隨著經濟社會的快速發展，清潔能源已成為事關全局的戰略性要素資源，根據國家有關規劃，到 2020 年，我國天然氣在一次能源中的比重將由目前的 3. 4% 提高到12% ,對于緩解我國能源需求緊張和環保壓力有著重要的戰略意義[1 -2].天然氣燃燒時只產生極微量的煙塵和 SO2氣體，是潔凈的一次氣體燃料和寶貴的化工原料[3].天然氣輸氣管線工程地理跨度大，長度較長，管徑較大，臨時占地面積大，棄土石方分散且量大，影響面廣，如不進行科學地防護，將會對沿線帶來嚴重的水土流失，并對生態環境造成破壞[4].水土保持是指對自然因素和人為活動造成的水土流失所采取的預防和治理措施[5],是我國生態環境建設的重要組成部分。因此，在項目實施前期，科學地編制水土保持方案，使水土保持工程與主體工程同時設計、同時施工、同時投產使用，對保護天然氣輸氣管線沿線水土資源、維護區域生態環境有著重要的現實意義。
1 項目及項目區概況
浙北某天然氣輸氣管線工程是川氣東送工程的配套工程，項目涉及 9 個縣（ 市） ,輸氣管線總長 161. 92 km,其中輸氣干線長 88. 2 km（ Ф813 mm） ,輸氣支線長 73. 72 km（ Ф273 mm） ,管線穿越大、中、小型河流共 139 次，穿越高速公路、鐵路、國道、省道等公路 125 次。此外，項目還包括 7 座站場（ 其中 1 座為擴建） 、9 座閥室以及其它配套工程。工程總占地面積 279. 04 hm2,其中永久占地面積11. 04 hm2,臨時用地 268. 00 hm2.輸氣線路所經區域的地貌類型主要由平原、丘陵組成，沿線地形較為平坦，平原區占整個線路的 94. 6%,土地利用類型以耕地為主，土壤類型主要為水稻土； 丘陵山地區沿線海撥在 15 m -220 m,占整個線路的 5. 4%,土地利用類型以林地為主，土壤類型主要為紅壤。
輸氣管線沿線平原區內湖泊密布、河網交錯，主要植被為耕地、水塘、疏林地中的雜木、灌木以及人工栽培的用材林、經濟林等，丘陵區植被發育，樹林較茂密，植被覆蓋率達 65% 左右，工程區多年平均降水量 1 220 mm 左右。
項目所在區域水土流失類型以地表徑流沖刷土壤引起的水力侵蝕為主，主要形式為面蝕，屬于土壤水力微度侵蝕。
2 項目水土流失特點
（ 1） 項目為線性工程，穿越河流、公路等工程多，施工條件復雜。輸氣管線工程線路較長，管道施工采用溝埋敷設的方式，沿途所經區域的地貌類型主要有平原、丘陵，管線穿越河流、公路等共 264 次，其中穿越大中型河流 28次，高速公路 5 次，翻越山嶺 1 次，穿越工程采用定向鉆、頂管、大開挖等施工方式，施工條件復雜多樣，尤其是管道經過軟土、丘陵區的高陡斜坡時，施工難度較大，需布設施工便道。
（ 2） 管線分段施工，施工期較短。輸氣管線敷設采用分段施工，一般在完成 100 m - 300 m 的管線敷設后即進行管槽回填、場地平整，然后再進行下一段管槽的開挖，部分施工難度小的地段可在幾天內完成管線回填，開挖土石方臨時堆放的時間較短。在局部軟土、礫石、碎石及地形坡度較大、削坡及臨溝渠、溪流的地段，施工難度較大，管槽開挖時間稍長，開挖土石方臨時堆放時間為 2 -4 個月。
（ 3） 項目臨時用地面積大，永久占地面積相對較小。項目總占地面積為 279. 04 hm2,其中臨時用地面積為 268hm2,主要包括管線施工作業帶占地、穿越工程的施工場地及施工便道等占地，臨時用地占總占地面積的 96%; 永久占地為11. 04 hm2,主要包括7 座站場、9 座閥室等占地，永久占地占總占地面積的 4%,所占比例較小。
（ 4） 項目施工作業帶寬，臨時堆土量較大，水土流失呈帶狀分布。管線工程施工時，需在管線兩側征用施工作業帶，以便于施工機械操作和開挖土石方的臨時堆放，輸氣干線管徑為 813 mm,其施工作業帶寬度為15 m -22 m,輸氣支線管徑為 273 mm,其施工作業帶寬度為 9 m - 14m,管溝開挖土石方每公里約 2 000 m3- 5 000 m3,局部丘陵區需削坡開挖，土石方量較大，在降雨、重力等條件下，臨時堆土容易產生水土流失，管線施工產生的水土流失基本沿施工作業帶分布。
3 水土流失預測
經統計，項目共擾動原地貌、損壞土地和植被的面積279. 04 hm2,包括站場、閥室永久占地以及管線施工作業帶、施工場地、施工便道等臨時用地。項目損壞的水土保持設施面積為 61. 69 hm2,主要包括園地、林地、綠化用地等。項目土石方開挖量共64. 46 萬 m3,回填量共79. 07 萬m3,其中利用自身開挖方 62. 91 萬 m3,借方 16. 16 萬 m3,主要為管線施工所需細砂墊層和站場閥室、施工便道所需宕渣，均考慮從市場購買。項目共產生廢棄土石方 1. 55萬 m3,其中淤泥 0. 44 萬 m3,鉆渣泥漿 0. 95 萬 m3,建筑垃圾 0. 16 萬 m3.
通過對已建或在建的類比工程調查、分析、計算的基礎上，得出類比工程建設過程中各區域的土壤侵蝕強度，在對本項目資料進行分析的基礎上，結合土壤侵蝕分類分級標準和項目區的降水、地形地貌、土壤、植被、水土流失現狀以及施工特點等進行分析，擬定本項目建設過程中各水土流失區域的土壤侵蝕強度，進行水土流失預測。預測時段分建設期和自然恢復期。
根據 以 上 方 法 預 測，項 目 水 土 流 失 預 測 面 積279. 04 hm2,水土流失總量 3. 52 萬 t,其中新增水土流失量 3. 28 萬 t.在項目建設期及植被恢復期均存在不同程度的水土流失，其中，建設期新增水土流失量 3. 08 萬 t,占新增水土流失量的 93. 9%; 植被恢復期新增水土流失量為 0. 20 萬 t,占新增總水土流失量的 6. 1%（ 見表 1） .
4 水土保持措施
4. 1 水土流失防治分區布局
根據主體工程布局、施工擾動特點、建設時序等，結合方案編制總則、工程項目的特點以及對水土流失影響、區域自然條件、項目的功能分區等，確定該項目水土流失防治區共分四個區，即站場閥室塔基防治區、管線施工作業帶防治區、穿越工程防治區、臨時道路防治區。
4. 2 水土流失防治措施布局
本項目有 94. 6% 的管線位于平原地段，地勢平坦，河1失治理重點，一是定向鉆、頂管穿越產生的棄土處理； 二是管線開挖土石方的臨時堆放處理； 三是管線穿越河流產生的河岸破壞的恢復措施。管道敷設要切實保護好表土及管溝開挖的土石方，采用填土草袋進行臨時防護。管線穿越鐵路、等級公路時頂管施工產生的土方可用作管線施工作業帶的回填利用。穿越小河流大開挖施工產生的淤泥設干化場進行干化，管線穿越高速公路、大中型河流、魚塘時定向鉆施工產生的泥漿，采用開挖沉降池沉淀處理的方式。對采用開挖方式穿越河流地段，用漿砌塊石、砼擋墻等護岸護坡及護底。
本項目有 5. 4%的管線位于丘陵地段，丘陵間分布有盆地或河流沖積灘地，植被覆蓋率較高。丘陵段管線水土流失治理的重點是管道在爬坡以及施工便道的修建造成的開挖邊坡、施工作業帶坡面及其排水處理。管道在爬坡時造成的邊坡及施工作業帶坡面一般采用掛網噴播植草、生態袋護坡及撒播植草護坡等措施加以防護，并根據地形布設必要的攔擋、截排水設施； 施工便道修建采用植物護坡措施、截排水措施進行防護。
站場閥室除按照園林綠化標準進行綠化美化外，在施工期間還需采取一定的臨時性排水、沉砂措施及臨時堆土場防護措施。
4. 3 水土保持措施設計
（ 1） 護坡工程。在丘陵段管線敷設及施工便道修建過程中，需開挖山體，容易產生開挖邊坡，對其應采取防護措施，對于土石混合坡面，開挖邊坡控制在1: 0. 75,并采用植生混凝土防護，對土質邊坡，其開挖坡度一般在 1: 0. 75- 1: 1. 5 之間，考慮采用生態袋護坡或噴播植草進行防護，生態袋內壤土采用施工前清除的表土，袋內植物種類采用混合灌草籽，并配有有機肥料?；旌喜葑迅鶕數剡m生的、冷季型草種和暖季型草種并存的、生物生長特性混合優選確定，主要由白三葉、狗牙根、胡枝子、紫穗槐、長春油麻藤等混合組成。管線穿越河流時，若河岸地質不良，可能受水力侵蝕、河流態勢影響較大致使河岸垮塌而不穩定，當岸坡較緩（ 傾角小于 45°） 時，采用漿砌塊石或砼護坡形式，當岸坡較陡（ 傾角大于 45°） 時，采用漿砌塊石或砼擋墻形式。河流岸坡護坡、擋墻的基礎埋深一般不小于管線穿越岸坡處局部最大沖刷深度以下 1m.
（ 2） 截、排水工程。為排除丘陵、山區段管線開挖邊坡上方來水，防止雨水對管線作業面的沖刷，在管線開挖邊坡上方設置截水溝，截水溝匯水末端設置排水溝，便于雨水匯入現有溝渠。截、排水溝尺寸根據開挖邊坡上方的集雨面積、當地的降雨量以及有關規范如《開發建設項目水土保持技術規范》（ GB50433-2008） 確定，截、排水溝采用漿砌片石或 C25 砼砌筑，修筑時應順應現有地形坡度，并控制一定的溝底縱坡，使匯水能向現有溝渠順利排出。
（ 3） 土地整治、植被恢復工程。管線施工結束后，對管線施工作業帶、施工場地等臨時用地按照原有土地利用類型進行恢復，原有土地類型為耕地的，恢復為耕地，原有土地類型為林地的，恢復為林草植被?；謴土值貢r，考慮管線中心線兩側各 5m 范圍內不能種植根系比較發達的喬木和深根灌木，對于管線中心線 5m 外可種植喬木、灌木以及撒播混合草籽，增強水土保持效果，林草植被恢復時，對于施工作業帶坡面坡度為 25°以上，可采用掛網噴播植草恢復植被； 坡面坡度在 15° -25°之間，可采用生態袋防護植被恢復； 坡面坡度在15°以下，可采用撒播混合灌草籽恢復植被?？紤]到山區土層貧瘠，植被立地條件差，植物種類的選擇要求是耐貧瘠、生長迅速、根系發達、生命力強的樹草種，如濕地松、胡枝子、紫穗槐、狗牙根、高羊茅、結縷草、爬山虎等。
4. 4 水土保持措施實施進度
各項水土保持措施相互協調，有序實施，一般以工程措施為先，植物措施隨后，工程措施一般安排在非主汛期，植物措施應以春季、秋季為主?？傮w要求植物措施比主體工程略為滯后，要求通過合理安排，在項目總工期內完成所有水土保持措施，植被撫育管理措施將長期實施。
5 水土保持效益分析
方案設計的水土保持設施實施后，預計因項目建設造成的水土流失將得到有效的控制和改善，經預測估算，水土流失量可減水32 621 t,水土流失控制率達到99. 4%,管線區、臨時施工場地、施工便道等均恢復了原有土地使用功能，最大程度地恢復和改善了生態環境。
本天然氣管線項目采取水土保持措施治理后，其社會效益主要有： 保障了站場閥室和輸氣管線發揮正常的供氣、輸氣功能； 防止開挖的土石方侵占農田，淤積魚塘、河道，保證附近河流的防洪排水能力和水體質量，減少水土流失對周圍土地的危害。管線作業帶經恢復原有土地使用功能后，最大限度地恢復和改善了當地的自然景觀。
6 結束語
天然氣作為一種優質、清潔、安全、高效的綠色能源，是國家能源政策推廣和普及的能源，在調整能源結構、提高能源利用效率和促進節能減排等多方面具有優勢。
水土保持方案的編制是有效貫徹《中華人民共和國水土保持法》、控制人為水土流失的重要手段[5],通過輸氣管線建設項目的水土保持方案案例分析，總結出此類項目的水土流失特點，有針對性地提出了水土流失防治措施體系，項目建設造成的水土流失將得到有效的控制和改善，水土保持效益、社會效益、生態效益顯著。
隨著天然氣輸氣項目的迅速發展與普及，天然氣管道建設帶來的水土流失防治問題將更加突出，不但要求建設項目從工程占地、土石方開挖、施工工藝等源頭上控制好水土流失，同時對后續的水土保持措施的優化設計也提出更高要求，在下一階段需要進一步深入研究，以切實有效地遏制此類建設項目造成的水土流失，保障水土資源的可持續利用和生態環境的可持續維護。
參考文獻
[1]金光。 天然氣輸氣管線系統優化設計與運行研究[D]. 廣州： 華南理工大學，2012.
[2]魯春霞，賈慧蘭，于云江，等。 輸油氣管道工程對資源與環境損害的經濟評估-以陜甘天然氣輸氣管道為例[J]. 資源科學，2000,（ 6） : 174 -177.
[3]王浩宇，王三平，韓震，等。 天然氣輸氣管線建設項目環評要點淺析[J]. 能源與節能，2013,（ 7） : 2.
[4]范軍，蒲繼文，周丹，等。 天然氣長輸管道建設對生態環境的影響及防范措施[J]. 油氣田環境保護，2010,（ 3） : 9 -10.
[5]趙永軍。 開發建設項目水土保持方案編制技術[M]. 北京： 中國大地出版社，2007.
