云 杰
(陜西省榆林市淤地壩建設辦公室,陜西 榆林 719000)
長慶油田靖邊縣項目位于榆林市靖邊縣境內的王渠則鎮、周河鎮、楊米澗鎮、中山澗鎮4 個鎮及五里灣便民服務中心、新城便民服務中心、大路溝便民服務中心3 個便民服務中心,主要由站場(站、點、區)、井場(油井、水源井)工程、管線工程(輸油管線和輸水管線)、道路工程和輸電線路工程等組成,項目規劃新建井場30 座、擴建井場11 座,占地總面積約9.781 hm2。項目區屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候區,年平均降雨量395.4 mm。按照“水保開發建設三同時”制度要求,需對項目建設水保措施的實施情況進行跟蹤監測。
根據工程項目的建設特征和水土流失特點,采用地面觀測和調查監測為主的方法,劃定監測分區,選取重點監測對象布設監測點。
項目區冬春季節,大風天氣較多,需開展風蝕監測,風蝕強度采用簡易風蝕觀測場進行觀測。具體方式是在觀測點選擇面積不小于20 m×50 m 區域設置觀測小區,標樁不少于9 根,間距不小于2 m,采用方格形、梅花狀、帶狀等。場地下墊面均勻一致,周圍布設圍欄保護標樁安全,并避免強烈干擾,在風季(11 月~來年5 月)進行觀測。當一場起沙風過后(或1 個月),采用階梯式積沙儀記錄標樁頂部離地面高度的變化。風季過后,通過記錄風沙堆積的厚度結合觀測區內面積和記錄時間,換算后得出監測區域內的風蝕量。
在重點樣區內選擇樣地,將直徑0.5 cm~1 cm,長50 cm~100 cm 的鋼釬(新堆積的土堆沉降量大時可加長)根據坡面面積,按一定距離分上中下、左中右縱橫3 排(共9 根)呈品字形布設。鋼釬釘帽與坡面齊平,并在釘帽上涂上紅漆,編號登記入冊。坡面面積較大時,適當加大鋼釬密度。每次大暴雨后和汛期終了,觀測釘帽距地面高度,計算土壤侵蝕厚度和總的土壤侵蝕量。對于坡面,主要量測坡面形成初期的坡度、坡長等,并要記錄造成侵蝕溝的次降雨。每次降雨或多次降雨后,采用侵蝕溝樣法量測侵蝕溝的體積,得出溝蝕量,并通過溝蝕占水蝕的比例計算流失量。
徑流小區面積為20 m×5 m,圍墻采用磚石結構或鐵板,高度20 cm~30 cm。小區上方設有截水溝,防止場外徑流進入場內。小區下方設集流槽,集流槽通過引水槽與徑流池相連。徑流池形狀為矩形或圓柱形,尺寸和容積按照一次能產生的徑流量設計確定;徑流池壁標有水尺,用以讀取池內水位,據此計算觀測時段內的徑流量。取樣時先將徑流池的泥水攪拌均勻后再取水樣,水樣經過過濾,沙包烘干、稱量后,可算得含沙量和單位面積土壤流失量。
利用排水溝出口處的沉砂池作為觀測對象,每次降雨后,觀測記錄在各次降雨過程中各沉砂池內水位標高、沉砂面標高等數據,取沉砂池中單位體積沉沙先稱重,再烘干稱重,計算出沉沙比重。同時,清空沉砂池。通過以上數據,結合沉沙池內控尺寸、本次降雨量等分析計算出項目區整個監測期內土壤推移質量以及觀測區內的徑流量,從而得出項目區觀測期內的水土流失量。
采用實地勘測、區域調查等方法和GPS 衛星定位系統的RTK 技術,對地形、地貌、水系的變化進行監測。通過查閱主體工程設計資料,結合實地調查對土地擾動面積、程度、挖填方量、棄渣量和林草覆蓋度進行監測,獲得項目區水土流失影響因子、防治責任范圍、擾動地表面積及損壞水土保持設施面積、水土保持設施、水土流失防治效果等。
靖邊項目工程措施主要有:土地整治、表土剝離、回填、削坡、蓄水池、截水溝、排水溝等。采用調查監測法對項目工程措施的質量、完好性、穩定性和水土保持功能進行調查監測,并通過實地量測等方法進行現場監測。靖邊項目完成的水保工程措施工程量見表1。

表1 水土保持工程措施實施工程量
在施工中,項目建設單位加強管理,嚴格要求,按照設計工程施工,對主體過程中具有水保功能的措施,基本按照主體工程施工進度計劃完成,保證了“三同時”制度的落實,有效控制了施工活動對周邊環境的不良影響。
靖邊項目植物措施主要有:栽植國槐、紫穗槐、早熟禾等,撒播紫花苜蓿等草籽,營造防護林等。采用樣方監測法,選有代表性的地塊作為標準地,要求喬木林5 m×5 m、灌木林5 m×5 m、草地1 m×1 m。標準地的數量不得少于3 塊,主要調查標準地內樹高、地徑、林地郁閉度、灌木(草地)蓋度等。根據實地查勘,長慶油田靖邊縣項目共實施植物措施18.59 hm2,水土保持植物措施實施工程量見表2。

表2 水土保持植物措施實施工程量
監測期注重對植物措施生長狀況的監測。經現場調查,2018 年4 月開始實施綠化,2018 年9 月完工,對可綠化區域實施了喬灌草的種植措施,植被生長狀況良好。
長慶油田靖邊建設項目臨時措施主要有草袋裝土攔擋、臨時苫蓋和灑水措施等,井場區設置草袋填土擋墻2232 m3,苫蓋2630 m2,灑水112 臺時;輸油管線區設置草袋填土擋墻1380 m3,臨時苫蓋12336 m2;道路工程區設置草袋填土擋墻760 m3,苫蓋1654 m2,灑水26 臺時;輸電線路區臨時苫蓋268 m2。臨時措施實施時間貫穿整個施工過程。
項目原生地貌土壤流失總量為1610.80 t,施工期土壤流失總量為5235.10 t,增加了水土流失,措施實施后侵蝕量766.93 t。根據對水土流失防治措施監測結果來看,各項措施都進行了布設,并進行了合理的調整,對水土流失防治區內的水土流失進行了全面、系統的整治,完成了水土保持初步設計所規定的各項防治任務,工程的各類開挖面、臨時堆土、施工場地等得到了及時的整治。
長慶油田靖邊縣建設項目實際擾動原地貌、損壞土地和植被面積為54.20 hm2,建設過程中,由于施工擾動損壞的水土保持設施和新形成并易造成水土流失的開挖面、填筑面均已采取了工程措施和植物措施進行防護。通過各項水土保持綜合治理措施和建(構)筑物及場地硬化處理,共計完成土地整治面積52.59 hm2,項目區擾動土地整治率達治理率達97.03%,達到了方案防治目標95%。
項目建設期末,工程實際造成水土流失面積39.81 hm2,采取水保持措施總面積8.20 hm2,因此項目建設區水土流失總治理度為95.95%,達到了方案防治目標85%。
長慶油田靖邊建設項目建設期間動用土石方內部平衡,無借方,不產生棄方,有效防治了工程建設造成的水土流失。因此,項目建設期棄土棄渣基本全部處理,攔渣率大于93%。
本項目工程所在區域屬黃土高原群里溝壑區,土壤容許流失量為1000 t/(km2·a);經實測,布設水保措施后到試運營期實測項目區平均土壤侵蝕模數約為1415 t/(km2·a)。因此,土壤流失控制比為0.71,大于方案防治目標值0.7,土壤流失控制比達標。
在項目建設期內,扣除建(構)筑物及場地道路硬化、工程措施占地面積后,本工程可綠化植被面積20.20 hm2,已實施的林草植被面積18.59 hm2,林草植被恢復率92.02%,達到了92%的防治目標。工程實施植物措施面積10.85 hm2,由此計算項目區平均林草覆蓋率20.02%,達到了方案20%的防治目標。工程效益分析基礎數據及效益分析指標計算見表3及表4。

表3 效益分析基礎數據統計表

表4 效益分析各指標計算表
工程運行過程中各項措施都相應的發揮水土保持功能,工程措施保存量完好,植物措施恢復狀況良好,水土保持效益良好。
通過勘察和調查監測結果分析,長慶油田靖邊縣項目原生地貌土壤流失總量為1610.80 t,施工期土壤流失總量為5235.10 t,措施實施后侵蝕量766.93 t,水土流失顯著減少。經監測數據顯示,項目建設區擾動土地整治率為97.03%,水土流失總治理度為95.95%。通過監測結果對比分析,項目水土保持措施有效控制了項目區的水土流失,效益顯著,達到了水土保持設計的要求。