魏紅軍，胡 波，朱紹平

（1.中國(guó)石油化工股份有限公司管道儲(chǔ)運(yùn)分公司儀長(zhǎng)輸油處，武漢430077；2.長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持研究所，武漢 430010；3.中國(guó)石油化工股份有限公司管理儲(chǔ)運(yùn)公司，江蘇徐州 221008）

輸油氣管道工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響與水土保持防治初步分析

魏紅軍1，胡 波2，朱紹平3

（1.中國(guó)石油化工股份有限公司管道儲(chǔ)運(yùn)分公司儀長(zhǎng)輸油處，武漢430077；2.長(zhǎng)江科學(xué)院水土保持研究所，武漢 430010；3.中國(guó)石油化工股份有限公司管理儲(chǔ)運(yùn)公司，江蘇徐州 221008）

油氣長(zhǎng)輸管道敷設(shè)作為典型的線性工程建設(shè)，在管線建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)對(duì)區(qū)域自然生態(tài)及社會(huì)環(huán)境造成一定的擾動(dòng)，尤其是加重了管道沿線區(qū)域水土流失，影響了區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?；诖耍暂斢蜌夤艿拦こ探ㄔO(shè)的生態(tài)環(huán)境影響為切入點(diǎn)，根據(jù)輸油氣管道的工程建設(shè)特點(diǎn)，分析了輸油氣管道建設(shè)水土流失的典型特征，并進(jìn)一步探討了輸油氣管道的水土流失防治策略和方法，相關(guān)結(jié)果為輸油氣管道工程建設(shè)的水土流失綜合防治提供了一定的科學(xué)借鑒。

輸油氣管道工程；生態(tài)環(huán)境影響；水土保持防治

能源供應(yīng)的及時(shí)與充分是經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)發(fā)展的基礎(chǔ)，而保障石油供給安全是保障能源安全的核心問(wèn)題［1］。管道運(yùn)輸具有一次性投資少、運(yùn)輸成本低、安全性高等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸易燃、易爆的石油天然氣［2］。管道及其配套設(shè)施的建設(shè)不僅能夠改善我國(guó)的石油安全現(xiàn)狀，還能均衡國(guó)家的經(jīng)濟(jì)布局［1］。

近年來(lái)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)以及世界各國(guó)對(duì)能源需求的快速發(fā)展，全球油氣管道的建設(shè)步伐加快，建設(shè)規(guī)模和建設(shè)水平都有很大程度的提高［2］。截至2009年底，我國(guó)已建成天然氣管道約3.1×104km，原油管道約1.7×104km，成品油管道約1.4×104km，形成了初具規(guī)模的跨區(qū)域油氣管網(wǎng)，架構(gòu)了我國(guó)“北油南運(yùn)”、“西油東進(jìn)”、“西氣東輸”、“海氣登陸”的油氣空間輸送格局［3，4］。然而，管道工程作為典型的線性工程建設(shè)，在管線建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中都會(huì)對(duì)區(qū)域自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境以及社會(huì)環(huán)境造成一定的擾動(dòng)，尤其是加重了管道沿線的土壤侵蝕和水土流失，影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展［5－7］。隨著我國(guó)“十二五”、“十三五”期間大規(guī)模油氣管道的建設(shè)，輸油氣管道的生態(tài)環(huán)境影響將愈加顯著?；诖耍疚囊暂斢蜌夤艿拦こ探ㄔO(shè)的生態(tài)環(huán)境影響為切入點(diǎn)，從水土保持角度初步探討輸油氣管道的水土流失防治問(wèn)題。

1 我國(guó)輸油氣管道現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、能源需求的急劇增長(zhǎng)及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，油氣長(zhǎng)輸管道敷設(shè)量與日俱增［8］。目前，全世界油氣管道干線長(zhǎng)度已超過(guò)250×104km［2，8］，甚至超過(guò)了世界鐵路的總里程，成為世界能源運(yùn)輸?shù)闹饕侄?；發(fā)達(dá)國(guó)家和中東產(chǎn)油區(qū)的油品運(yùn)輸已實(shí)現(xiàn)管道化，發(fā)達(dá)國(guó)家的原油管輸量占總輸量的80%，天然氣管輸量達(dá)95%［8，9］。美國(guó)自1865年就建成世界上第一條輸油管道，至今其輸油管道已超過(guò)29×104km，輸氣管道已超過(guò)30×104km［2］。

對(duì)于我國(guó)而言，目前僅形成了初具規(guī)模的跨區(qū)域油氣管網(wǎng)［3］。1958年和1963年，我國(guó)分別建成了克拉瑪依至獨(dú)山子的第一條輸油管道和四川巴渝的第一條輸氣管道［9］，截至2009年底，建成油氣管道總長(zhǎng)度約6.2×104km［3，4］。

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)油氣管道的建設(shè)歷史較短，輸油氣管道建設(shè)處于發(fā)展階段。按照我國(guó)管道工業(yè)建設(shè)的高峰劃分，輸油氣管道發(fā)展可劃分為3個(gè)階段：第一個(gè)建設(shè)階段處于20世紀(jì)70年代，伴隨大慶、遼河和勝利等東部大型油田的開發(fā)，中國(guó)建成了連接?xùn)|北、華北和華東地區(qū)的東部輸油管網(wǎng)；第二個(gè)建設(shè)階段是20世紀(jì)80－90年代，伴隨新疆塔里木、吐哈、四川和長(zhǎng)慶等西部油氣田的開發(fā)，中國(guó)在西部地區(qū)建成了連接油氣田和加工企業(yè)的長(zhǎng)輸油氣管道和川渝輸氣管網(wǎng)；目前，隨著中國(guó)東部和西部地區(qū)油氣田的進(jìn)一步開發(fā)和國(guó)外油氣資源的引進(jìn)，特別是天然氣工業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)油氣管道建設(shè)進(jìn)入了第三個(gè)高潮［3］。油氣資源的管道運(yùn)輸將成為我國(guó)能源輸送的必然發(fā)展趨勢(shì)。

2 輸油氣管道工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響

2.1 輸油氣管道工程建設(shè)特點(diǎn)

管道工程建設(shè)一般分為3個(gè)階段：勘察設(shè)計(jì)期、施工建設(shè)期和營(yíng)運(yùn)期［5］。由于各個(gè)階段的工程特征與建設(shè)任務(wù)（表1）不同，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度也不一樣。管道工程建設(shè)的主要工程量集中在施工建設(shè)期，對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響也集中于此階段。

2.2 輸油氣管道工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響

輸油氣管道工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響主要是指在施工建設(shè)期與營(yíng)運(yùn)期其對(duì)沿途生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)、功能與過(guò)程的破壞、損害或抑制，改變了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡，誘發(fā)系列不穩(wěn)定性因素，給沿線社會(huì)－經(jīng)濟(jì)－自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)造成系列影響，如線狀水土流失、土壤及水環(huán)境污染、景觀生態(tài)破碎、人文景觀擾動(dòng)等。具體的影響過(guò)程與機(jī)制見圖1。

管道工程建設(shè)過(guò)程中必然要貫穿多種自然生態(tài)類型，對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響屬于高強(qiáng)度、低頻率的局部地形破壞和暫時(shí)性干擾［5］，尤其是建設(shè)施工期其對(duì)區(qū)域水土流失的影響，擾動(dòng)強(qiáng)度大、影響范圍集中，如忠縣－武漢輸氣管道工程的土石方開挖總量1.31×107m3，回填利用1.08×107m3，棄碴總量達(dá)到0.96×107m3；這些棄碴主要來(lái)源于管溝回填剩余方量及作業(yè)帶開挖量，大部分棄渣主要分散在管道沿線，在強(qiáng)降雨影響下極易造成水土流失［10］。而相關(guān)資料顯示，平均建設(shè)1 km的管道可能增加355 t的水土流失量［11］。隨著我國(guó)油氣資源的迅速開發(fā)，輸油氣干線管網(wǎng)和配套設(shè)施建設(shè)數(shù)量急劇增加，管道沿線的水土流失問(wèn)題日益顯著。

表1 輸油氣管道建設(shè)特征［5］Table 1 Characteristics of oil and gas pipeline project construction

3 輸油氣管道工程建設(shè)的水土流失特點(diǎn)

3.1 水土流失呈線狀分布［10－12］

輸油氣管線工程呈線狀延伸，屬線狀開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目［12］。輸油氣管道建設(shè)的線狀工程主要指油氣管線及為敷設(shè)管道而新建的永久道路或臨時(shí)施工道路；由于工程建設(shè)線路長(zhǎng)、管道作業(yè)帶寬窄，工程擾動(dòng)地表和損壞植被呈顯著的線狀分布，所造成的水土流失也呈線狀分布［11］。

3.2 水土流失類型多樣

管道沿線土壤侵蝕類型有水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕等，但主要以水力侵蝕為主。地表狀況、土壤抗蝕性能、植被類型和植被覆蓋程度以及侵蝕營(yíng)力作用強(qiáng)度與作用時(shí)間長(zhǎng)短的差異性，導(dǎo)致了土壤侵蝕程度、方式和類型的多樣化［12］；同時(shí)，輸油氣管道工程建設(shè)線狀延伸距離長(zhǎng)、空間跨度大，工程穿越的地貌類型、土地利用類型多樣，導(dǎo)致工程沿線造成的新增水土流失類型復(fù)雜多樣［12］。

圖1 輸油氣管道工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響Fig.1 Influence of oil and gas pipeline project construction on eco-environment

3.3 水土流失強(qiáng)度空間分布差異大

輸油氣管道工程施工工藝復(fù)雜多樣，包括管道開挖、頂管穿越、定向鉆穿越和圍堰開挖等各種施工方法，由于施工工藝不同，同時(shí)工程沿線地表狀況、土壤抗蝕性能、植被類型和植被覆蓋程度差異性較大，導(dǎo)致工程建設(shè)引發(fā)的水土流失強(qiáng)度在空間分布上呈現(xiàn)不均勻，區(qū)段差異明顯［11］。

3.4 水土流失發(fā)生時(shí)段集中

受區(qū)域氣候及施工工藝的影響，輸油氣管道水土流失主要發(fā)生于雨季中的施工建設(shè)階段，如管溝開挖的土石方臨時(shí)堆放、管道敷設(shè)、管溝回填等工藝過(guò)程，其不僅破壞了管道沿線原有地貌和植被，致使土體抗蝕能力降低，土壤侵蝕加??；同時(shí)，施工過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的棄土、棄渣，在強(qiáng)降雨作用下，都易發(fā)生強(qiáng)烈的水土流失情況［10，12］。

3.5 潛在危害時(shí)有發(fā)生

輸油氣管道建設(shè)經(jīng)過(guò)山地、丘陵、河谷等地貌類型區(qū)時(shí)，由于開挖邊坡破壞。坡體支撐，易引起崩塌、滑坡、泥石流等重力侵蝕；管道穿越河流時(shí)，棄碴堆放在沖溝和河流兩岸，將直接威脅著沖溝下游和河流行洪的安全［10］。

4 輸油氣管道工程水土保持防治初步分析

根據(jù)輸油氣管道建設(shè)特征及工程沿線水土流失特點(diǎn)，初步分析了輸油氣管道工程水土保持防治策略（圖2）。

4.1 “點(diǎn)線”聯(lián)合防治

油氣管道工程總體呈現(xiàn)線狀分布，為有效實(shí)施水土保持防護(hù)、減緩水土流失，需要對(duì)管道沿線進(jìn)行全程防治。但輸油氣管道沿線還存在一些散落的點(diǎn)狀工程，包括站場(chǎng)（首站、末站、分輸站等）、穿越點(diǎn)（河流、鐵路、公路等處）、棄渣場(chǎng)、取土場(chǎng)等；管道工程建設(shè)造成的新增水土流失在呈“線”狀分布的同時(shí)，也具有“點(diǎn)”狀分布的特點(diǎn)［12］；所以，在油氣管線工程建設(shè)水土保持方案編制及實(shí)施中，需要綜合考慮輸油氣管道的“點(diǎn)、線”特征，采用全程“點(diǎn)、線”聯(lián)合防治的全局思想，以敏感點(diǎn)、特殊點(diǎn)、典型點(diǎn)為防治要點(diǎn)，綜合現(xiàn)狀工程的全局分段施工特點(diǎn)，有針對(duì)性、目的性的實(shí)施水土保持防治措施。

4.2 水土流失防治分區(qū)

油氣管道工程線狀延伸相對(duì)較長(zhǎng)、影響區(qū)域跨度較大，因此不同區(qū)域的水土流失特征、地形地貌特點(diǎn)、再塑地貌特征、建設(shè)和生產(chǎn)特點(diǎn)、開發(fā)利用方向和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況差異性較大，如全程采用相同的復(fù)合防護(hù)技術(shù)措施，在不同區(qū)域的實(shí)施效果必將不同，將會(huì)降低水土保持措施的生態(tài)環(huán)境效益。因此，在進(jìn)行水土保持方案編制及實(shí)施中，需根據(jù)不同的沿線區(qū)水土流失特征、地形地貌特點(diǎn)、開發(fā)利用方向和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況等要素，劃分水土流失防治分區(qū)，實(shí)施區(qū)域差異性復(fù)合防護(hù)措施模式。為有效減緩水土保持措施實(shí)施的時(shí)滯性，除了采用沿線影響域的空間分區(qū)，還應(yīng)當(dāng)采用時(shí)間尺度上的分區(qū)段施工策略。

4.3 復(fù)合防護(hù)技術(shù)措施

輸油氣管線工程建設(shè)中水土流失類型的多樣性和復(fù)雜性決定了水土保持防治措施的多元性，需采用綜合防護(hù)模式才能實(shí)現(xiàn)有效降低水土流失強(qiáng)度。目前，輸油氣管線工程水土保持措施主要有工程措施、臨時(shí)措施、植物措施。

圖2 輸油氣管道工程建設(shè)水土流失防治策略Fig.2 Strategy of preventing oil-gas pipeline project from losses of soil and water

工程措施主要包括漿砌石擋土墻、漿砌石網(wǎng)格護(hù)坡、排水溝、表土剝離及覆土等；植物措施主要包括三維植被網(wǎng)、植物生長(zhǎng)袋、苗木移植等；臨時(shí)措施主要包括臨時(shí)攔擋（表土剝離臨時(shí)堆土等）、臨時(shí)排水溝、臨時(shí)沉沙池、施工場(chǎng)地硬化層拆除等。

在實(shí)施復(fù)合防護(hù)技術(shù)措施時(shí)，需要考慮防護(hù)措施的互補(bǔ)性和有效性，避免不同措施的重復(fù)和無(wú)效，最大程度地提升復(fù)合防護(hù)措施的水土保持防治效率。

4.4 規(guī)避和集中防護(hù)

輸油氣管道水土流失主要發(fā)生于雨季中的施工建設(shè)階段。因此油氣管道工程的建設(shè)施工期應(yīng)盡量避開雨季，當(dāng)無(wú)法避開時(shí)，應(yīng)注意做好水土保持防護(hù)措施，針對(duì)不同的施工工藝、施工階段，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)水文氣象條件，采用分期分階段的水土保持復(fù)合措施，避免水土流失現(xiàn)象的發(fā)生；而在油氣管線工程建設(shè)水土保持方案編制和實(shí)施中，水土流失的預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)和防治，都要以施工建設(shè)期為重點(diǎn)［12］，以施工建設(shè)期的水土保持防治為集中實(shí)施階段。

4.5 規(guī)避和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

由于輸油氣管道建設(shè)的延伸性以及跨越性，為有效規(guī)避潛在危害，建設(shè)過(guò)程中應(yīng)盡量規(guī)避生態(tài)地質(zhì)脆弱區(qū)、自然和人文景觀重點(diǎn)保護(hù)區(qū)、重點(diǎn)水源地等脆弱及敏感區(qū)域，當(dāng)無(wú)法規(guī)避時(shí)，應(yīng)進(jìn)行水土流失生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，針對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)程度設(shè)置不同的水土保持防護(hù)模式，將潛在危害降低到最低。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與油氣資源需求劇增，輸油氣管道憑借其運(yùn)輸量大、效率高、費(fèi)用低、能耗小等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，已成為我國(guó)能源輸送的發(fā)展重點(diǎn)。隨著輸油氣管道數(shù)量的急劇增加，輸油氣管線工程建設(shè)對(duì)區(qū)域自然生態(tài)及社會(huì)環(huán)境造成一定的影響，尤其是加重了管道沿線區(qū)域水土流失。基于此，本文以輸油氣管道工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境影響為切入點(diǎn)，初步探討輸油氣管道的水土流失防治問(wèn)題，具體結(jié)果與結(jié)論如下：

（1）輸油氣管道沿線水土流失有呈線狀拓展、類型復(fù)雜多樣、強(qiáng)度空間差異大、發(fā)生時(shí)段集中、潛在危害時(shí)有發(fā)生等顯著特點(diǎn)。

（2）輸油氣管道的水土流失防治應(yīng)有全程“點(diǎn)線”聯(lián)合防治的整體思想、水土流失防治分區(qū)的處理模式、復(fù)合防護(hù)技術(shù)措施的技術(shù)手段、規(guī)避和集中防護(hù)與規(guī)避和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等輔助策略。

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（編輯：劉運(yùn)飛）

Prelim inary Analysis on Influence of Oil-Gas Pipeline Project on Eco-environment and Protection of Soil and W ater Conservation

WEIHong-jun1，HU Bo2，ZHU Shao-ping1
（1.China Petrochemical corporation，Wuhan 430077，China；2.Department of Soil and Water Conservation，Yangtze River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

The oil and gas pipeline（OGP）construction，as a typical linearity project，the construction and operation of OGPwill cause a series of disturbances to the regional natural ecosystem and social environment，especially the regional soil and water loss.Thesewould influence the regional sustainable development.In this paper the ecoenvironmental influence of oil and gas pipe construction（OGPC）is taken as breakthrough pointand，in view of the features of OGPC，the typical characteristics of soil and water loss caused by OGPC are analyzed.Furthermore，the strategy and methods of preventing OGP from losses ofwater and soil are discussed and can be used as a scientific reference.

oil and gas pipeline project；eco-environmental influence；characteristics；soil and water conservation

S157.2

A

1001－5485（2010）11－0089－05

2010-09-10

水利部公益性行業(yè)科研經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（20091050）；長(zhǎng)江科學(xué)院博士啟動(dòng)金項(xiàng)目（CKSQ2010079）

魏紅軍（1970-），男，河北阜城人，工程師，主要從事油氣管道管理、安全環(huán)保、工程建設(shè)的研究，（電話）13385287163（電子信箱）weihongjunwh＠163.com。