生态水保工程管理技术创新

1工程概况

川气东送管道工程西起四川普光首站，东至上海末站，途经8省直辖市、29个地级市、63个县区、240个乡镇、1065个村、86529户，管道干线全长1635km，设计年输量120亿m3，设计压力10MPa，管径1016mm。除干线以外还包括达化、川维、江西、南京、金陵共5条支线，全长535km，管道总长度为2170km，山区管道620km，管道共7次穿越长江，穿越山体隧道72条、合计长度92．3km。山区管道沿线山势险峻、沟壑纵横，平原段水网密布、地形复杂多变。川气东送管道工程生态水工保护工程投资8亿元，设计水土保持混凝土方量3．2万m3、浆砌石方量168万m3，设计水土流失治理面积1473．06万m2，实施生态水土保持综合治理不仅对减少工程建设期间水土流失、治理大气污染、保护环境发挥重要作用，而且对提高沿线人民生活质量、改善生活环境、促进地方经济发展、确保管线运行安全具有重要意义。

2建立生态水土保持综合防治新理念的背景

川气东送管道工程经过72条隧道、32座站场、穿越长江7次、穿越数百条大小河流，这些工程会导致大跨度施工扰动和高强度水土流失，由此所造成的潜在威胁和复杂多变的地形地貌及特殊地质条件，都是整体水土保持综合防治躲不开的难题。为了解决上述难题，项目建设单位设立QHSE(质量、健康、安全、环保)管理部，具体负责全线水保工程的建设管理工作:①通过设计管理创新，委托水保工程专业设计院进行设计，本着因地制宜、综合治理的原则，采用水保模块设计与点对点设计相结合的设计方法;②通过水保施工管理创新，委托武警水电部队等专业队伍进行水保施工，根据各地实际情况，合理安排各项措施，使各单项措施有机结合，形成一个整体，确保管道工程径流调控与河道稳定、管道工程边坡固定、管道工程沿线植被恢复等;③通过水保施工监理管理创新，委托专业监理公司进行水保施工监理;④通过环境监理监测管理创新，委托环境监测监理对管道沿线生态环境进行水保环境监测。在此基础上，针对工程建设的难点、特点提出用生态、和谐与管道安全相结合的工程建设理念，统领工程建设各项工作，主动履行社会责任，通过科学决策、严密组织、强化管理，注重实效，全面打造国家级精品工程。努力实现工程管理更规范、质量更优化、人际关系更和谐、安全环保更达标，让和谐、绿色、安全、健康的理念融入水土保持工程全过程。

3生态水保工程管理技术创新的内涵与做法

川气东送管道工程纵跨我国长江流域，穿越“巴山蜀水、鄂西武陵”，横贯江汉平原、江南水网，跨越空间大，地貌类型复杂。巴蜀－鄂西段山峰林立、崖悬壁峭、坡陡沟深，高差悬殊，雨量充沛;平原段河网交织、湖泊众多、堤路纵横，水土保持工程施工、治理难度大。从生态环境保护和可持续发展角度，为减少水土流失、弥补项目建设对管道沿线环境的影响，在项目结束后进行地貌恢复、改善沿线生态环境、保护管道安全运行。结合油气管道工程所在区域的环境特点、项目建设的工程现状，通过水保工程管理技术创新，提出了油气管道建设时生态环境保护的解决措施，为油气管道工程生态水土保持提供了有效方法。项目建设单位按照安全、环保，水土保持工程与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收和投入使用的要求，认真组织做好水土保持的设计和地貌恢复工作，组织制定了《川气东送管道工程水土保持方案》，要求参建单位6项指标必须达标，具体指标见表1。采取整体水土保持工程综合防治多种措施，防止水土流失。为了确保实现工期目标、质量目标、HSE(健康、安全、环保)管理目标，确保把川气东送管道工程建成安全、生态、优质、福祉的工程，川气东送管道水土保持工程施工工作中，采取和强化了以下措施。

3．1预测水土流失量

水土流失量的计算是油气管道建设水土保持工程量计算的重要内容，川气东送管道工程的生态水保工程水土流失量的主要计算方法如下。(1)流失预测模式，预测公式为:Ms=F•A•P•T;M=Ms－M0=F(A－1)P•T。式中:Ms为预测期水土流失量(t);M0为原生水土流失量(t);M为建设期新增水土流失量(t);F为加速侵蚀面积，即可能造成的水土流失面积(km2);A为加速侵蚀系数，取2;P为原地貌土壤侵蚀模数，取值200t/(km2•a);T为预测时间(a)，取项目建设期2a。(2)弃土弃渣场的水土流失量预测模式，预测公式为WS2=ΣDei•Mi。式中:WS2为排放弃渣造成的直接排放量(t/a);Dei为弃渣流失系数(%);Mi为弃渣量(万t)。考虑管道沿线的地质地貌，管道开挖隧道的弃土弃渣压占土地后，新增水土流失的原因主要是降雨对土石渣的冲刷。每年平均冲刷流失量约为土石渣堆放总量的10%～70%，弃渣流失系数平均值为0．15。(3)新增水土流失总量，采用公式为L=Ls+Ld－Lf。式中:L为新增水土流失总量(万t);Ls为开发建设破坏微地貌类型区水土流失量总量(万t);Ld为弃渣流失量总量(万t);Lf为开发建设前所占区域的水土流失量总量(万t)。通过以上公式的计算，可以初步预算出管道工程建设水土流失量［1］。

3．2创新采用“七统一”方法进行水保工程全过程控制

管道项目建设单位组织专家编制了《川气东送管道工程水工保护作业指导书》，针对沿线地形地貌、土壤植被、水土流失现状等，对浆砌石挡土墙施工、河流护岸施工、冲沟处理、梯田坎恢复、田间渠道、池塘的恢复及弃渣场保护等55个作业点，施工过程有明确的质量要求。要求参建单位武警水电部队按照“统一标准、统一设计、统一管理、统一施工、统一监测、统一资料、统一验收”的“七统一”方法建设好水保工程，加强对水保工程质量的监督检查，确保顺利通过国家验收［2］。现场踏勘，进行点对点的设计，会同当地环保部门，对工程建设的难点、重点、敏感地带和水保工程重点地段，聘请内蒙古自治区水利科学研究院的专家对水保工程进行点对点的设计［3］。制定了《川气东送管道工程水土保持方案》，要求扰动土地治理率、水土流失治理率、水土流失控制比、拦渣率、植被恢复系数、林草植被覆盖率6项指标必须达标。凡是在管线经过的地方，陡坡地段、岩石风化的边坡地段、由于施工降低边坡高度地段、可能产生塌方滑坡不良地质地段、高填方地段、水流冲刷严重地段、保护重要建筑物、保护生态环境等重要地段，都要修建挡土墙。分类进行管理和施工:一是线路工程扰动范围内水保，主要包括梯田坡坎恢复、梯田复耕、水文网恢复、沟岸保护、河流护岸、公路恢复等内容;二是工程施工产生的水土流失的治理，主要是边坡治理、冲沟处理、弃渣场保护、施工便道保护、河流的调控措施等;三是及时做好植被恢复，让农民尽快复耕;四是做种植实验，尽快恢复植被。