葛秋成

(中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110015)

前言

石油作為保障國家經(jīng)濟(jì)命脈和政治安全的重要戰(zhàn)略物資，隨著我國石油消費(fèi)和進(jìn)口量的逐年增長，石油供應(yīng)及能源戰(zhàn)略安全形勢非常嚴(yán)峻[1]。根據(jù)中國石油天然氣股份有限公司的整體部署，為擴(kuò)大吉林省油田產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模，有必要在當(dāng)?shù)亻_展相關(guān)的乾安油田開展大情字井油田黑275、黑152區(qū)塊4口井2022年產(chǎn)能建設(shè)工程。但由于項(xiàng)目區(qū)所在的吉林省松原市乾安縣、前郭縣地貌以平原為主，土壤類型為草甸土、鹽堿土為主，植被類型為草甸草原，受當(dāng)?shù)仫L(fēng)力侵蝕，隨著工程的開挖建設(shè)，不可避免地會(huì)對工程所在區(qū)域的土壤和植被造成破壞，加劇原地面的水土流失，如不采取有效的水土保持防護(hù)措施進(jìn)行預(yù)防，將會(huì)對項(xiàng)目區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境狀況造成嚴(yán)重的不良影響[2，3]。

本文以前人研究為基礎(chǔ)，結(jié)合本項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況，提出了一套完整的，符合國家國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃綱要和吉林省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃要求的水平井產(chǎn)能建設(shè)工程水土保持方案，該方案對保障石油供應(yīng)，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。

1 項(xiàng)目及項(xiàng)目區(qū)概況

如圖1所示，大情字井油田黑275、黑152區(qū)塊4口井位于吉林省松原市乾安縣和前郭縣境內(nèi)。其中黑275區(qū)塊位于吉林省松原市乾安縣嚴(yán)字鄉(xiāng)境內(nèi)，黑152區(qū)塊位于前郭縣烏蘭敖都鄉(xiāng)境內(nèi)。大情字井油田北距乾安縣城約30km，南距長嶺縣城約70km，附近有乾安縣鄉(xiāng)級公路、大廣高速(東南側(cè))、長白高速(西側(cè))以及西部穿過的長嶺至乾安縣級公路，四通八達(dá)，十分便利。本項(xiàng)目的建設(shè)性質(zhì)屬于新建建設(shè)類，新建油產(chǎn)能0.81×104t·a-1，工程總占地面積為17740m2，總進(jìn)尺12340m，共規(guī)劃部署開發(fā)井4口(其中乾安縣3口，前郭縣1口)，均為采油井；共編制平臺1座；新建10kV高壓架空線路1.50km，柱上變壓器1座，位于乾安縣境內(nèi)[4]。

圖1 項(xiàng)目區(qū)地理位置圖

本項(xiàng)目所在的松原市地貌為平原，位于松嫩平原南部，地勢均較為平坦，屬溫帶季風(fēng)氣候，多年平均氣溫4.6～4.9℃，多年平均降水量415.6～420.6mm，多年平均蒸發(fā)量1478～1872mm，多年平均風(fēng)速3.4～3.7m·s-1，最大風(fēng)速25.4～25.9m·s-1，年≥10m·s-1風(fēng)速日數(shù)為17.2～40.5d，≥10℃積溫平均為2884.5～3094.1℃，無霜期145～151d，最大凍土深度1.80～2.0m[5]。該地區(qū)的土壤類型以草甸土和鹽堿土為主。

2 水土流失分析與調(diào)查

2.1 水土流失現(xiàn)狀

據(jù)《吉林省水土保持規(guī)劃(2016—2030年)》顯示，項(xiàng)目區(qū)屬于松嫩濕地草原省級水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)?！都质∷帘３止珗?bào)》(吉林省水利廳，2018年)中乾安縣、前郭縣侵蝕面積及比例見表1，從表中可知，項(xiàng)目區(qū)的乾安縣土壤侵蝕類型以風(fēng)力侵蝕為主，風(fēng)蝕面積占侵蝕總面積的78.87%，前郭縣土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，水蝕面積占侵蝕總面積的64.96%。

表1 乾安縣、前郭縣水土流失面積匯總表

根據(jù)《全國水土保持規(guī)劃(2015—2030年)》，本項(xiàng)目水土保持區(qū)劃為東北黑土區(qū)(東北山地丘陵區(qū))-松遼平原風(fēng)沙區(qū)-松遼平原防沙農(nóng)田防護(hù)區(qū)。根據(jù)水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》(SL 190-2007)和《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50434-2018)，容許土壤流失量為1000t·km-2·a-1。針對項(xiàng)目區(qū)域的地形、地貌、降雨、土壤、植被等水土流失影響因子的特性及預(yù)測對象受擾動(dòng)的情況，通過對項(xiàng)目區(qū)的實(shí)地查勘，咨詢當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T和水土保持專家，對照侵蝕強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn)，綜合確定項(xiàng)目區(qū)原地貌土壤侵蝕模數(shù)為1200t·km-2·a-1。

2.2 水土流失影響因素分析

除了項(xiàng)目區(qū)地貌、土壤類型、植被類型和氣候等自然因素造成的水土流失外，隨著工程的開挖建設(shè)，不可避免地會(huì)由于人為因素造成水土流失，對周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成不良的影響。本工程建設(shè)中的人為影響因素主要為原地表遭到擾動(dòng)破壞和局部地形變化兩部分。

原地表遭到擾動(dòng)破壞主要指在工程建設(shè)過程中，進(jìn)行建筑物基礎(chǔ)、管溝開挖及回填，場地平整，敷設(shè)管線，架設(shè)供電線路等施工活動(dòng)，使地形地貌、地表植被遭受人為干擾和破壞，地表疏松裸露，從而使抗蝕力下降。根據(jù)主體工程設(shè)計(jì)資料，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，本工程擾動(dòng)地表和損毀植被情況如表2所示，從表2可知，本工程擾動(dòng)地表總面積為17740m2，損壞農(nóng)田植被面積為17740m2。

表2 工程擾動(dòng)地表、損毀植被統(tǒng)計(jì)表

局部地形變化主要指開挖、填筑等活動(dòng)增大了局部地面坡度。再塑地貌的物質(zhì)組成與原地面物質(zhì)相比，結(jié)構(gòu)松散，坡度大，形成了發(fā)生侵蝕的地形條件。因此，在工程結(jié)束無新的擾動(dòng)、損毀和占壓地表活動(dòng)后，各施工場地土體結(jié)構(gòu)尚未恢復(fù)和形成穩(wěn)定狀態(tài)，仍將產(chǎn)生比工程擾動(dòng)前大的水土流失，但水土流失強(qiáng)度會(huì)逐年減弱。

3 水土保持措施

3.1 防治區(qū)劃分

根據(jù)工程布局及建設(shè)特點(diǎn)，結(jié)合工程項(xiàng)目所在地水土流失特點(diǎn)、地貌類型等情況，將本工程分為井場防治區(qū)、供電線路防治區(qū)共2個(gè)防治分區(qū)。其中井場防治責(zé)任范圍17600m2，供電線路防治責(zé)任范圍140m2。

3.2 措施總體布局

根據(jù)工程所在地區(qū)生態(tài)環(huán)境條件及工程建設(shè)和生產(chǎn)特點(diǎn)，在分析主體工程資料中具有水土保持功能工程的基礎(chǔ)上，通過現(xiàn)場調(diào)查，提出本工程各防治分區(qū)的水土流失防治措施布局，加強(qiáng)預(yù)防保護(hù)措施，形成完整、科學(xué)的水土流失防治體系。本工程水土流失防治措施體系框圖詳見圖2。

圖2 水土流失防治措施體系框圖

在井場防治區(qū)，施工前，主體工程對井場區(qū)挖填擾動(dòng)較大的區(qū)域進(jìn)行表土剝離，與低位泥漿罐坑基挖方集中分層堆放于臨時(shí)堆土場，本方案新增對井場區(qū)擾動(dòng)輕微的臨時(shí)生活區(qū)和臨時(shí)堆土場區(qū)進(jìn)行鋪墊保護(hù)；施工過程中，對臨時(shí)堆土場周邊采取編織袋裝土擋護(hù)、表面采取密目網(wǎng)苫蓋防護(hù)；施工結(jié)束后，對編織袋攔擋進(jìn)行拆除，將表土回覆至井場臨時(shí)占地區(qū)域，并進(jìn)行土地整治，旱地交付復(fù)耕。

在供電線路防治區(qū)，施工前，主體工程對高壓電桿基礎(chǔ)開挖區(qū)域進(jìn)行表土剝離，剝離的表土就近臨時(shí)堆放于施工場地；施工結(jié)束后，將表土全部回覆至表土剝離區(qū)域，對供電線路臨時(shí)用地區(qū)域進(jìn)行土地整治，旱地交付復(fù)耕。

3.3 分區(qū)措施布設(shè)

按照《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018-2014)，本工程植被恢復(fù)級別為3級，由于本項(xiàng)目占地類型均為旱地，施工結(jié)束后，所有臨時(shí)占地均進(jìn)行復(fù)耕，無林草植被恢復(fù)措施，故根據(jù)項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況，植被恢復(fù)不做要求。

根據(jù)不同水土流失防治區(qū)的特點(diǎn)和水土流失狀況，確定各區(qū)的防治重點(diǎn)和措施配置。措施配置中，以工程措施控制大面積、高強(qiáng)度水土流失，為植物措施的實(shí)施創(chuàng)造條件；同時(shí)以植物措施與工程措施配套，提高水土保持效果，節(jié)省工程投資，改善生態(tài)環(huán)境。措施布置注重功效性，堅(jiān)持工程措施、臨時(shí)措施和植物措施相結(jié)合，做到措施布設(shè)不重不漏、系統(tǒng)全面。

3.3.1 井場防治區(qū)措施布設(shè)

3.3.1.1 工程措施

表土剝離：施工前，主體工程對井場區(qū)挖填、占壓及擾動(dòng)較大的區(qū)域(即臨時(shí)生活區(qū)及臨時(shí)堆土場以外的區(qū)域)耕作層表土采用74kW推土機(jī)進(jìn)行剝離，可剝離面積11840m2，剝離厚度0.5m，表土剝離量5920m3。井場表土全部堆放在臨時(shí)堆土場，待施工結(jié)束后用于復(fù)耕及植被恢復(fù)。

表土回覆：施工結(jié)束后，在臨時(shí)用地剝離表土區(qū)域挖0.07m厚的底層土回填至井場區(qū)永久征地區(qū)域，再對臨時(shí)用地剝離表土區(qū)域進(jìn)行表土回填，主體工程將井場剝離的表土全部回覆至井場臨時(shí)用地區(qū)域，表土回覆采用74kW推土機(jī)。表土回填面積為16000m2，回填量為5920m3，平均厚度為0.37m。

土地整治：施工結(jié)束后，將剝離表土回覆至挖填區(qū)域，然后對因施工人員和機(jī)具的踩踏和占壓使土壤變得密實(shí)的區(qū)域清理整平，最后人工施復(fù)合肥，按照300kg·hm-2標(biāo)準(zhǔn)施肥，機(jī)械或人工深翻土層，深度20～30cm。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，土地整治面積為16000m2，土地整治后進(jìn)行全面復(fù)耕，復(fù)耕面積為16000m2。

3.3.1.2 臨時(shí)防護(hù)措施

密目網(wǎng)苫蓋：施工過程中，為了防治回填土方造成風(fēng)蝕等水土流失，對臨時(shí)堆土頂部采用密目網(wǎng)進(jìn)行苫蓋。單井平臺臨時(shí)堆土場規(guī)格長×寬為30m×23m，最大堆高為3m，邊坡比1∶1，容積1840.50m3，單井平臺施工期臨時(shí)堆土約1533m3，平臺每增加一口井臨時(shí)堆土場寬度增加3.5m，容積增加299.25m3，臨時(shí)堆土增加約268.50m3。表土與底層土采用分層堆放，共需密目網(wǎng)2226m2。

編織袋攔擋及拆除：施工過程中，對臨時(shí)堆土底部四周采取編織袋攔擋措施，編織袋擋護(hù)設(shè)3層，上下層互相錯(cuò)縫，堆碼整齊，編織袋裝土攔擋高度為0.5m，底寬0.5m，頂寬0.2m，攔擋防護(hù)總長度為226m，共需編織袋填土量為39.55m3，施工結(jié)束后，對編織袋攔擋進(jìn)行拆除。

3.3.2 供電線路防治區(qū)措施布設(shè)

3.3.2.1 表土剝離

施工前，主體工程對高壓電桿基礎(chǔ)開挖區(qū)域耕作層表土進(jìn)行剝離，剝離厚度為0.3m，就近臨時(shí)堆放于施工場地。單個(gè)高壓電桿基礎(chǔ)開挖面直徑1m，表土剝離面積0.79m2，剝離量0.24m3；33個(gè)高壓電桿基礎(chǔ)開挖面表土剝離面積總計(jì)24.49m2，剝離總量7.92m3。

3.3.2.2 表土回覆

施工結(jié)束后，主體工程將剝離的表土平均回覆至土地整治區(qū)域，表土回覆面積為107m2，回覆總量7.92m3。

3.3.2.3 土地整治

施工結(jié)束后，將剝離表土回覆至挖填區(qū)域，然后對因施工人員和機(jī)具的踩踏和占壓使土壤變得密實(shí)的區(qū)域清理整平，最后人工施復(fù)合肥，按照300kg·hm-2標(biāo)準(zhǔn)施肥，機(jī)械或人工深翻土層，深度20～30cm。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，土地整治面積為107m2，土地整治后進(jìn)行全面復(fù)耕。

4 結(jié)語

水平井的產(chǎn)能建設(shè)工程水土保持措施主要為綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛病夂蛱攸c(diǎn)以及水土流失特點(diǎn)，進(jìn)行防治區(qū)的劃分，措施總體布局以及井場防治區(qū)和供電線路防治區(qū)的措施布設(shè)。在進(jìn)行水土保持措施后，能夠有效地控制因項(xiàng)目建設(shè)而引起的水土流失，將項(xiàng)目建設(shè)對區(qū)域產(chǎn)生的負(fù)面影響降低到最低，以實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)和運(yùn)行生產(chǎn)與水土保持環(huán)境建設(shè)的雙贏。