中俄原油管道二线工程生态保护扫描

发布时间: 2017-11-14 13:51:34 |来源:中国网 | |责任编辑: 曹洋

 

当“建设绿色管道”成为一种口号,成为一种套路的时候,中俄原油管道二线工程(以下简称”中俄二线“)用责任和代价给出了深度的诠释。“棒打袍子瓢舀鱼”的北大荒已经远去,生态脆弱的黑土地来到了我们面前。中俄二线所经之地,国家、省市、县、林业部门各级保护区重叠交错,鱼类、湿地、水源地等各类保护区丰富多样,森林公园、湿地公园接连不断。项目建设在941.8千米的工程线路上,除了遵守硬性的环保要求,如对噪音、扬尘、植被保护、水土保持、泥浆泄露等规定外,还有更多个性显现,主动做出了更多的辗转腾挪。

管道通过冰湖地带

让林木还在那里

如果说,中俄二线保住了一座森林公园,你一定会坠入云里雾里。这要从管道施工确定作业带宽度说起。2010年建设漠大原油管道时使用了20米作业带,砍伐了从加格达奇到漠河区域455千米作业带内的树木。到中俄二线,两条管线并行无疑是一个很好的规划,但采用什么距离伴行是个艰难抉择。如果从对已有管线的保护和便于新线施工的原则考虑,两条线路中心距离采用20米是通常的计算,即符合规划的规范又兼顾了对现存管道的保护和施工的便利。在起初的项目预可研中,按照业界常规标准提出,双线并行间距为20米。这个方案如果继续下去,二线建设就要单独再砍伐20米大兴安岭的林带。作为组织建设和管理的中国石油管道公司,面对大兴安岭的林地开始产生了突破长规的思考。大兴安岭是中国最北、面积最大的现代化国有林区,总面积8.46万平方千米,相当于一个奥地利,林木蓄积量5.01亿立方米,占全国总蓄积量7.8%,主要树木有兴安落叶松、樟子松、红皮云杉、白桦、蒙古栎、山杨等。在1987年5月6日经历了建国以来毁林面积最大的森林火灾,过火面积101万公顷,有林面积70万公顷。5·6火灾后,通过人工造林、人工更新、天然更新和封山育林的“天保工程”,使该地区的森林覆盖率从火灾后的61.5%提高到目前的87%。目前林地构成主要是次生林和人工林。在大兴安岭,每一片林地都弥足珍贵,每一颗树木都要竭力保护。

为此,项目经历多次论证,多次实验,追求的就是把作业带压缩到极致,把砍伐树木降低到最少。压缩作业带最关键的是解决寒季施工松动爆破冻土对临近漠大线管道的影响。经过多次爆破实验,不断调整使用药量和操作方法,确定了松动爆破的安全模式,进而在可研报告中调整了新建管道与原有管道距离,将这个距离缩小到10米。这样,也就是说新建管道作业带与原有管道作业带有10米的重合,把原有管道已经砍伐完10米作业带树木的区间作为新建管道的一半作业带。如此操作,对新建管道来说就少砍了10米的作业带。中俄二线在大兴安岭地区的线路长度为455千米,去除穿越及无林地带,按这个方案可以少砍伐林木420公顷。面积相当于一个中型的森林公园,相当于1.5个北京颐和园。

管道通过农田

由于新老两条管道长距离伴行,又压缩了10米的作业带,为施工带来诸多难题。又要抢新线的工期,又要保证老线“万无一失”,是一种“戴着镣铐跳舞”的感觉。老线旁1.2米处设置了警戒线,设备和人员不得进入,如同碰触“红线”;松动爆破不能有丝毫闪失,伤及老线损失无可估量;兼有与老线伴行的光缆还要不断检测、避让,协调断缆;沿线的水工保护要兼顾新老两线的要求重新设计。压缩作业带,绝对是一个大幅增加施工难度的方案,但它对大兴安岭林木的保护,却是一个泽被后人、功在久远的上策。当建设者看到作业带旁亭亭玉立的樟子松和风雅高洁的白桦树还在那里,他们的艰辛转化成了安心的微笑。在中俄二线林区建设现场,建设者最熟悉的标语口号是“与林为伴,与林为善”,他们说到了,做到了。

让居民喝上放心水

当中俄二线管道在大兴安岭新林区申报路线时,当地政府在水源地上陷入困惑。由于历史原因,新林区水源地取水口坐落在2011投用的漠大石油管道上游约3千米的地带,留下了一道隐患。几年来,随着新林区经济发展、规划布局扩大,水源地取水口上方存在输油管道的现实更让当地政府和两万多居民感到踹踹不安,一旦管道泄露,水源地水体必然遭受污染,居民饮水就陷入绝境。就管道建设技术而言,一般不会发生泄露事故,但一旦发生不可抗力或人为破坏等意外,那后果将不堪设想。老管线已经在哪里,新建的中俄二线还要在此经过,别无路由可走。政府和管道建设单位开始启动了新的解决思路——搬迁水源地,将水源地转移到不受管道影响的地带。

在白桦林区作业

新建管线自南向北穿越了塔河的两条支流,西里尼西河和奥库萨卡埃河。如果把取水口向南移动约16千米到达西里尼西河漫滩地,新老两条管道就到了取水口下游的位置。在新方案中的水源地,水源充沛,水质优良,周边40千米区间没有大型工厂和工业污染,地域开阔,便于施工建设。一次搬迁,可以彻底解除新林区目前及未来水源地头上高悬的“达摩克利斯之剑”。水源地搬迁工程投资巨大,高达6968万元。为了让新林区居民喝上放心水,作为建设单位的中国石油管道公司毅然承担。水源地搬迁项目包括:新建大口径井2座、泵房2座、深井8眼,新建输水管线26千米、中继加压泵站一座、管理用房一座,新建四级公路6.4千米,敷设高压电缆,架设电路等。

新建供水系统设计日供水量达到5000立方米。中俄二线和地方水源地搬迁同步建设,在输油管道运行之时,新林水源地这个心头大患也随之消除。

在中俄二线线路施工中,所有穿越水源地和生态保护区的地带全部采用双百检测的方式作为技术规范,即对管道焊口实行百分之百的超声和X光检测,就是通过两种模式进行检测,来确保管道不会发生技术性渗漏,以此进一步提高石油管道运行的安全系数。虽说这对施工增加了工作量和检测费用,但换取的是对这些环境敏感区生态保护的一份保障,这个收获无法用金钱加以衡量。

让冻土继续冻下去

多年冻土是中俄二线在高纬度极寒地带施工面对的一大课题。与青藏铁路、加漠公路相比,它不仅要完成建设,还要将对冻土的影响降到最低。它不仅要把管道敷设进去,还要考虑原油输送介质自身的温度对土壤的影响。怎样使这个影响降到最小?就是这项工程需要努力实施的内容。建设中一切措施的目的在都在于维持冻土的稳定,也就是说,只有让冻土继续冻下去,才有管道的运行安全,才有区域的生态稳定。怎样做才合理和有效,我们且看中俄二线的答卷。

寒季施工不是零和游戏。大多工程规避寒季施工,而这个管道工程必须“逆袭”。这不仅是当地环保部门的建议,也是建设方主动的选择。从技术角度,寒季施工有机具便于进场、管沟易于成型,回避暖期的涌水塌方等弊端;从环境保护角度,这可以减少对多年冻土的扰动。管线北段的大兴安岭地区多年冻土形成的原因,除了高纬度、极寒天气和丰富的地下水之外,最主要的就是原生态的固化,按业界的说法就是“多年冻土就是多年冻土的主要成因”。在冬季开挖管沟并及时回填就可以使冻土的土壤结构变化最小,也就形成了对生态的最大保护。

管沟回填土努力追求“原装”。管道建设通行的做法是管沟开挖时生熟土分开堆放,分层回填,主要是考虑地力或植被的恢复。在这项工程中更需要考虑的是维持土壤原结构,维持冻土的稳定。这在管沟开挖和回填上就多了限制和细节。在漠大输油管道建设中考虑冻土回填困难还允许外购回填土,在中俄二线初步设计中明确要求非特殊情况不允许用外购土回填。这有一箭双雕的作用。一是外购土和原土有土壤成分和结构的差别,容易形成土壤变化,使原有冻土融化或产生土壤裂隙、孔隙,造成地下水排泄,形成“冰包”、“冰湖”,这不仅使未来管道遭受“融沉”破坏,还使地域生态发生负面变化。二是工程一旦面向市场购买回填土,当地百姓就会就地取土,不顾及水土保持和植被保护,如同“没有买卖就没有伤害”的逻辑,项目要做的,就是去除了被市场杠杆撬动的生态破坏力。在2000年建设涩宁兰管道经过青藏高原的垃脊山时,因管道通过海拔3000多公尺的多年冻土地带无处获得回填土而下山买土,出现了由当地百姓用毛驴驮筐排队运送回填土的景观。在这个项目上,施工单位采取了松动爆破或机械开沟,之后用粉碎机、筛分机、铣刨机对原土进行粉碎再回填入管沟的方法,维系了土壤的原生态。

严格控制管道输送介质温度对土壤的影响。正在运行的漠大输油管道原油温度几年来油温不断升高,2016年俄方进入我国首站油温已高达16ºC,预计到2027年将高达29.5ºC。油温提高对多年冻土会发生严重影响,直接产生的就是融沉和生态破坏。故此,管道建设采用了增加管道壁厚、使用保温管道和设置“热棒”的措施来控制油温外散。通常长输管道在寒冷地区会采用保温管敷设来减少输送介质的降温,以保证顺利输送,这追求的效果是克服外部环境对管道内部的影响。而这项工程也采用了保温管,却追求的是管道内部温度对外部土壤的最小影响。保温管如同给金属管道穿上一件“棉袄”,用聚氨酯泡沫在管道外包覆起到保温作用。

“热棒”的使用从初步设计就制定了具体方案,计划在大兴安岭地区区间的34千米地带安装热棒,这形成国内首条在工程建设期间采用热棒措施治理冻土融沉的长输管道。

热棒是利用气态到液态的转化实现热传输的一种无源冷却装置。热量只能从下向上传送,而不能从上往下传递。它对温度变化的十分敏感,只要温差超过0.5ºC即可启动工作,利用这种散热功能来限制管体周边冻土融化圈的发展。

让大马哈鱼能够回家

“生于江河长于大海”的大马哈鱼(学名鲑鱼)成了久违的名字。当地居民几乎认为它已经不再游进黑龙江支流。但当地环保部门指出,它依然存在,只是已经成为稀有,亟待保护,其中最重要的是河流水质。黑龙江省不仅具有全国五分之一的湿地,还是重要冷水鱼保护区。

管道经过的呼玛河以盛产珍稀的冷水鱼而著称。这个区域是1982年经黑龙江省人民政府批准建立的我国唯一的高纬度、寒温带省级水生野生动物自然保护区,保护面积三万公顷,区内有鱼类70多种,主要保护对象有大马哈鱼、鳇鱼、哲罗鱼、细鳞鱼等。大马哈鱼在我国黑龙江一些支流出生,之后通过黑龙江进入大海,在产卵时节洄游到出生地完成后代繁衍后结束生命,被称为“鱼中的传奇”,哲罗鱼则被国外赞誉为"梦幻中的神鱼"。由于呼玛河为东西走向河流,横跨黑龙江北部。中俄二线管道总体走向为南北向,管道无法避让。工程穿越保护区核心区、缓冲区65千米。盘古河为国家级水产种质资源保护区,保护品种有细鳞鱼、江鳕等,管道通过实验区29千米。

如何通过这些环境敏感点,怎样保护这些稀有生灵,是中俄二线管道建设面临的环保考验。

经与地方环保部门沟通,项目不断修改穿越河流的技术方案,形成了避开丰水期旱季施工,增加管道壁厚,用盾构、鉆爆、顶管等非开挖河流穿越技术通过的方案。经过调整,使项目所有穿越敏感区的大中型河流穿越都放弃了开挖,其中有两条河流还采用了造价最高的盾构穿越方式。盾构在管道建设中目前已经成为穿越河流的最安全方式。施工中,掘进在河流岩层下密闭操作,随着机头推进,隧道环片完成安装,达到滴水不漏的程度,对水体和水质的影响已经到了最轻微的境界。

中俄二线管道还在建设之中,生态保护的故事还会续写。有了原则,有了态度,有了惯性,结果也会充实丰盈。




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