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[摘要]文章以粵北輸氣管道工程為例通過對水土流失預防整治責任范圍的設定,給出了一種對水土流失區域進行劃分的有效措施,以期對水土流失量進行預測。同時,以水土防治與保持的目標為依據,系統設計水土保持工程的布局方式與整體規劃設計。
1工程概況
粵北天然氣主干管網韶關-廣州干線項目管道沿線主要經過韶關市湞江區、曲江區、翁源縣、樂昌市、乳源縣,清遠市英德市、佛岡縣,廣州市從化區共3個地級市和8個縣(市、區)。管道全長約240.94km,設計輸氣量45×108Nm3/a,全線分為4段,包括韶關-鰲頭主干線、英德支干線、樂昌支干線、乳源支干線。其中,韶關-鰲頭主干線長度191.78km,管徑DN900,設計壓力9.2MPa,英德支干線長度31.95km,管徑DN600,設計壓力9.2MPa,樂昌支干線長度13.37km,管徑DN300,設計壓力6.3MPa,乳源支干線長度3.84km,管徑DN300,設計壓力6.3MPa。全線共設置8座分輸站。本工程直埋敷設管道長221.52km,其中,平原段直埋敷設管道長77.28km,山地丘陵段直埋敷設管道長144.24km。
2項目區自然概況
本工程管線所經地區多為山地丘陵地貌,有少部分平原地區。沿線所經區域地表以農田、林地居多。屬亞熱帶季風氣候區,多年平均氣溫為20.1℃~21.7℃,≥10℃年活動積溫7300℃~7842℃,多年平均蒸發量1530~1717.9mm,多年平均降雨量為1617.8~1906.2mm。項目區屬南方紅壤丘陵區,水土流失以水力侵蝕為主,局部伴有重力侵蝕。區域容許土壤流失量為500t/km2•a。水土流失強度以輕度流失為主,少部分地區存在著中、強度流失。
3水土流失防治標準
天然氣管道的鋪設需要深挖地表,對土壤原來土層產生破壞,導致周邊綠色植被根系喪失對土壤的依附力,最終導致綠色植被死亡,缺少植被保護的地面會增加土壤裸露面積,不利于天然氣管道周邊的水土保持與地質災害防護,惡化施工周圍的生態環境。本次工程以項目區水土流失情況的綜合、全面治理為總體防治目標,具體分目標又可以劃分為:①保護管道作業地區,減少對隧道施工工程周圍環境的影響與破壞,力求最小破壞原則。②對管道線路鋪設周圍的環境進行優化與改善。③整體水土流失防治與保持工程遵循漸進、安全原則,施工過程高效,發揮實際工程作用。水土流失防治工程所依照的標準為《生產建設項目水土流失防治標準》(GB/T50434-2018),同時綜合考慮工程區為國家級、省級水土流失重點防治區域與居民生活用水水源保障區以及自然保護區,因此需要高度重視對工程涉及區域生態環境的保護。綜上,該工程擬采用南方紅壤區一級標準。
4工程分區水土保持措施及典型設計
根據工程建設特點和項目區實際情況,項目劃分為平原直埋管溝作業帶區、丘陵管溝作業區、山體隧道穿越區、水域穿越區、公路及鐵路穿越區、站場閥室區、施工便道區、臨時堆管場、棄渣場共9個一級防治分區,其中水域穿越區細分為定向鉆穿越區和開挖穿越區2個二級分區,公路及鐵路穿越區細分為頂管穿越區和開挖穿越區2個二級分區,站場閥室區再分為站場與閥室、進站道路區2個二級分區。以輸氣管道施工過程中分項工程的工程施工工藝與土壤及水文特點為基礎,綜合考慮對水力侵蝕的防治與修復技術,分別從植物防護措施、工程施工措施與臨時措施共3個方面進行,提出綜合整治與分區整治的措施,依據各區域不同的土壤及水文特點提煉各區域的水土保持建設重點,據此制定整體綜合性布局措施。對平原直埋管溝作業帶區進行詳細分析。平原直埋管溝作業帶區:管道敷設前剝離管溝開挖面上方的表土,并與管溝開挖土方分開堆放在管道作業帶一側。由于臨時堆土的穩定性較差,在施工過程中具有安全隱患,因此應在施工過程中采取臨時措施,主要包括挖設臨時水溝,且將彩條布布置于排水溝內部,以提升排水溝的抗沖刷能力。管道在水田區敷設時,作業帶兩側布設臨時排水溝及沉沙池,開挖土方堆放在排水溝兩側壓實作為阻水埂使用。管道敷設完成后,對管道作業帶臨時占地進行土地整治,并按照原土地利用類型進行恢復。針對粵北山區丘陵多、森林覆蓋率高的特點,根據邊坡土質、坡度和原土地利用類型,安排相應的擋土墻、邊坡防護和植物措施:丘陵區管道橫坡、爬坡敷設前在坡面來水上游布設截水溝和排水順接工程。施工過程中,主要布置管道作業區的臨時防護措施。施工前,為防止表層土對工程產生影響,需要首先對其進行剝離,其剝離厚度應為20~30cm,此厚度應根據工程周邊的占地類型進行改變。施工中,應使用大型編織袋與覆蓋物對所剝離的表土土層進行覆蓋,對高挖方邊坡在坡腳處布設編織土袋臨時攔擋及開挖排水溝。排水溝應以梯形涉及為主,具體規格為:底寬0.30m,深度0.30m,坡度1∶0.50。管道敷設完成后,對管道作業帶臨時占地進行土地整治,對邊坡、裸露巖石布設擋土墻、護面、護坡、截水墻等綜合整治措施,配套坡面水系工程,結合周邊水系情況修筑排水順接工程,再按照原土地利用類型進行恢復。
5結語
在進行水土保持工程設計過程中,考慮到如邊坡高度對工程的影響、土質對工程的影響以及工程對周圍環境的影響等,以項目區水土流失情況的綜合、全面治理為總體防治目標,搭建了完備、系統的水土流失綜合防護與治理措施。通過該施工設計方案可以有效改善該地區水土流失情況,保護當地生態環境,做到經濟與環境效益兼收并蓄。
參考文獻
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作者:未林 單位:廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司