沿海地区石油化工项目水土保持措施配置模式

沿海地区石油化工项目水土保持措施配置模式

侯泽青

（黄河上中游管理局，陕西西安 710021）

[关键词]石油化工；水土保持；措施配置模式

[摘  要] 我国炼化一体化的大型石油化工基地广泛分布于东部沿海一带。从沿海地区石油化工项目的特点出发，结合对厂区、码头油库区、输油管道区三个重点防治分区的水土流失情况分析，按照施工前、施工过程中、施工结束后三个时段，通过布设相应的工程措施、植物措施、临时措施构建其水土保持措施配置模式，可为沿海地区石油化工项目水土保持措施设计提供参考。

[中图分类号] S157[文献标识码] C [文章编号] 1000-0941（2019）07-0000-00

石油化工是指以石油和天然气为原料，既生产石油产品，又生产石油化学产品的加工工业。具体而言，石油加工工业从加工与用途角度可以划分成两大产业，一是石油通过炼制可以生产各种燃料油（如汽油、煤油、柴油等）和润滑油，以及液化石油气、焦碳、石蜡、沥青等石油产品，即炼油过程或称石油炼制工业体系；二是把石油分离成原料馏分，对原料油和气进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料，再以这些基本化工原料生产多种有机化工原料（约200种）及合成材料 （塑料、合成纤维、合成橡胶），即石油化工体系^[1]。

我国炼油生产设施曾经主要集中在东北、西北等产油地区，随着我国进口原油比例增加，沿海地区因加工成本、运输成本较低，新建和改扩建的炼油加工能力快速增长，现已形成以东部为主、中西部为辅的产业格局^[2]。近年来，我国炼油行业产业集中度和炼化一体化继续提升，形成长三角、珠三角和环渤海湾“两洲一湾”为主的三大炼化集群，以及靠近东北、中西部核心区的炼化产业带，合并形成了“三圈两带”的格局^[3]。截至2016年底，我国已建成24座千万吨级炼油基地，其中16个为炼化一体化基地，经统计，24座千万吨级炼油基地中近80%位于东部沿海一带。

1  沿海地区石油化工项目特点

石油化工项目是高技术、高投资、高产出的现代化工业，生产规模大型化是当今炼油行业发展的大趋势。沿海地区大型炼化基地建设内容较为复杂，包括厂区（含生产装置区、储运设施、辅助设施、通道及预留装置区等）、原油及成品油库区、原油及成品油码头、输油管廊、交通道路（含进厂道路、铁路专用线等）、固废处置（含危废暂存设施、临时贮灰渣场），以及供水、供电等配套工程。

据典型调查统计，沿海地区大型炼化基地占地面积多在500 hm²以上，且主要集中在厂区、码头油库区等永久占地区，永久占地可达到总面积的90%以上。沿海地区部分炼化基地永久占地为开山回填陆域形成，土石方挖填数量较大，以中化泉州1 200万t/年炼油项目为例，挖方量800.50万m³，填方量2 029.26万m³，由于占地面积大，建设过程中土石挖填方量基本能达到平衡，实际弃渣量较少，可集中堆放，或委托第三方综合利用或储存。

2  水土流失防治重点

石油化工项目水土流失主要发生在施工准备期和施工期两个时段，施工准备期主要为“三通一平”；施工期主要表现为厂区、油库区建筑物基础开挖与回填、厂外输油管道管沟基础开挖与回填、临时堆土及建筑材料堆放等。水土流失防治重点区域为厂区、码头油库区及输油管道工程区。

（1）厂区。在厂区建（构）筑物土建工程施工前，场地平整将扰动地表，毁损植被，使地表裸露，原地表的水土保持功能完全丧失；场地平整过程中，需达到一定的地形标高，地势高的区域属挖方区，挖除的土方会回填至地势低的区域，在厂区周边或厂区内形成人工的开挖和填筑边坡；剥离表土、挖高垫低将产生临时堆土，裸露边坡和临时堆土极易发生水土流失。

（2）码头油库区。码头区在海域水面施工建设过程中没有挖填或占压陆域等扰动地表活动，不产生水土流失；利用水域疏浚土吹填护岸与码头岸线之间的区域形成的陆域，施工过程中会产生水土流失，陆域形成后的裸露地表存在潜在的水土流失威胁。油库区位于码头工程区后方，占地面积相对较大，部分炼油项目油库区为开山回填陆域形成，以中化泉州1 200万t/a炼油项目青兰山油库区为例，青兰山开山量可达到625.50万m³，开挖土石方用于临海侧筑堤、陆域回填、油库区平整等。因此，油库区水土流失主要发生在施工期土石方开挖回填、场地平整，防治重点是对挖填边坡及临时堆土的防护。

（3）输油管道区。沿海地区石油化工项目输油管道工程线路一般较长，标准较高，沿线途经地貌类型多样，水土流失类型比较复杂。由厂区引出时，多采用地上管廊敷设，途经丘陵地段或遇铁路、公路等特殊地段采用埋地敷设管道的方式，穿越河流地段采用架空铺设方式跨越河流，途经滩涂和水域时，采用混凝土管堤敷设的方式，不同的管道敷设方式导致水土流失防治措施存在差异。

3  重点防治分区水土保持措施配置模式

通过上述沿海地区石油化工项目特点及重点防治分区水土流失的分析，本文将对厂区、码头油库区、输油管道区的水土保持措施配置进行分析与讨论，从而建立沿海地区石油化工项目水土保持措施配置模式。

3.1厂区水土保持措施配置模式

3.1.1施工前

（1）施工准备期“三通一平”过程中易发生水土流失，预先在厂区及厂区周边沿施工道路布置临时土质排水沟，排水沟采用梯形断面，排水沟拐角及末端设置沉沙池，沉沙池采用沙包砌筑，拦截泥沙后，集中引入厂外排水系统排出。

（2）场地平整过程中，在场地填方区域的周边布设浆砌石挡土墙，靠海侧填方边坡挡土墙可采用抛王字块石防护，填方边坡布设骨架护坡，墙脚处、坡底布设浆砌石排水沟；在场地周边挖方边坡布设框格护坡，框格内撒播草籽，开挖面上游约3～5 m处布设截水沟，在坡脚处布设排水沟，截水沟和排水沟采用浆砌石梯形断面，截排水沟排水出口应就近顺接天然沟道，并布设消能设施，以防对下游冲刷。

3.1.2 施工过程中

（1）沿海地区厂区地表土层较薄，靠海一侧大部分为粉细砂，在厂区场地挖填平整前进行表土剥离，剥离厚度20～30 cm，剥离表土和开挖土方集中堆放于厂区施工场地周边或预留用地区域，并用编织袋装土进行拦挡，堆土表面采用密目网苫盖。

（2）厂外修建排洪沟（渠）拦截上游地表径流，排洪沟顺接天然沟道；厂内工程施工期间，应结合主体工程施工进度和施工条件尽可能提前实施厂区排水工程，以减少场地径流和积水，厂区雨水通常采用暗管排水方式，根据厂内道路网格状布设，并形成排水系统，最终汇集至雨水收集池，监测合格后通过管道排到厂外排洪沟。

3.1.3施工结束后

（1）厂区绿化前进行土地整治，回覆表土，包括厂区绿化区域土地整治和边坡土地整治。

（2）根据石油化工项目植物措施配置原则与要求，结合厂区功能分区的不同，有所侧重地选择树草种进行绿化。重点对管理区、公用及辅助生产设施区建筑物周边区域进行绿化；生产区内一般以道路两侧行道树为主，辅以生产装置下的空闲地表面绿化；预留地采取满铺草皮的绿化措施。植物措施配置可参考如下：①管理区、公用及辅助生产设施区周边实行园林景观式绿化，以铺设混合草皮为主，配以花卉、常青乔灌木。草坪上点缀乔木，群植或丛植灌木、花卉。②生产区道路两侧各植一排行道树进行绿化，株距3～4 m，每两株行道树之间按间距1 m的规格栽植2～3株灌木，树下铺设草皮；生产装置下根据实际情况砾石压盖或铺设草皮。③罐区周边、预留空地绿化以铺设混合草皮为主。④厂区内边坡采用满铺草皮或在框架内撒播草籽的绿化措施。

3.2码头油库区水土保持措施配置模式

3.2.1施工前

（1）油库区地表土层较薄，滨海区域场地为粉细砂覆盖，场地挖填平整前，根据地表覆土情况实施表土剥离，在预先做好拦挡及排水措施后，剥离表土集中堆放在库区规划的绿化用地区域，在堆放场地的下游采用编织袋装土临时拦挡，在堆放场地的上游布设梯形断面临时排水沟；在堆土面采取土工布或无纺布等薄膜遮盖措施进行防护。

（2）油库区场地平整结束后，沿施工道路一侧或两侧布设排水沟，一般施工道路临时排水沟采用梯形断面，不衬砌，在临时排水沟汇流处设置临时沉沙池拦截泥沙。

3.2.2施工过程中

（1）油库区临海侧布设挡土墙，填方边坡采取拱形骨架护坡，在挡土墙墙脚处、护坡坡底布设排水沟，采用浆砌石砌筑，按矩形断面设置。挖方边坡按高6 m左右分级设置平台，平台宽2～3 m，并按2%坡降向平台内侧放坡，分级平台内采取满铺草皮的植物措施，在平台内侧坡脚处布设浆砌石矩形断面排水沟，开挖面上游约3～5 m处布设截水沟，截水沟采用浆砌石梯形断面，边坡坡脚处布设排水沟，排水沟采用浆砌石矩形断面。

（2）油库区排水工程采用明沟和暗管相结合的形式，油库区上游3～5 m布设截、排水沟，挡墙内墙角布设排水明沟，管道沿油库区主干道铺设，雨水由排水明沟、暗管汇集到雨水监测池，与区域内现有排水沟道顺接，监测合格后排入海域。

3.2.3 施工结束后

（1）库区绿化前进行土地整治，回覆表土，包括库区绿化区域土地整治和边坡土地整治。

（2）库区绿化包括库区内绿化和库区边坡绿化两个部分，根据库区植物措施布设的要求，选择合适的植物进行绿化，植物措施配置可参考如下：①罐区周边空闲地、罐区与道路之间以满铺草皮为主；道路两侧各植一排行道树进行，行道树间栽植灌木。②辅助生产及管理区适当提高绿化标准，进行重点绿化，铺满草皮后，在草坪上点缀常绿乔灌木，或种植观赏性的花卉。③库区挖填平整后周边或库区内边坡采取骨架、框格内植草或铺满草皮的绿化措施。

3.3输油管道区水土保持措施配置模式

3.3.1施工前

（1）管道途经耕地、林地、草地时，施工前进行表土剥离，表层土按20～30 cm考虑。

（2）在预先做好拦挡及排水措施后，厂外输油管线区管沟或支墩开挖前，将剥离表土及深层生土分类堆放在管沟或支墩的两侧，临时堆土堆放一侧地形较低时，在堆放场地外侧的下边坡处采取编织袋装土临时拦挡，在堆土面采取土工布或无纺布等薄膜遮盖措施进行防护。

3.3.2 施工过程中

（1）输油管道工程线路途经丘陵区时，按埋地铺设的方式布设管线，在管线施工面上游3～5 m处布设截水沟，将上游坡面来水拦截并导流至周边自然沟道，截水沟采用浆砌石梯形断面。

（2）对管道建设形成的裸露边坡采取防护措施，工程护坡形式多采用浆砌石护坡。检修道路填方路基边坡防护：当路基填土高度≤3 m时，路基边坡采用草皮护坡；填土高度在3 ～8 m间时边坡采用三维植被网（内植草）护坡。挖方路基边坡防护：挖方路堑边坡高度小于3 m时采用满铺草皮防护，当路堑边坡高度大于3 m时，采用拱型骨架（内植草）等防护措施，以确保路堑边坡的稳定。

（3）输油管道途经丘陵区，在管线施工作业带上游布设截水沟的同时，在作业带下游一侧布设临时沙包拦挡，当施工作业带距离下游坡脚较近时，临时沙包拦挡布设在坡脚处。

3.3.3 施工结束后

输油管廊区施工作业带占用有林地、草地区时，除管架支墩和检修道路永久占地部分外，管线施工结束后，对其余区域采用撒播草籽和栽植灌木相结合的植物措施。待埋地敷设段管道埋设完毕后，回覆表土，恢复植被；在管道建设形成的坡面及检修道路路基边坡坡面撒播草籽。

4  结  语

（1）沿海地区石油化工项目投资高，规模大，建设内容较为繁杂，通过对该类型项目建设造成水土流失情况进行分析，确定厂区、码头油库区、输油管道区三个水土流失重点防治分区；按照施工前、施工中、施工结束后三个时段，通过布设相应的工程措施、植物措施、临时措施，构建其水土保持措施配置模式。

（2）本研究后续通过典型项目的调查分析对构建的水土保持措施配置模式进行了验证，得出此模式可以为沿海地区石油化工项目水土保持措施设计提供参考依据。

（本研究得到水利部水土保持监测中心“生产建设项目水土保持措施配置模式验证”项目支持，在此深表感谢！）

[参考文献]

[1]李奇霖，李昭函，徐丹.从工艺到简史：一篇文章叩开石油化工和煤化工的大门 [EB/OL].[2017-08-26].http://www.sohu.com/a/167495850_117959.

[2]汇丰石化集团.国内成品油市场，附“十三五”炼油行业发展趋势！[EB/OL]. [2017-11-05].

https://www.sohu.com/a/149891771_756948.

[3]郑宝山，张东明，李宇静.我国石化行业分析：炼油、乙烯、芳烃现状和展望[J].化学工业，2013，31(5):8-16.

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[作者简介]侯泽青（1986—），男，山西晋城市人，工程师，硕士研究生，从事水土保持规划与设计工作。