放在各站場內，占地面積0.61 hm2。表土堆周邊設置臨時擋土墻，裸露面采用土工布進行覆蓋。臨時擋土墻采用裝土編織袋堆砌而成，編織袋堆砌時相互咬合、搭接，搭接長度不小于編織袋長度的1/3。裝土編織袋擋土墻臨時防護形式見圖3。

圖3 裝土編織袋擋土墻臨時防護

3.2 管道作業帶防治區

(1)植被恢復工程

管道垂直或斜交等高線敷設時，根據管線占用土地利用現狀進行整治。占用耕地的，全部恢復為耕地；占用林地的，管道中心線5 m以內種草，中心線5 m以外恢復為原地類型。所有綠化草種均為狗牙根和黑麥草按1∶1，80 kg草籽混合，凈度>95%，發芽率>85%，混合草籽播種前用少量泥沙和磷肥拌種，春冬季撒播后覆土。林地和園地均采用喬草混交，空間立體配置，園地恢復樹種選用蜜橘，2年裸根苗，株距4 m，種苗量255株/km。林地苗木選擇濕地松，苗齡1(2)-0，Ⅰ級苗，種苗量170株/km，株距6 m，每穴定植1株，種植穴規格50 cm×50 cm×50 cm，采用根系蘸漿法栽植，種植穴內施適量基肥。

(2)臨時攔擋防護

管溝采取分段施工方式，盡可能避開雨季，做到邊開挖、邊鋪管、邊回填夯實等，以減少松散土的堆放時間。管線施工時，在管溝開挖土方堆放側先設置裝土編織袋擋土墻；管溝分層開挖，分層堆放，表土堆放在外側，心土堆放在內側，以便于土方分層回填；管溝開挖土方臨時堆放過程中，采取臨時排水、遇降雨時應用土工布覆蓋，防止雨水徑流沖刷。管道平行等高線敷設時，挖方邊坡上方來水較大時，設置漿砌石截水溝，收集、疏導坡面上方來水，并通過排水溝引至自然溝渠。

3.3 管道穿跨越防治區

措施有裝土編織袋擋土墻，及施工結束后對管道穿跨越臨時堆管場進行造林種草。場地平整主體工程施工前表土剝離、挖方土用土工布覆蓋、設置臨時排水溝、沉沙池、泥漿沉淀池，復耕施工結束后，對場地植被恢復區域進行清理，回填表土。表土堆周邊設置臨時擋土墻，采用裝土編織袋堆砌而成，施工結束后，及時對臨時堆管場進行土地整治，占用林地的采用造林種草進行植被恢復。春季或冬季時選用木荷、濕地松、混合草籽(狗牙根和黑麥草混交比例1∶1)等進行喬草混交，空間立體配置。混合草籽播種前用少量泥沙和磷肥拌種，撒播后覆土，木荷、濕地松根系蘸漿法栽植，種植穴內施適量基肥，規格為50 cm×50 cm×50 cm。

3.4 道路防治區

主體工程設計有表土回填、復耕、種草護坡、表土剝離、土工布覆蓋、臨時排水溝、沉沙池措施，方案新增措施有場地平整、裝土編織袋擋土墻措施，以及施工結束后恢復園地或造林種草。

施工前表土剝離、表土堆周邊設置裝土編織袋擋土墻，挖方土用土工布覆蓋、設置臨時排水溝、沉沙池、泥漿沉淀池，臨時排水溝沿便道兩側開挖土溝，土溝內壁夯實后鋪設一層土工布，道路施工完結束后拆除土工布并整平以便恢復植被。施工結束后清理場地，回填表土，施工結束后先恢復園地。選用蜜橘和混合草籽(狗牙根、黑麥草)，混合草種與管道穿跨越防治區相同，蜜橘配置除了種苗量改為850株/hm2，株行距3 m×4 m外，其余同管道穿跨越防治區。

3.5 臨時堆管場防治區

主體工程設計考慮復耕、土工布覆蓋等水土保持措施，方案新增措施對施工結束后臨時堆管場區場地平整和造林種草。施工結束后，對場地植被恢復區域進行清理并平整場地。臨時堆管場區占用林地的，施工結束后，造林種草，木荷、濕地松、混合草籽(狗牙根、黑麥草等)。喬草配置與管道穿跨越防治區相同。

4 結語

伴隨我國經濟持續增長和能源結構供給側改革，清潔的天然氣資源需求劇增，天然氣管道工程建設數量大，分布面廣，與此同時，天然氣管線施工影響了項目區自然植被及社會環境，如不因地制宜，采取科學的防治措施，勢必造成管道沿線施工區段的水土流失。在治理過程中，應針對項目區水土流失時間和空間上的分布特點，以及對工程建設與生態和社會環境的危害，按照“點線聯防”治理思路，科學劃分防治分區、綜合布設防治技術措施，建設水土保持“三同時”原則，加強水土保持監測。