云 杰
(陜西省榆林市淤地壩建設(shè)辦公室,陜西 榆林 719000)
長慶油田靖邊縣項目位于榆林市靖邊縣境內(nèi)的王渠則鎮(zhèn)、周河鎮(zhèn)、楊米澗鎮(zhèn)、中山澗鎮(zhèn)4 個鎮(zhèn)及五里灣便民服務(wù)中心、新城便民服務(wù)中心、大路溝便民服務(wù)中心3 個便民服務(wù)中心,主要由站場(站、點、區(qū))、井場(油井、水源井)工程、管線工程(輸油管線和輸水管線)、道路工程和輸電線路工程等組成,項目規(guī)劃新建井場30 座、擴建井場11 座,占地總面積約9.781 hm2。項目區(qū)屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū),年平均降雨量395.4 mm。按照“水保開發(fā)建設(shè)三同時”制度要求,需對項目建設(shè)水保措施的實施情況進行跟蹤監(jiān)測。
根據(jù)工程項目的建設(shè)特征和水土流失特點,采用地面觀測和調(diào)查監(jiān)測為主的方法,劃定監(jiān)測分區(qū),選取重點監(jiān)測對象布設(shè)監(jiān)測點。
項目區(qū)冬春季節(jié),大風(fēng)天氣較多,需開展風(fēng)蝕監(jiān)測,風(fēng)蝕強度采用簡易風(fēng)蝕觀測場進行觀測。具體方式是在觀測點選擇面積不小于20 m×50 m 區(qū)域設(shè)置觀測小區(qū),標(biāo)樁不少于9 根,間距不小于2 m,采用方格形、梅花狀、帶狀等。場地下墊面均勻一致,周圍布設(shè)圍欄保護標(biāo)樁安全,并避免強烈干擾,在風(fēng)季(11 月~來年5 月)進行觀測。當(dāng)一場起沙風(fēng)過后(或1 個月),采用階梯式積沙儀記錄標(biāo)樁頂部離地面高度的變化。風(fēng)季過后,通過記錄風(fēng)沙堆積的厚度結(jié)合觀測區(qū)內(nèi)面積和記錄時間,換算后得出監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的風(fēng)蝕量。
在重點樣區(qū)內(nèi)選擇樣地,將直徑0.5 cm~1 cm,長50 cm~100 cm 的鋼釬(新堆積的土堆沉降量大時可加長)根據(jù)坡面面積,按一定距離分上中下、左中右縱橫3 排(共9 根)呈品字形布設(shè)。鋼釬釘帽與坡面齊平,并在釘帽上涂上紅漆,編號登記入冊。坡面面積較大時,適當(dāng)加大鋼釬密度。每次大暴雨后和汛期終了,觀測釘帽距地面高度,計算土壤侵蝕厚度和總的土壤侵蝕量。對于坡面,主要量測坡面形成初期的坡度、坡長等,并要記錄造成侵蝕溝的次降雨。每次降雨或多次降雨后,采用侵蝕溝樣法量測侵蝕溝的體積,得出溝蝕量,并通過溝蝕占水蝕的比例計算流失量。
徑流小區(qū)面積為20 m×5 m,圍墻采用磚石結(jié)構(gòu)或鐵板,高度20 cm~30 cm。小區(qū)上方設(shè)有截水溝,防止場外徑流進入場內(nèi)。小區(qū)下方設(shè)集流槽,集流槽通過引水槽與徑流池相連。徑流池形狀為矩形或圓柱形,尺寸和容積按照一次能產(chǎn)生的徑流量設(shè)計確定;徑流池壁標(biāo)有水尺,用以讀取池內(nèi)水位,據(jù)此計算觀測時段內(nèi)的徑流量。取樣時先將徑流池的泥水?dāng)嚢杈鶆蚝笤偃∷畼?,水樣?jīng)過過濾,沙包烘干、稱量后,可算得含沙量和單位面積土壤流失量。
利用排水溝出口處的沉砂池作為觀測對象,每次降雨后,觀測記錄在各次降雨過程中各沉砂池內(nèi)水位標(biāo)高、沉砂面標(biāo)高等數(shù)據(jù),取沉砂池中單位體積沉沙先稱重,再烘干稱重,計算出沉沙比重。同時,清空沉砂池。通過以上數(shù)據(jù),結(jié)合沉沙池內(nèi)控尺寸、本次降雨量等分析計算出項目區(qū)整個監(jiān)測期內(nèi)土壤推移質(zhì)量以及觀測區(qū)內(nèi)的徑流量,從而得出項目區(qū)觀測期內(nèi)的水土流失量。
采用實地勘測、區(qū)域調(diào)查等方法和GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)的RTK 技術(shù),對地形、地貌、水系的變化進行監(jiān)測。通過查閱主體工程設(shè)計資料,結(jié)合實地調(diào)查對土地擾動面積、程度、挖填方量、棄渣量和林草覆蓋度進行監(jiān)測,獲得項目區(qū)水土流失影響因子、防治責(zé)任范圍、擾動地表面積及損壞水土保持設(shè)施面積、水土保持設(shè)施、水土流失防治效果等。
靖邊項目工程措施主要有:土地整治、表土剝離、回填、削坡、蓄水池、截水溝、排水溝等。采用調(diào)查監(jiān)測法對項目工程措施的質(zhì)量、完好性、穩(wěn)定性和水土保持功能進行調(diào)查監(jiān)測,并通過實地量測等方法進行現(xiàn)場監(jiān)測。靖邊項目完成的水保工程措施工程量見表1。
表1 水土保持工程措施實施工程量
在施工中,項目建設(shè)單位加強管理,嚴(yán)格要求,按照設(shè)計工程施工,對主體過程中具有水保功能的措施,基本按照主體工程施工進度計劃完成,保證了“三同時”制度的落實,有效控制了施工活動對周邊環(huán)境的不良影響。
靖邊項目植物措施主要有:栽植國槐、紫穗槐、早熟禾等,撒播紫花苜蓿等草籽,營造防護林等。采用樣方監(jiān)測法,選有代表性的地塊作為標(biāo)準(zhǔn)地,要求喬木林5 m×5 m、灌木林5 m×5 m、草地1 m×1 m。標(biāo)準(zhǔn)地的數(shù)量不得少于3 塊,主要調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)樹高、地徑、林地郁閉度、灌木(草地)蓋度等。根據(jù)實地查勘,長慶油田靖邊縣項目共實施植物措施18.59 hm2,水土保持植物措施實施工程量見表2。
表2 水土保持植物措施實施工程量
監(jiān)測期注重對植物措施生長狀況的監(jiān)測。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查,2018 年4 月開始實施綠化,2018 年9 月完工,對可綠化區(qū)域?qū)嵤┝藛坦嗖莸姆N植措施,植被生長狀況良好。
長慶油田靖邊建設(shè)項目臨時措施主要有草袋裝土攔擋、臨時苫蓋和灑水措施等,井場區(qū)設(shè)置草袋填土擋墻2232 m3,苫蓋2630 m2,灑水112 臺時;輸油管線區(qū)設(shè)置草袋填土擋墻1380 m3,臨時苫蓋12336 m2;道路工程區(qū)設(shè)置草袋填土擋墻760 m3,苫蓋1654 m2,灑水26 臺時;輸電線路區(qū)臨時苫蓋268 m2。臨時措施實施時間貫穿整個施工過程。
項目原生地貌土壤流失總量為1610.80 t,施工期土壤流失總量為5235.10 t,增加了水土流失,措施實施后侵蝕量766.93 t。根據(jù)對水土流失防治措施監(jiān)測結(jié)果來看,各項措施都進行了布設(shè),并進行了合理的調(diào)整,對水土流失防治區(qū)內(nèi)的水土流失進行了全面、系統(tǒng)的整治,完成了水土保持初步設(shè)計所規(guī)定的各項防治任務(wù),工程的各類開挖面、臨時堆土、施工場地等得到了及時的整治。
長慶油田靖邊縣建設(shè)項目實際擾動原地貌、損壞土地和植被面積為54.20 hm2,建設(shè)過程中,由于施工擾動損壞的水土保持設(shè)施和新形成并易造成水土流失的開挖面、填筑面均已采取了工程措施和植物措施進行防護。通過各項水土保持綜合治理措施和建(構(gòu))筑物及場地硬化處理,共計完成土地整治面積52.59 hm2,項目區(qū)擾動土地整治率達治理率達97.03%,達到了方案防治目標(biāo)95%。
項目建設(shè)期末,工程實際造成水土流失面積39.81 hm2,采取水保持措施總面積8.20 hm2,因此項目建設(shè)區(qū)水土流失總治理度為95.95%,達到了方案防治目標(biāo)85%。
長慶油田靖邊建設(shè)項目建設(shè)期間動用土石方內(nèi)部平衡,無借方,不產(chǎn)生棄方,有效防治了工程建設(shè)造成的水土流失。因此,項目建設(shè)期棄土棄渣基本全部處理,攔渣率大于93%。
本項目工程所在區(qū)域?qū)冱S土高原群里溝壑區(qū),土壤容許流失量為1000 t/(km2·a);經(jīng)實測,布設(shè)水保措施后到試運營期實測項目區(qū)平均土壤侵蝕模數(shù)約為1415 t/(km2·a)。因此,土壤流失控制比為0.71,大于方案防治目標(biāo)值0.7,土壤流失控制比達標(biāo)。
在項目建設(shè)期內(nèi),扣除建(構(gòu))筑物及場地道路硬化、工程措施占地面積后,本工程可綠化植被面積20.20 hm2,已實施的林草植被面積18.59 hm2,林草植被恢復(fù)率92.02%,達到了92%的防治目標(biāo)。工程實施植物措施面積10.85 hm2,由此計算項目區(qū)平均林草覆蓋率20.02%,達到了方案20%的防治目標(biāo)。工程效益分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及效益分析指標(biāo)計算見表3及表4。
表3 效益分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
表4 效益分析各指標(biāo)計算表
工程運行過程中各項措施都相應(yīng)的發(fā)揮水土保持功能,工程措施保存量完好,植物措施恢復(fù)狀況良好,水土保持效益良好。
通過勘察和調(diào)查監(jiān)測結(jié)果分析,長慶油田靖邊縣項目原生地貌土壤流失總量為1610.80 t,施工期土壤流失總量為5235.10 t,措施實施后侵蝕量766.93 t,水土流失顯著減少。經(jīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,項目建設(shè)區(qū)擾動土地整治率為97.03%,水土流失總治理度為95.95%。通過監(jiān)測結(jié)果對比分析,項目水土保持措施有效控制了項目區(qū)的水土流失,效益顯著,達到了水土保持設(shè)計的要求。