谈谈陕京输气管道工程的水土流失防治
2015-08-15党现宏
王 博 张 鹏 党现宏
(黄河上中游管理局监理公司)
陕西至北京的输气管道工程(简称:陕京输气管道工程),西起点为陕西省的榆林市,东终点为北京市的西沙屯末站,管线途经陕西、山西、河北、北京4省(市),涉及8个市的34个县,全长995km。共设输气站10座,设计输气压力10.0MPa。管径1016mm,采用沟埋、定向钻穿越、顶管穿越、隧道穿越、大中型河流穿越、大开挖穿越等方式敷设。工程于2009年5月开工,2012年12月全线贯通试运行。
1 输气管道工程建设特点
陕京输气管道工程呈线型分布,线路长,受区域自然条件的限制,施工难度大。据对项目基本情况分析,工程建设具有以下特点:
1.1 工程项目涉及地貌类型复杂,自然条件恶劣
管线穿越毛乌素风成沙丘区、晋陕强烈侵蚀黄土高原区、吕梁—太行山轻中度侵蚀山地与山间盆地区、华北平原区和北京山地区等多种地貌类型,大风沙尘暴天气频繁,年降水量少且多暴雨,植被稀少覆盖率低,水蚀和风蚀均较强烈。工程建设开挖量大,造成的人为水土流失对管道沿线的工农业生产和生态环境影响严重。
1.2 生态环境脆弱,人为水土流失治理难度大
项目区包括陕西的榆阳、佳县和山西的临县、忻州、阳曲和盂县等地段,干旱少雨,蒸发强烈,灾害性天气频繁,生态环境十分脆弱。据资料,年均气温6.7-9.1℃,年均降水量366-585 mm。由于自然条件恶劣,容易因工程建设诱发严重的人为水土流失,且难以治理与恢复。
1.3 穿越河流多,容易埋下水土流失隐患
管线经过黄河、海河两大水系,以及榆溪河、汾河、滹沱河、冶河、木刀沟、赵王新河和永定河等支流,多次穿越大、中型河流以及公路、铁路,易埋下水土流失隐患,对工程的安全运行造成危害。
1.4 开挖产生的弃土弃渣量大,极易造成新的水土流失
在管线工程建设过程中,开挖产生的弃土弃渣量很大,不仅破坏原地形地貌和地表植被,降低原有的水土保持功能,而且由于随意堆弃或集中堆放后拦挡措施建设滞后等原因,极易造成新的严重的人为水土流失危害。
2 水土保持的主要做法及成效
2.1 加强建设管理,落实防治责任
建设单位在工程建设管理中,强化管理理念,把水土保持防治工程纳入项目质量管理体系,注重提高施工单位及人员的水土保持意识,把水土流失防治责任落到实处。在项目前期阶段,首先,建设单位及时编报了水土保持方案,明确了水土流失防治的范围、目标、措施与投资;其次,要求设计单位,按照批复水土保持方案中确定的防治措施,将水土保持设施纳入主体工程设计;第三,要求各施工单位,按照水土保持施工组织设计确定进度与质量标准,落实好施工组织和技术保证措施,做到水土保持设施与主体工程同时施工。同时,建管单位还从以下几个方面入手,尽量减少对现有水土保持设施的损坏,做到生产建设与水土保持生态环境保护齐抓共管。
2.1.1 优化管道线路,利用弃渣造地
建设单位组织参建各方,对管道线路在施工前期进行比选,尽量避免穿越林地、河流等对当地生态环境产生重大影响的地段,以减少对原有水土保持设施的损坏。对水土保持方案批复后的后续设计,建设单位要求设计单位进一步优化和完善水土保持设施设计,尽量减少变更。在满足水土保持方案要求的前提下,有条件的区段,还利用弃渣为当地群众造地。据统计,全线工程通过土石方综合利用,共减少弃渣25万余m3,减少占地12.5 hm2。
2.1.2 综合利用弃石,减少开挖扰动
在土石山区,由于植被恢复不易,要求施工单位尽量减少石方开挖对地表的扰动,强调按照设计实施水土保持临时防护措施。对隧道开挖产生的弃石,符合设计强度的,尽量用于浆砌石砌筑或就地加工成石料用于隧道混凝土衬砌。弃渣前对弃渣场需要进行表土剥离的,及时剥离集中存放,并采取临时防蚀措施,以备渣场后期覆土之用。据统计,榆良段隧道共弃渣 17.5万m3,少占耕地1.67 hm2,利用弃渣为当地群众造地2.2 hm2。
2.1.3 采用非挖施工,减小地表扰动
陕京输气管道工程,在施工过程中大量采用了顶管穿越和定向钻穿越技术。据统计,全线公路顶管穿越128处,长度7 856 m;铁路顶管穿越10处,长度约790 m;定向钻穿越6条,长度约6 000 m。这些穿越施工,共可减少土石方挖填3.2万m3,减少地表扰动10.2 hm2,有效地减少了对水土保持设施的损坏。
2.2 强化后续设计,减少现场变更
项目的水土保持方案是在可行性研究阶段完成的,与实际施工时的情况存在差异,部分水土保持措施难以落到实处。只有依据水土保持方案并结合施工现场实际进行深入勘查,才能避免施工时的设计变更。为了确保设计符合实际,设计人员在施工期间与建设单位、水保工程监理单位、主体工程监理单位及施工承包商进行对接,对要实施的水土保持措施进行认真核实,根据实际情况修改完善设计,避免了由于设计变更对工程投资、进度和质量的影响[1]。输气管线工程在水土保持设计上,一是坚持工程措施与植物措施相结合,二是坚持水土保持与地方经济发展相结合。在具体设计中,充分考虑当地群众利益,想方设法保护耕地、水体和道路,完善截排水系统,力争做到工程建设与当地经济和谐发展。
2.3 严格过程管理,规范施工防护
2.3.1 保护表土,确保土地复耕质量
要求施工单位在开挖管沟时,将需要剥离表土的区域,把地表20-25 cm表土先行剥离并集中堆放,回填时放置在最上面,以确保耕地恢复质量。
2.3.2 实施临时措施,减少水土流失
在实际施工过程中,对管线临时堆放的弃土弃渣,采用易降解的编织袋覆盖;风沙区一般避开3-5月份施工或分段采用临时苫盖施工。对于站场、阀室等块状施工场地,布设临时拦护、临时排水等措施,以防止土建施工的水土流失。对于临时道路,采用砾石、卵石或碎石铺盖路面,以防止暴雨冲刷或大风起尘。
2.3.3 妥善处理弃渣,尽量综合利用
在陕西与山西交界的黄河隧道,岚县的又道沟、南岭,临县的大度山、东沟山等隧道施工中,产生了大量的弃渣。施工单位及时与当地政府、临近村民联系,将开挖弃渣作为建筑材料或道路地基铺垫材料,使废弃资源得到充分的合理利用,在节省投资、占地的同时,为地方群众办了好事。
2.4 发挥监理作用,搞好业务协调
2.4.1 沟通交流
水土保持监理单位是依据行业的规范、规程,对水土保持措施施工进行监督检查的专门机构。在主体工程施工中,为了落实水土保持“三同时”制度,水土保持监理人员注重沟通和交流,坚持定期或不定期地向建设单位汇报水土保持措施实施进展和存在问题,经常向建设单位主管人员传递水土保持行业的新信息、新政策和新动向,在赢得业主信赖和支持的同时,为监理工作的开展创造了良好的外部环境。
2.4.2 照章办事
加强对水土保持措施实施过程的监督管理,是水土保持监理的神圣职责。在具体工作过程中,一切照章办事,严格审核承建单位的施工组织计划,逐级分解施工任务到人。坚持以合同及有关技术文件为依据,严格程序、规范管理。同时,制定现场监理工程师职责,严格要求按程序办事、依法规文件办事,规范和约束监理工程师的行为,确保监理工作公正、廉洁。
2.4.3 狠抓质量
质量是工程的命脉,是发挥预期效益的根本。在施工中,水土保持监理坚持把工程质量放在首位,牢固树立服务意识,督促承建单位完善其工程质量保证体系,严把责任关、材料关、施工关和养护关,以确保质量达标。在输气管道工程水土保持施工中,先后在榆林、北京、任丘、太原等地,就水土保持专题召开过4次工作会和6次现场会,及时处理了挖方长期不能回填、临时防护不到位、弃土弃渣处理不当等问题。
2.4.4 优质服务
水土保持监理一方面通过技术指导和服务,使施工单位优化水土保持措施施工工序和工艺,合理组织安排施工,以节约投资,降低成本。同时,积极主动地为水土保持监督管理部门提供信息支持,以提高监督管理的针对性和时效性。另一方面,积极与地方相关部门进行交流协调,有效地解决了施工过程中存在的一些诸如穿越河流、阻碍施工等棘手问题,使各项工程得以顺利开展和圆满完成[2]。
3 存在的问题与建议
3.1 理念更新
在输气管道工程区治理水土流失的思路上,缺乏现代水土保持理念,大多沿用传统的水土保持观念,存在重工程措施轻植物措施的思想倾向。建议转变治理观念,坚持生态优先、工程措施与植物措施相结合,加大林草措施治理力度,充分发挥林草措施对生态环境的改善效果。
3.2 重建轻管
在植物措施上存在重建轻管现象,管护措施往往不到位。如管线经过的临县阳坡水库区域,设计栽植的是3年生杨树,可是不到一年就被人为损毁;管线经过的静乐县部分地块,造林栽树后由于缺乏有效管理,导致成活率偏低。建议加强林草措施的管护力度,造林工程验收合格后,要及时移交受益的村级组织和农户,明确管护责任,落实管护制度,确保留得住、能成林、有效益[3]。
3.3 关系协调
输气管道在施工过程中,如穿越岚县又道沟隧道、静乐康家会村道路以及沿线经过林区、农地等区域时,均属敏感地段,影响当地农民群众的利益,经常遇到村民阻扰施工。如果组织协调不到位,极有可能导致与当地群众发生冲突,造成停工,既增加工程费用,又影响施工进度。此类工作涉及面广,难度大,耗时多,建议在搞好施工前期工作的同时,一定要特别注重与地方和村民的关系协调。
[1]秦向阳,等.黄土高原水土保持生态工程建设监理[M].银川:宁夏人民出版社,2006.
[2]水利部水土保持监测中心.水土保持工程建设监理理论和实务[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
[3]王惠琴,夏元波.宁强县实施“丹治”工程建设经验与建议[J].陕西水土保持,2014(2):21-24.