成品油管道工程建设对生态环境影响与水土保持防治措施
2014-02-27夏小林
夏小林
成品油管道工程建设对生态环境影响与水土保持防治措施
夏小林
一、引言
在我国成品油管道的建设发展过程中,成品油干线管道将逐步实现网络化,管道将成为成品油的主要运输方式。根据最新成品油管道规划,贯穿东北—华北—中南地区的跨区域成品油干线管道很快将与已经建成的西北—中南地区干线管网实现会合,形成覆盖全国广大内陆主要经济地区的成品油干线管道网络,使成品油管道运输比例大大提高。同时,随着我国新近规划炼油厂的建成投产,炼油厂外输成品油管道也会作为配套工程随之建成,覆盖周边下游市场,形成成品油管道新的发展网络体系。
二、成品油管道工程对生态环境影响
1.成品油管道工程建设特点
成品油管道工程建设一般分为前期工作期、施工期和运行期3个阶段。由于各个阶段的工程特点与建设任务(见表1)不同,其对生态环境的影响程度也不一样。管道工程建设的工程量主要集中在施工期,对区域生态环境的影响也集中于该阶段。
2.成品油管道工程对生态环境影响
成品油管道工程建设生态环境影响主要是指在施工期与运行期其对沿线生态环境结构、功能与过程的破坏、损害或抑制,改变了区域生态系统的动态平衡,诱发一系列不稳定性因素。
(1)对土壤的影响
管道施工需进行植被剔除、地表开挖,不仅会造成植被的破坏,也会加速管道附近土壤的退化过程,造成土质疏松。在水力、重力及风力作用下,带来的土壤侵蚀危害也会随之加剧,土地退化和土壤侵蚀已成为日益严峻的生态问题。同时,管道开挖部分的土壤团粒结构和耕作层受到直接破坏,挖土堆放、弃土的混合和扰动改变了耕作土的性质,改变了土壤结构和质地,降低表层土的透气、透水性,减弱亚表层土保水保肥性。土方回填时,利用机械碾压平整,在坡度较大地段则进行掺灰固结,这种碾压或固结,大大改变了土壤的紧密程度,不利于管线周围土壤的通气透水,影响农作物生长。
(2)对地质环境的影响
成品油管道工程属于典型的线形工程,通常要穿越复杂的地质环境、不同的气候带,生态类型多样,因此管道沿线的地形、地貌、工程地质与水文地质条件等会有所差异。在管沟开挖过程中,削坡、挖方、填方、弃土弃渣堆放等会损坏地表土,破坏土壤原有结构,造成土壤板结、土壤沙化、贫瘠化、干旱化等土壤退化现象,尤其在险难段及敏感段,会增加水土流失、滑坡、泥石流等地质灾害的发生频率。
表1 成品油管道工程建设特征
(3)对景观的影响
管道工程的线型特点具有分割和破碎作用,造成了沿线各类景观生态系统的破碎化和斑块化,使原本连成一片的生态环境支离破碎。部分地段施工需要
开凿隧道、架桥、削坡,完全破坏了原有植被景观的完整性,影响了生态系统的物质交换和能量流动。加之护坡、绿化等植被恢复措施虽然起到了固土、美化的作用,但改变了原有生态景观的风貌,增加了景观的异质性。穿越生态系统还会造成生境隔离,增加了自然景观的破碎度和异质性;桥梁和隧道等工程构筑物虽然减少植被破坏,但完全打破了和谐统一的自然景观格局。
(4)对生态的影响
当管道施工开挖土方回填后,原为耕地、水域、草灌丛、荒地的,可恢复原来的土地利用性质。但植被恢复以后,由于土层的改变、土壤供给能力等条件的变化,植被的生产能力会降低,植被覆盖率下降。管道在运行期还可能会使沿线地表温度升高,土壤蒸发增加而降低水分含量,地表植物不能正常生长,造成植被恢复障碍。植被的破坏势必影响部分陆生动物的活动栖息区域、觅食范围与迁徙路径。同时施工人员的活动和机械噪声等将对施工区及周围一定范围内野生动物的活动和栖息产生一定影响,引起野生动物暂时的、局部的迁移。虽然这种影响会随着工程的结束而减小或消失,但管道铺设施工时留下的部分伴行道会长期存在,如果道路附近有动物栖息地,就会打破原来的生态平衡,影响生物群落的发展。
三、成品油管道工程建设的水土流失特点
成品油管道一般线路较长,地形地貌较为复杂。施工过程中大量开挖、回填,扰动了原地表,损坏了地表植被,水土流失较严重。管道工程对水土流失的影响主要在施工期,水土流失的主要特点如下:
1.水土流失呈线性分布
成品油管道工程属于线状开发建设项目,线路较长,管道作业:宽度一般为10~20m。工程扰动地表和损坏植被呈明显的线状分布,所造成的水土流失也呈线状分布。
2.水土流失防治难度增加
成品油管道工程线路长,沿线可能经过山地、丘陵、平原,水土流失类型比较复杂。若管道开挖处于山区和丘陵区,将形成较大较陡的坡面,地表径流流速增大,冲刷能力随之增强,土壤更容易流失,防治难度增加。
3.水土流失强度分布不均匀
成品油管道工程包括管道开挖、顶管穿越、定向钻穿越和围堰开挖等各种施工方法。由于施工工艺不同,工程建设引发的水土流失强度差异较大。同时管道工程空间跨度较大,穿越不同区域时的施工工艺、挖方填方有较大的差异,水土流失强度分布不均。
4.水土流失类型多样
管道沿线土壤侵蚀类型有水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀等。地表状况、土壤抗蚀性能、植被类型和植被覆盖程度以及侵蚀营力作用强度与作用时间长短的差异性,导致了土壤侵蚀程度、方式和类型的多样化;同时,管道工程建设线状延伸距离长、空间跨度大,工程穿越的地貌类型、土地利用类型多样,导致工程沿线造成的新增水土流失类型复杂多样。
四、成品油管道工程水土保持防治措施
1.“点、线、面”防治措施相结合
成品油管道工程虽为典型的线性工程,但应采取“点、线、面”防治措施相结合的综合防治体系。在截阀室、站场四周及穿越点(河流、铁路、公路等处)施工场地布置排水工程,使施工过程中出现的水土流失在“点”上集中拦蓄;在道路两侧及施工中形成的新生坡面等采取临时拦挡以及排水措施,保护坡脚稳定,防治地表被降雨径流冲刷,使泥、土“难出沟、不下河、不入库”,实现水土流失“线”上的有效控制;同时对迹地采取土地整治、种植林草等措施,形成“面”的防治。通过点、线、面防治措施的有机结合、相互作用,形成立体的综合防治体系,达到保护地表、改善生态环境、防治水土流失的目的,实现水土流失由被动控制到综合开发治理的转变。
2.分区防治
淮河、长江横贯安徽省,把省境分为淮北、江淮、江南三大自然区域。淮河以北,地势坦荡辽阔,为华北平原的一部分;江淮之间西耸崇山,东绵丘陵,山地岗丘逶迤曲折;长江两岸和巢湖周围地势低平,河湖交错,平畴沃野,属于长江中下游平原;南部以山地、丘陵为主。
管道工程线状延伸相对较长、影响区域跨度较大,因此不同区域的水土流失特征、地形地貌特点、再塑地貌特征、建设和生产特点、开发利用方向和社会经济状况差异性较大,如全程采用相同的复合防护技术措施,在不同区域的实施效果必将不同,将会降低水土保持措施的生态环境效益。因此,需根据不同的水土流失特征、地形地貌特点、开发利用方向和社会经济状况等要素,划分水土流失防治分区,实施区域差异性综合防护措施模式。
淮北平原区的水土流失防治重点是等级公路、铁路、大型河流穿越的弃渣处理和植被恢复,以及耕作熟土保护。江淮丘陵岗地区中的丘陵区可采用挡渣墙、护坡、修建排水沟等工程措施及平整土地,恢复原草地、林地和耕地,岗地区以工程措施、植物措施为主,并对损坏土地进行恢复治理。江南水网区重点是处理好定向钻、顶管穿越、围堰开挖的弃渣,修筑好排水渠、沉沙池,保护好水稻田的自然隔水层,美化环境。
3.合理安排施工进度
成品油管道工程水土流失主要发生于雨季施工建设阶段。因此成品油管道工程的建设施工期应尽量避开雨季,分段施工,缩短工期。当无法避开时,应注意做好水土保持防护措施,针对不同的施工工艺、施工阶段,结合项目区水文气象条件,采用分期分阶段的水土保持综合防治措施,避免水土流失现象的发生■
(作者单位:安徽省·水利部淮委水利科学研究院 水利水资源安徽省重点实验室 233000)
(专栏编辑:王 适)