西氣東輸工程中的生物植被恢復(fù)技術(shù)

西氣東輸工程中的生物植被恢復(fù)技術(shù)

水土流失是中國的一個重要環(huán)境問題。西氣東輸工程是連接我國西部、中南、東南沿海地區(qū)的重要骨干管道工程,是解決中南、東南地區(qū)供氣不足和疏通西部地區(qū)天然氣后路的戰(zhàn)略工程。工程建設(shè)區(qū)跨越中溫帶、暖溫帶2個氣候帶,涉及極干旱、干旱、亞干旱3個氣候大區(qū),沿線地貌類型復(fù)雜多變,工程建設(shè)過程中由于管道作業(yè)帶挖填、山體隧道穿越開挖、河流溝渠穿越、鐵路公路穿越挖填、站場閥室平臺挖填、道路路基挖填、施工生產(chǎn)生活區(qū)占壓、取土場取土及棄渣場等各項(xiàng)施工活動,使原地貌喪失或降低了原有的水土保持功能,導(dǎo)致管道沿線地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化。為了從根本上防治水土流失,保護(hù)項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境,在發(fā)揮工程建設(shè)效益的同時促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,應(yīng)根據(jù)工程所在區(qū)域地貌和周圍立地條件,結(jié)合項(xiàng)目區(qū)土壤、氣候、植被等因素,結(jié)合水土保持工程措施,對項(xiàng)目建設(shè)時的開挖擾動區(qū)域采取植物措施,使水土保持工程措施、植物措施和臨時防治措施形成完善的防治體系,提高防治效果1項(xiàng)目范圍的總結(jié)1.1瓜州縣紅柳河壓氣站西三線天然氣管道工程新疆段從霍爾果斯首站開始,與西二線天然氣管道干線并行,經(jīng)伊犁哈薩克自治州、博爾塔拉蒙古自治州、塔城地區(qū)、克拉瑪依市、石河子市、昌吉回族自治州、烏魯木齊市、吐魯番地區(qū)、哈密地區(qū),終于甘肅省瓜州縣紅柳河壓氣站。1.2地貌單元及地貌類型西三線天然氣管道工程新疆段地處我國二級地形階梯和新疆省境內(nèi),主要為內(nèi)陸河流域,地貌單元屬于天山山脈和吐哈盆地,項(xiàng)目區(qū)涉及地貌類型包括山地、丘陵、平原、戈壁、沙漠等,其中以荒漠戈壁、平原為主。項(xiàng)目區(qū)在大地構(gòu)造上主要穿越了天山褶皺系,管線涉及地表層巖性主要為第四系全新統(tǒng)地層,組成物質(zhì)以礫石土、風(fēng)沙土和沙質(zhì)黏土為主。1.3項(xiàng)目區(qū)主要?dú)夂騾^(qū)管道沿線地處項(xiàng)目區(qū)位于中緯度歐亞大陸腹地,氣候類型主要屬于北溫帶大陸性干旱—半干旱氣候,總體上具有降水稀少、風(fēng)大沙多、蒸發(fā)強(qiáng)烈、冬冷夏熱、晝夜溫差大、日照時間長等特征。項(xiàng)目區(qū)屬于中溫帶干旱、亞干旱氣候大區(qū),分屬天山山地、塔里木盆地2個氣候區(qū),其中:天山山地年平均氣溫9.1℃,年均降水量219mm,年均蒸發(fā)量1493mm,年均風(fēng)速2.3m/s;塔里木盆地年平均氣溫14℃,年均降水量16mm,年均蒸發(fā)量2838mm,年均風(fēng)速1.7m/s。1.4管道—土壤、植被條件管道沿線霍爾果斯—烏魯木齊段主要包括旱灰鈣土和灌溉灰鈣土2大類,土壤抗蝕性中等;吐魯番—瓜州段主要是灰漠土,抗蝕性弱;管道沿線屬半干旱荒漠植被帶,項(xiàng)目區(qū)植被屬荒漠植被,以灌木、小喬木為主,具有明顯旱生植被特征:葉片縮小、葉子退化成刺或葉片完全退化,莖、葉被有密集絨毛,或出現(xiàn)肉質(zhì)莖和肉質(zhì)葉等,同時根系特別發(fā)達(dá)。綜合考察分析工程項(xiàng)目區(qū)氣候、地形、土壤條件等因素,采取生物植被恢復(fù)措施進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)和重建,對防治水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和保障管線安全運(yùn)行都具有重大意義2項(xiàng)目建設(shè)期水土流失概況1)西三線天然氣管道工程新疆段區(qū)域跨度大,沿線涉及地貌類型、氣候類型復(fù)雜多樣,水土流失類型各不相同。項(xiàng)目區(qū)水土流失類型以風(fēng)力侵蝕為主,兼有水力侵蝕、重力侵蝕等多種類型。工程建設(shè)過程中的各項(xiàng)施工活動,擾動了邊坡,有利于崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的形成,容易引起重力侵蝕。另外,工程施工過程中,對項(xiàng)目區(qū)原生植被造成了大面積的破壞,破壞地表面積7846.22hm2)時空分布集中。風(fēng)力侵蝕以春末夏初最為強(qiáng)烈,由于此時空氣干燥,植被枯萎,土壤裸露,土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散,且大風(fēng)天氣多又出現(xiàn)在此時,極易受風(fēng)力侵蝕。受降水時空分布的影響,水蝕和重力侵蝕主要發(fā)生在6—8月。這些時段都位于工程建設(shè)期,極易因工程建設(shè)造成嚴(yán)重的水土流失,施工時應(yīng)合理安排各施工工序,盡量避免大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣,在一定程度上減少水土流失。3)局部地區(qū)侵蝕強(qiáng)度大。項(xiàng)目區(qū)受風(fēng)力侵蝕和水力侵蝕的雙重作用,局部地區(qū)水土流失強(qiáng)度等級高、侵蝕量大。如吐哈盆地風(fēng)沙區(qū)風(fēng)力侵蝕面積約占總面積的65%,強(qiáng)力風(fēng)蝕占40%,年土壤侵蝕模數(shù)達(dá)5000~8000t/(km3總體規(guī)劃與植物措施設(shè)計(jì)3.1生態(tài)用地的原則1)以恢復(fù)原土地利用方式為主的原則。管道沿線土地利用現(xiàn)狀多樣,各項(xiàng)水土保持植物措施的布設(shè)應(yīng)盡量恢復(fù)原土地利用現(xiàn)狀,尤其注重耕地、林地、草地的恢復(fù),保護(hù)和改善項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。2)生態(tài)用地最大化的原則。工程建設(shè)應(yīng)盡量減少對原地貌和地表植被的破壞,突出管道作業(yè)帶的林草植被布設(shè),注重施工場地的植被恢復(fù),最大限度地提高項(xiàng)目區(qū)林草覆蓋率。3)安全、經(jīng)濟(jì)與整體性原則。水土保持植物措施的布設(shè)應(yīng)堅(jiān)持適地適樹和鄉(xiāng)土樹(草)種造林(種草),同時兼顧項(xiàng)目區(qū)生態(tài)保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)和主體工程安全的需要,把水土保持植物措施與主體工程和項(xiàng)目區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展融為一體。4)景觀協(xié)調(diào)的原則。各項(xiàng)水土保持措施要盡量與原地貌一致,與周邊自然景觀相協(xié)調(diào),注重近自然設(shè)計(jì)、柔性設(shè)計(jì);重視輸氣站場、大型穿越工程及其周邊地區(qū)的綠化美化,建設(shè)優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境。3.2項(xiàng)目區(qū)大類型區(qū)和吐哈盆地區(qū)分區(qū)為了更好地、有針對性地布設(shè)各項(xiàng)植被措施,在現(xiàn)場反復(fù)勘查的基礎(chǔ)上,結(jié)合項(xiàng)目區(qū)氣候、地形、土壤等因素,將整個項(xiàng)目區(qū)劃分為2個大類型區(qū)(天山山地區(qū)和吐哈盆地區(qū))。不同的立地條件采取相應(yīng)措施,相同立地條件的防治區(qū)域采取相同或相似的方案(表1)。3.3選擇樹木和草種3.3.1強(qiáng)、弱塵能力的樹草種1)選擇耐旱、耐寒、耐瘠薄、繁殖容易,根系發(fā)達(dá)、保水固土能力強(qiáng)的樹(草)種;2)選擇抗污染性能強(qiáng)的樹(草)種,尤其是抗有害氣體和有較強(qiáng)滯塵能力的樹(草)種;3)選擇容易種植、繁殖和管理、抗病蟲能力強(qiáng)的樹(草)種;4)樹(草)種具有良好的景觀效果,與周圍的植被和景觀協(xié)調(diào)。5)對管線開挖面進(jìn)行人工種草種樹、恢復(fù)植被時,兼顧輸氣管道自身建設(shè)要求,嚴(yán)格執(zhí)行國務(wù)院《石油天然氣管道保護(hù)條例》3.3.2對植被恢復(fù)的影響西三線天然氣管道工程新疆段位于生態(tài)環(huán)境十分脆弱的地區(qū),在以防治水土流失為前提,結(jié)合各建設(shè)區(qū)的一定生產(chǎn)功能要求進(jìn)行樹(草)種的選擇的基礎(chǔ)上,應(yīng)充分考慮到工程沿線地貌類型多樣,項(xiàng)目區(qū)降水稀少、風(fēng)大沙多、蒸發(fā)強(qiáng)烈、冬冷夏熱、晝夜溫差大、日照時間長等特征,即干旱缺水是制約該地區(qū)植被恢復(fù)的主要因素,在樹種選擇方面,以耐旱、耐寒、耐瘠薄為主,選擇了新疆楊(PopulusbolleanaLauche)、檉柳(TamarixtaklamakanensisM.T.Liu)、白榆(UlmuspumilaL.)、檸條(CaraganaintermediaKuangetH.C.Fu)、沙棗(ElaeagnusangustifoliaLinn.),這些植物在生境惡劣的地區(qū)容易種植、繁殖和管理,適應(yīng)性強(qiáng)。在草種選擇方面,應(yīng)在考慮抗旱、耐寒的基礎(chǔ)上,選擇植株矮小,根系發(fā)達(dá)的品種,并結(jié)合各類立地條件合理布設(shè),保證做到“適地適草”,保證植被成活率,提高植被恢復(fù)效果。各立地類型區(qū)樹(草)種選擇見表2。3.4為保護(hù)植被采取的措施的配置方案3.4.1道路植物種植分區(qū)本工程沿線地形地貌多樣,各項(xiàng)水土保持措施的布設(shè)應(yīng)以盡量恢復(fù)原土地利用現(xiàn)狀,尤其注重林地、草地的恢復(fù),突出管道作業(yè)帶的林草植被布設(shè),注重施工場地的植被恢復(fù),最大限度地提高項(xiàng)目區(qū)林草覆蓋率,植物措施主要布設(shè)于管道作業(yè)帶、鐵路公路穿越區(qū)和道路區(qū)3個分區(qū)。1)管道作業(yè)帶:依照國務(wù)院《石油天然氣管道保護(hù)條例》關(guān)于“管道中心線兩側(cè)5m范圍內(nèi)禁止種植深根系植物”的規(guī)定,管道作業(yè)帶植物措施主要是對原占地為草地的施工結(jié)束種草恢復(fù)植被,對原占地地類為林地的管線作業(yè)帶6m范圍內(nèi)種草,6m范圍外種草并植樹恢復(fù)林草植被。2)鐵路公路穿越區(qū):大開挖穿越的鐵路公路施工結(jié)束后回覆剝離表土,土地整治后道路兩側(cè)植樹。3)道路區(qū):道路區(qū)植物措施主要是對部分原占地地類為林地、草地和荒地的區(qū)域,在新建施工道路和新建伴行道路施工結(jié)束后植樹并撒播草種恢復(fù)植被。道路結(jié)合綠化美化和防護(hù)要求,選用喬灌樹種采取混交方式進(jìn)行。本著因害設(shè)防,重點(diǎn)防治的設(shè)計(jì)原則,重點(diǎn)對風(fēng)沙區(qū)和水風(fēng)蝕防治區(qū)中不完善的區(qū)域進(jìn)行防治3.4.2栽植新疆楊、林作造林(1)造林設(shè)計(jì)。原占地地類為農(nóng)田或林地的管道作業(yè)帶中心線兩側(cè)各5m范圍外進(jìn)行補(bǔ)植,以減輕管道施工對環(huán)境的破壞,其中新疆楊株距3m,胸徑5~8cm,整地規(guī)格90cm×50cm(挖坑直徑×坑深);檉柳、檸條,株距1m,行距2m;白榆、沙棗,株距3m,行距3m;檸條和沙柳株距2m。對大穿越的鐵路公路施工結(jié)束后于道路兩側(cè)栽植新疆楊,株距為2m,采用植苗種植,新疆楊胸徑5~8cm。新疆楊整地規(guī)格90×50cm(挖坑直徑×坑深)。原占地地類為林地的新建施工道路和新建伴行道路填筑邊坡種植楊新疆楊,株距3m,新疆楊胸徑5~8cm。新疆楊整地規(guī)格90×50cm(挖坑直徑×坑深)。(2)種草設(shè)計(jì)。天山山地區(qū)原占地地類為草地的,海拔相對較高,降水較好的地段,混播早熟禾和黑麥草,主要為霍爾果斯—三臺段;天山山地區(qū)原占地為荒漠草地,海拔相對較低,降水一般的地段,混播梭梭和黑麥草或混播扁穗冰草、披堿草和糜子,主要為三臺—精河段;天山北坡平原區(qū)占地地類為荒漠草地,海拔相對較低,降水較低的地段,混播木地膚和黑麥草,主要為精河—西山段。2整地及草場設(shè)計(jì)(1)造林設(shè)計(jì)。原占地地類為農(nóng)田或林地的管道作業(yè)帶中心線兩側(cè)各5m范圍外進(jìn)行補(bǔ)植,以減輕對管道施工對環(huán)境的破壞,其中新疆楊株距3m,胸徑5~8cm,整地規(guī)格90cm×50cm(挖坑直徑×坑深);檉柳、檸條,株距1m,行距2m;白榆、沙棗,株距3m,行距3m;檸條和沙柳株距2m。(2)種草設(shè)計(jì)。山前沖洪積戈壁灘區(qū),海拔相對較低,降水一般的地段,原占地類型為荒漠草地的管道段,管溝回填完畢后,地表進(jìn)行平整,混播梭梭和黑麥草或混播木地膚和黑麥草。主要為西山—鄯善段;戈壁卵礫石沙丘區(qū),表層地層以碎石土和沙土為主,海拔相對較低,降水量極少,混播沙生冰草和披肩草,主要為鄯善—紅柳聯(lián)絡(luò)壓氣站段。4生物植被恢復(fù)與工程措施相結(jié)合,全方位效果西氣東輸工程的建設(shè),不可避免地對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成一定的損害,如何從根本上防治水土流失,將其危害降至最低,是每個人都應(yīng)該