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[摘要]文章以粤北输气管道工程为例通过对水土流失预防整治责任范围的设定,给出了一种对水土流失区域进行划分的有效措施,以期对水土流失量进行预测。同时,以水土防治与保持的目标为依据,系统设计水土保持工程的布局方式与整体规划设计。
1工程概况
粤北天然气主干管网韶关-广州干线项目管道沿线主要经过韶关市浈江区、曲江区、翁源县、乐昌市、乳源县,清远市英德市、佛冈县,广州市从化区共3个地级市和8个县(市、区)。管道全长约240.94km,设计输气量45×108Nm3/a,全线分为4段,包括韶关-鳌头主干线、英德支干线、乐昌支干线、乳源支干线。其中,韶关-鳌头主干线长度191.78km,管径DN900,设计压力9.2MPa,英德支干线长度31.95km,管径DN600,设计压力9.2MPa,乐昌支干线长度13.37km,管径DN300,设计压力6.3MPa,乳源支干线长度3.84km,管径DN300,设计压力6.3MPa。全线共设置8座分输站。本工程直埋敷设管道长221.52km,其中,平原段直埋敷设管道长77.28km,山地丘陵段直埋敷设管道长144.24km。
2项目区自然概况
本工程管线所经地区多为山地丘陵地貌,有少部分平原地区。沿线所经区域地表以农田、林地居多。属亚热带季风气候区,多年平均气温为20.1℃~21.7℃,≥10℃年活动积温7300℃~7842℃,多年平均蒸发量1530~1717.9mm,多年平均降雨量为1617.8~1906.2mm。项目区属南方红壤丘陵区,水土流失以水力侵蚀为主,局部伴有重力侵蚀。区域容许土壤流失量为500t/km2•a。水土流失强度以轻度流失为主,少部分地区存在着中、强度流失。
3水土流失防治标准
天然气管道的铺设需要深挖地表,对土壤原来土层产生破坏,导致周边绿色植被根系丧失对土壤的依附力,最终导致绿色植被死亡,缺少植被保护的地面会增加土壤裸露面积,不利于天然气管道周边的水土保持与地质灾害防护,恶化施工周围的生态环境。本次工程以项目区水土流失情况的综合、全面治理为总体防治目标,具体分目标又可以划分为:①保护管道作业地区,减少对隧道施工工程周围环境的影响与破坏,力求最小破坏原则。②对管道线路铺设周围的环境进行优化与改善。③整体水土流失防治与保持工程遵循渐进、安全原则,施工过程高效,发挥实际工程作用。水土流失防治工程所依照的标准为《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T50434-2018),同时综合考虑工程区为国家级、省级水土流失重点防治区域与居民生活用水水源保障区以及自然保护区,因此需要高度重视对工程涉及区域生态环境的保护。综上,该工程拟采用南方红壤区一级标准。
4工程分区水土保持措施及典型设计
根据工程建设特点和项目区实际情况,项目划分为平原直埋管沟作业带区、丘陵管沟作业区、山体隧道穿越区、水域穿越区、公路及铁路穿越区、站场阀室区、施工便道区、临时堆管场、弃渣场共9个一级防治分区,其中水域穿越区细分为定向钻穿越区和开挖穿越区2个二级分区,公路及铁路穿越区细分为顶管穿越区和开挖穿越区2个二级分区,站场阀室区再分为站场与阀室、进站道路区2个二级分区。以输气管道施工过程中分项工程的工程施工工艺与土壤及水文特点为基础,综合考虑对水力侵蚀的防治与修复技术,分别从植物防护措施、工程施工措施与临时措施共3个方面进行,提出综合整治与分区整治的措施,依据各区域不同的土壤及水文特点提炼各区域的水土保持建设重点,据此制定整体综合性布局措施。对平原直埋管沟作业带区进行详细分析。平原直埋管沟作业带区:管道敷设前剥离管沟开挖面上方的表土,并与管沟开挖土方分开堆放在管道作业带一侧。由于临时堆土的稳定性较差,在施工过程中具有安全隐患,因此应在施工过程中采取临时措施,主要包括挖设临时水沟,且将彩条布布置于排水沟内部,以提升排水沟的抗冲刷能力。管道在水田区敷设时,作业带两侧布设临时排水沟及沉沙池,开挖土方堆放在排水沟两侧压实作为阻水埂使用。管道敷设完成后,对管道作业带临时占地进行土地整治,并按照原土地利用类型进行恢复。针对粤北山区丘陵多、森林覆盖率高的特点,根据边坡土质、坡度和原土地利用类型,安排相应的挡土墙、边坡防护和植物措施:丘陵区管道横坡、爬坡敷设前在坡面来水上游布设截水沟和排水顺接工程。施工过程中,主要布置管道作业区的临时防护措施。施工前,为防止表层土对工程产生影响,需要首先对其进行剥离,其剥离厚度应为20~30cm,此厚度应根据工程周边的占地类型进行改变。施工中,应使用大型编织袋与覆盖物对所剥离的表土土层进行覆盖,对高挖方边坡在坡脚处布设编织土袋临时拦挡及开挖排水沟。排水沟应以梯形涉及为主,具体规格为:底宽0.30m,深度0.30m,坡度1∶0.50。管道敷设完成后,对管道作业带临时占地进行土地整治,对边坡、裸露岩石布设挡土墙、护面、护坡、截水墙等综合整治措施,配套坡面水系工程,结合周边水系情况修筑排水顺接工程,再按照原土地利用类型进行恢复。
5结语
在进行水土保持工程设计过程中,考虑到如边坡高度对工程的影响、土质对工程的影响以及工程对周围环境的影响等,以项目区水土流失情况的综合、全面治理为总体防治目标,搭建了完备、系统的水土流失综合防护与治理措施。通过该施工设计方案可以有效改善该地区水土流失情况,保护当地生态环境,做到经济与环境效益兼收并蓄。
参考文献
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作者:未林 单位:广东省水利电力勘测设计研究院有限公司