LNG加气站建设项目的水土保持监测方法探析
2022-10-13姬保雄
姬保雄
(米脂县水利水保工作队,陕西 榆林 718199)
1 概 况
米脂县城过境线LNG加气站建设项目位于陕西省榆林市米脂县银州街道办事处瓦窑沟村,主要由建设区与边坡区两部分组成,建设内容包括:加油站建设4个50 m3的地埋油罐,总容量150 m3,加油罩棚和4台加油机; LNG加气站建设规模为日加气规模40 000 Nm3,建设2个50 m3半地下LNG储罐,1座LNG潜液泵耗加气罩棚和4台LNG加气机以及BOG回收系统。建设2F站房(加油站加气站共用),主要设备之间相距25 m以上。项目区为山地,除面向道路一侧敞开外,其余三面为边坡,项目占地面积3.94 hm2。
项目区大地构造单元上属于鄂尔多斯台向陕北台凹东翼,植被稀少、土质疏松,土壤主要为黄绵土,易造成水土流失。
2 监测内容及方法
2018年6月1日,开始对项目实施水保监测工作,调查监测了工程建设中的水土流失防治责任范围、水土流失因子、水土流失量、水土流失危害和水土流失防治效果等内容,重点勘查了边坡横向纵向排水沟、边坡绿化美化等水土保持工程。
2.1 监测范围及分区
通过查阅主体工程征占地资料及竣工资料,米脂县城过境线LNG加气站建设项目防治责任范围面积3.94 hm2,与原水土保持方案确定防治责任范围一致。根据工程的立地条件、施工特点、水土流失情况,结合施工现状,将本项目划分为建设区(1.81 hm2)与边坡区(2.13 hm2)两大监测分区。
2.2 监测内容
根据LNG加气站的实际情况确定监测内容:项目区土壤侵蚀背景值监测、水土保持生态环境变化、水土流失动态状况、水土流失防治措施效果、水土流失六项防治目标监测等。
2.3 监测方法
根据LNG加气站特点,对项目区监测采取调查监测、定位监测、临时监测和巡查及咨询建设相关人员等方法进行监测。根据监测内容要求布设监测点。
(1)实地调查监测。对地形、地貌、植被的变化情况,建设项目占用土地面积,扰动地表面积情况,工程挖方,填方数量,临时堆土数量及堆放占地面积等项目的监测采用实地调查结合设计资料分析的方法进行[1];工程建设对项目区及周边地区可能造成的水土流失危害的评价采用实地调查结合实地量测等方法进行[2];对防治措施的数量和质量、完好程度和运行情况及各项防治措施的拦渣保土效果等监测采用实地样方调查结合量测、计算的方法进行。
(2)定位监测。对植被覆盖率采用测定典型样方的方法进行监测。样方面积根据实际情况确定,草本样方为1.0 m×1.0 m,灌木样方为5.0 m×5.0 m,乔木样方为20 m×20 m,每一样方重复3次,记录林草生长情况、成活率、植被恢复情况及植被覆盖率。
对防护措施减少水土流失量采取实地定点观测法和实地调查相结合的方法进行测算。土壤风蚀量主要通过监测数值进行推测,建设区风蚀采用测钎法、集沙仪法进行监测,边坡区风蚀采用集沙仪法进行监测。水蚀量测定通过监测数值并结合侵蚀沟样方测量法进行推测和计算,建设区水蚀采用出水口径流含沙量测定,边坡区水蚀采用出水口径流含沙量观测、侵蚀沟样方法测定。
2.4 重点监测区
根据开发建设项目监测有关技术规范和加气站工程特点,确定本水土保持方案中建设区、边坡区为水土保持监测的重点监测区域。本项目共布设2个定位监测点,即建设区1个、边坡区1个。重点监测边坡区植被恢复的动态变化、防治措施效果恢复措施的效果。
3 监测结果
按照水土保持方案设计,本项目水土保持工程包括工程措施、植物措施和临时防护措施三部分。
3.1 工程措施监测
水土保持工程措施由主体工程施工单位承建,实施时间为2016年6月1日—2018年6月1日。项目区完成水土保持工程措施主要为边坡戗台横、纵向排水沟。戗台横向排水沟为U型断面,排水沟上口宽30 cm,深30 cm,厚6 cm,实际完成横向排水沟1900 m,土方开挖450 m3,C20混凝土衬砌75 m3;纵向排水沟矩形断面,排水沟底宽50 cm,深25 cm,厚6 cm,实际完成纵向排水沟220 m,土方开挖72 m3,C20混凝土衬砌21 m3,实际完成排水沟总长2120 m。主要完成的工程措施工程量与水保方案设计工程量对比见表1。
表1 实际完成工程措施与水保方案设计工程量对照表
由表1可知,戗台横向排水沟根据实际需要修建1900 m,较原方案增加了50 m;戗台纵向排水沟根据工程实际需要修建220 m,较原方案设计增加了10 m。
3.2 植物措施监测
水土保持植物措施由主体工程施工单位承建,植物措施的实施时间为2018年3月—2018年6月,项目区共完成水土保持植物措施面积2.73 hm2,主要有边坡绿化、道路两侧防护林带。
水土保持植物措施选择了适合当地生长的水土保持树草种实施。树种主要有:侧柏、垂柳、龙抓槐、圆柏、黄刺玫、榆叶梅、连翘;草种主要有:紫花苜蓿等。根据工程实际情况,对建设区内道路两侧最大限度进行绿化美化,绿化面积为0.60 hm2,绿化形式包括栽植树种,撒播草籽,共栽植侧柏200株,撒播紫花苜蓿种子30 kg。边坡开挖戗台绿化美化,面积2.13 hm2,栽植侧柏1000株,撒播紫花苜蓿种子106.5 kg。实际完成植物措施工程量与水保方案设计工程量对比见表2。
表2 实际完成植物措施与水保方案设计工程量
由表2对比分析可知,实际完成工程量与水土保持方案植物措施设计工程量相比有以下变化:
(1)建设区。建设区实际完成植物措施0.60 hm2,较方案设计植物措施面积增加0.13 hm2。原因是建设区内道路两侧尽可能最大程度恢复植被,栽植侧柏增加50株,原方案未设计撒播草籽,实际绿化中撒播草籽30 kg,加大绿化投入,最大程度营造一个绿化美化区域。
(2)边坡区。边坡区实际完成植物措施面积2.13 hm2,较原方案未发生变化,但是在尽可能营造绿化美化的空间同时,优化施工工艺,并加大坡面绿化美化投入,栽植侧柏增加40株。
3.3 土壤流失量监测
工程施工期为2016年6月1日—2018年6月1日间,项目区水土流失为水力侵蚀兼风力侵蚀,根据榆林市水土流失防治区划分,侵蚀模数10 000~25 000 t/km2·a,允许土壤流失量10 000 t/km2·a。
3.3.1 施工期土壤流失量
通过监测,工程施工期间总土壤流失量为2925.00 t,新增流失量为2398.00 t,其中建设区新增1504.00 t,边坡区新增894.00 t。
3.3.2 自然恢复期土壤流失量
通过现场勘查、监测和计算,本工程在自然恢复期的总土壤流失量为527.00 t,新增流失量为153.70 t。其中建设区新增86.14 t,边坡区新增67.56 t。
3.3.3 各扰动类型土壤流失量分析
米脂县城过境线LNG加气站建设项目建设总挖填土石方量14.2万m3,回填14.2万m3,无弃土石渣,项目区主要侵蚀形式为水力兼风力侵蚀。施工中,对回填物分层整平碾压,及时洒水、硬化和绿化,使施工区保持一定的湿度,产生风蚀和扬尘量很小,道路两侧进行绿化。项目区容许土壤流失量为10 000 t/km2·a,依据施工期水土流失动态监测结果以及林草恢复期土壤流失状况调查监测结果,本工程建设期土壤流失强度为15 000 t/km2·a,建设期内产生流失量2398 t。土壤流失控制比为0.7。
3.4 防治效果监测
经查阅资料和现场抽样调查以及监测,本工程扰动土地治理率、水土流失治理度、土壤流失控制比、拦渣率、林草植被恢复系数和林草覆盖率等指标达到方案目标值,满足当地防治水土流失的要求。
(1) 扰动土地治理率。米脂县城过境线LNC加气站建设项目建设期的扰动土地面积为3.94 hm2,扰动土地整治面积为3.83 hm2,扰动土地整治率为97.3%,超过到水保方案防治目标值。
(2) 水土流失治理度。根据实际调查,米脂县城过境线LNC加气站建设项目建设期产生水土流失的面积为2.94 hm2,水土保持工程治理面积2.85 hm2,治理度达97.0%,水土流失治理度超过水保方案防治目标。
(3) 土壤流失控制比。根据《土壤侵蚀分类分级标准》(SL 190—2007),米脂县城过境线LNC加气站建设项目所在区域属于汉江周边低山丘陵区,土壤容许流失量为10 000 t/km2·a,防治责任范围内平均土壤流失量为15 000 t/km2·a,土壤流失控制比0.7,防治效果达到水保方案防治目标[3]。
(4) 拦渣率。本项目挖填平衡,不设弃渣场,拦渣率达到99.99%,基本未产生水土流失,拦渣率超过了水土保持方案提出的拦渣目标值。
(5) 林草覆盖率和植被恢复系数。由植物措施监测结果可知,可恢复植被面积为2.73 hm2,林草覆盖面积为2.73 hm2,林草植被恢复率100.0%,林草覆盖度达到69.3%,以上两项指标均达到方案提出的目标值。场区树草生长良好,对保护、改善和美化生态环境起到了积极作用,同时有效防止了水土流失。
4 结 语
通过对米脂县城过境线LNG加气站建设项目水土保持监测结果分析,采取定位监测和调查监测相结合是开展生产建设项目水土保持监测的有效方法,可以准确识别损坏扰动水土保持设施面积。监测分析工程、植物措施完成情况及达到的水土流失防治效果,为项目验收提供了科学依据。由此可见,在开发项目建设水土保持监测中,必须因地制宜有针对性地采取不同的水保监测方法,才能全面准确地掌握项目水土流失及其防治效果。