相国寺储气库配套管道工程水土流失分析

田红卫 毛霖 王旭东

（1.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北武汉 430010；2.中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司输气管理处，四川成都 610000）

输气管道运输具有一次性投资少、运输成本低和安全性高等特点[1-2]。然而，建设过程中不可避免的大规模扰动将严重破坏沿线原有的地形、地貌和植被，加重输气管道沿线区域的水土流失，尤其是在地形变化复杂的川渝地区[3-4]。因此，分析输气管道工程建设过程中的水土流失问题，对在当地开展输气管道建设具有重大的生态意义[5-6]。本文以跨区县的相国寺储气库配套管道工程为例，通过综合分析该工程的水土流失监测及验收成果，划定水土流失的重点区域，判断已布置的水土保持措施是否起到应有的防治作用，对川渝地区同类工程的水土流失防治具有重要的指导意义。

1.项目概况

相国寺储气库配套管道工程位于重庆市潼南区、铜梁区，起于重庆市潼南区双江镇刘家坝，止于重庆市铜梁区太平镇铜梁压气站，管道总长64.65km，均为新建管线，其中输气干线62.09km，3处连接线2.55km，新建压气站1座、改建输气站1座，新建线路截断阀室2座、新建1座分输阀室。输气干线管道全线管径均为D813，设计压力均为6.3MPa。3处连接线中，1.65km线路的管径为DN711，设计压力为10MPa；0.91km线路的管径为D610，设计压力为6.3MPa。管道沿线水域小型穿越鱼塘、水塘穿越31处，穿越长度1252m；河流、沟渠小型穿越20处，穿越长度425m；琼江河大型穿越1次，穿越长度716m；G93渝遂高速穿越2次，G319国道穿越1次，在建工路穿越3次，省道穿越4次，县乡道穿越15次，乡村道路穿越33次，机耕道穿越12次。本工程不涉及国家级水土流失重点治理区或预防区，但是其中的潼南区双江镇属于重庆市水土流失重点治理区；土壤侵蚀强度以轻度为主，平均土壤侵蚀模数为1049t/km²·a～1589t/km²·a。

本工程由管道作业带区、穿越工程区、站场阀室区、施工便道区、施工生产生活区和堆管场区等6个一级区组成。在实际施工中，未设置弃渣场和取土场；剥离表土后，将表土与一般土石方分开，在剥离区域旁就近堆放，并设置临时覆盖拦挡等措施。

项目全线海拔高度在250.0m～350.0m，管道沿线地貌主要为缓丘、山间平地和河谷地貌为主，总体上看，地势较为平缓；项目区属于中亚热带季风性湿润气候区，平均降雨量为990.0mm～1078.0mm，降雨主要集中在5～9月，水土流失类型以水力侵蚀为主；土壤以紫色土和水稻土为主，植被以中亚热带落叶阔叶、常绿阔叶、针叶混交林为主，项目所在行政区的林草覆盖率为63.75%。

2.水土保持监测区域划分

本工程监测分区划分为管道作业带防治区（按坡度划分为平地段亚区、横坡段亚区、顺坡段亚区等3个二级水土流失监测区）、穿越工程防治区（按穿越形式划分为顶管段亚区、定向钻段亚区、开挖段亚区等3个二级水土流失监测区）、站场阀室防治区、施工便道防治区、施工生产生活防治区和堆管场防治区等6个一级水土流失监测区，其中重点监测区域为管道作业带防治区、站场阀室防治区和施工便道防治区。

3.水土保持监测时段、方法及点位布设

根据本工程的水土流失防治特点，实际的水土保持监测按照施工准备期（2018年11月～2019年1月）、工程建设期（2019年2月～2019年10月）、试运行期（自然恢复期，2019年11月～2020年6月）3个阶段开展。其中，施工准备期的主要监测内容是根据资料收集及分析的结果，采用简易土壤侵蚀观测场法（钢钎法）和坡面侵蚀沟法，对整个项目区进行背景值监测；工程建设期的主要监测内容是采用简易土壤侵蚀观测场法（钢钎法）、坡面侵蚀沟法、影像对比法和遥感监测法，对管道作业带、站场阀室和施工便道的水土进行重点监测，确认实际施工中是否布置了弃渣场和取土场；试运行期的主要监测内容是开展实地的抽样调查，以便核算水土保持措施的运行状况和防护效果等内容。

根据本工程的监测要求和水土流失防治特点，监测人员累计布设水土保持调查监测点13个（其中定位观测点5个、调查监测点8个）。本工程水土保持监测点布设情况详见表1。

表1 水土保持监测点位布设一览表

4.水土流失监测结果分析

工程水土流失面积及流失量统计见表2。工程水土流失面积随施工进度逐渐增大，2019年第2季度，水土流失面积的增速达到最大值，此后水土流失的增幅逐渐减小；2019年第3季度主体工程即将完工时，水土流失面积达到最大值；此后直至2020年第2季度主体工程验收完毕前，水土流失面积保持不变。由表2可知，自施工准备期起，土壤侵蚀量逐步增大，至2019年第2季度，水土流失面积的增速达到最大值，此后水土流失的增幅逐渐减小；2019年第3季度土壤侵蚀量达到最大值，此后土壤流失量迅速减少。

表2 水土流失面积及流失量统计表

工程土壤其实模数统计见表3。本工程项目区内土壤侵蚀背景值的平均值为1754t/km2·a，水土流失量合计7381.05t。管道作业带防治区的顺坡段防治亚区是本工程的水土流失重点防治区域。在2018年第4季度～2019年第2季度，不同防治分区的水土流失程度均处于持续增加过程中，证明已有的水土保持措施未能形成有效的防护；而在2019年第2季度以后，水土流失程度均处于迅速减小过程中，证明已有的水土保持措施已形成有效的防护；管道作业带防治区顺坡段防治亚区的水土流失量显著高于其他区域，证明管道作业带顺坡段内因重力引发的水土流失是本工程水土流失量的主要来源。因此，为有效治理水土流失，需在工程建设期之初，于管道作业带的顺坡段尽快布置充足的临时防护措施（主要是临时拦挡及临时苫盖），以便有效控制工程建设期中后期可能出现的大量水土流失。

表3 水土保持监测数据汇总表

5.结语

笔者认为，要防治输气管道工程建设造成的水土流失，首先应当因地制宜、因害设防，针对性的布设水土流失防治措施，做到“措施到点，措施到时”，强化措施可操作性；其次必须做好工程施工管理，确保水土保持措施实施，尤其是施工过程中临时措施的实施，将“三同时”制度落到实处[7-8]。

在今后输油气管道工程的水土保持治理过程中，建议按如下原则开展水土流失防治工作：

（1）需在方案设计阶段，强化对管道作业带（尤其是顺坡段）临时措施的设计内容，必要时可提高标准设计临时防护措施，以便显著减少工程建设引起的水土流失危害。

（2）需明确雨季及短期暴雨期间的新增临时防护措施。

（3）可以适当开展科研探索活动，将表土保护、植被恢复、微生态构筑相结合，达到通过水土保持治理实现山水林田湖工程的效果。