桿洞輸變電工程水土流失預測及措施設計

梁騰飛，方榮杰，徐勤學

(桂林理工大學環(huán)境科學與工程學院，廣西桂林541004)

自1993年水土保持法實施條例頒布施行后，水土保持方案制度開始實施［1］。編制水土保持方案是為了預防與治理項目開發(fā)建設引起的水土流失，編制單位應根據建設項目的特點等，制定有效的水土流失防治措施，明確生產建設單位所承擔的水土流失防治范圍和責任，為水土保持監(jiān)督管理部門落實監(jiān)督執(zhí)法三項基本制度提供科學依據［2］。筆者試以廣西融水縣桿洞輸變電工程為例，結合輸變電工程施工分區(qū)的特點、項目區(qū)水土保持的要求，劃分項目水土流失防治分區(qū)，對建設期項目新增的土壤流失量進行預測，最后提出了可行的水土流失防治措施布局方案，以期為類似開發(fā)建設項目的水土保持方案編制和水土流失防治提供借鑒。

1 工程及項目區(qū)概況

桿洞輸變電工程位于廣西融水縣桿洞鎮(zhèn)附近，距融水縣城143 km。項目區(qū)位于珠江流域的西江水系，屬中亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛但分布不均，夏季多雨，冬季干燥，雨熱同季，年平均氣溫為19．4℃。項目區(qū)以低山為主，地形切割強烈，地勢起伏較大。分布的土層為坡積土和殘積土，下伏基巖為三疊紀砂巖。土壤為地帶性紅壤，植被類型為中亞熱帶常綠闊葉落葉混交林，土地利用類型主要為有林地和旱地，旱地主要種植甘蔗。土壤侵蝕以水力侵蝕為主，侵蝕方式主要為面蝕和溝蝕。項目區(qū)總占地約16 530 m2，挖方約22 698 m3，填方約21 682 m3，挖、填基本平衡。工程于2011年10月動工建設，施工期6 個月。

依據《廣西壯族自治區(qū)人民政府關于劃分水土流失重點防治區(qū)的通知》(桂政發(fā)［2000］40 號)，融水縣屬于水土流失重點預防保護區(qū)。桿洞輸變電工程項目區(qū)屬于全國土壤侵蝕區(qū)劃中的西南土石山區(qū)，土壤容許流失量為500 t/(km2·a)。項目區(qū)產生的水土流失除受地形、土壤、氣候、植被等自然因素制約外，還受頻繁的人類活動影響，開發(fā)建設項目導致的水土流失是該區(qū)域水土流失的重要組成部分。融水縣自2000年被列為廣西水土流失重點防治縣以來，成立了水土保持領導機構和工作機構，具備水土保持行政管理和技術管理的能力。

2 工程建設新增水土流失預測

根據項目區(qū)內各功能區(qū)的施工特點、擾動情況和可能產生的水土流失類型等進行二級分區(qū)，將項目區(qū)劃分為2 個預測單元，即變電站區(qū)和輸電線路區(qū)。變電站區(qū)開挖形成的開挖面和填筑面，在受到雨水濺擊和面上集水沖刷的情況下會產生面蝕、溝蝕，是一個比較集中的面流失區(qū);輸電線路區(qū)的水土流失主要來自塔基，除平地外，坡地上的塔基更容易產生水土流失，單個塔基流失量小，但數量較多，是較分散的由多個流失點組成的線狀流失帶。

2．1 預測范圍

本工程施工基本由當地民工承擔，專業(yè)施工人員少，人員居住直接租用當地民房即可，無需專門設置生活區(qū)，經向業(yè)主詢問也無臨時施工道路。本工程水土流失測算的范圍即整個工程建設所占用和擾動的區(qū)域，包括變電站區(qū)占地、進站道路占地、塔基永久占地、塔基施工臨時占地，合計造成水土流失面積1.95 hm2。

2．2 預測時段

根據《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》(GB 50433—2008)中水土流失預測時段劃分要求［3］，結合項目實際情況，水土流失預測分施工期和自然恢復期兩個時段進行。本項目總工期為6 個月，項目區(qū)植被自然恢復一般需要1年左右，因此水土流失預測期取1年。水土流失預測時段見表1。

表1 水土流失預測時段

2．3 預測內容和方法

根據《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》(GB 50433—2008)，水土流失預測內容主要包括擾動地表面積、棄土棄渣量、損壞水土保持設施數量、水土流失量及流失危害等。具體預測方法見表2。

表2 預測內容和方法

2．4 預測結果

2．4．1 擾動地表面積及損壞水土保持設施數量

通過查閱開發(fā)建設項目的技術資料，結合實地查勘，對項目建設期擾動地表面積按預測單元分別進行統(tǒng)計，結果為變電站區(qū)1．12 hm2、輸電線路區(qū)0．83 hm2。

根據廣西壯族自治區(qū)水利廳《關于水土保持設施等若干問題解釋的通知》(桂水水保［2007］22 號)的有關規(guī)定，水土保持設施是指具有防治水土流失功能的一切設施的總稱，包括工程設施、水土保持植物和原地形地貌以及農業(yè)用地、未利用土地等均屬于水土保持設施。在工程建設過程中，開挖擾動破壞了這些地類，將加速區(qū)域水土流失。通過實地調查及查閱開發(fā)利用方案可知，本項目施工期損壞水土保持設施面積為1．95 hm2，土地類型及面積見表3。

表3 損壞水土保持設施數量hm2

2．4．2 棄土(渣)量

桿洞變電站區(qū)開挖、平整基本能做到挖填平衡，無棄渣產生;輸電線路區(qū)產生棄渣1 000 m3。

2．4．3 土壤流失量

依據《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》(GB 50433—2008)計算，該工程建設將產生土壤流失量261．40 t，其中施工期土壤流失量為214．10 t，自然恢復期為47．30 t。項目建設共新增土壤流失量241．90 t，其中施工期新增204．35 t，自然恢復期新增37．55 t，詳見表4。

表4 土壤流失量預測結果

2．4．4 水土流失危害

施工過程中占壓和擾動耕地、灌木林地、林草地和荒草地，改變了土壤結構，使植被覆蓋度降低，水土保持功能下降，水土流失加劇。

本工程建設期短，變電站區(qū)空地未加以綠化及美化，塔基占地排導措施、護坡措施不完善，塔基臨時占地平整缺乏必要的擋護措施及跡地恢復措施，影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境和自然景觀。

3 水土流失防治措施體系

根據工程建設特點和當地的自然條件，結合各治理區(qū)域的具體情況，在水土保持方案編制原則和工程水土流失防治目標的指導下，按照劃分的水土流失防治分區(qū)和“預防為主、保護優(yōu)先、全面規(guī)劃、綜合治理、因地制宜、突出重點、科學管理、注重效益”的水土保持方針，結合主體工程設計的水土保持工程，嚴格執(zhí)行“先攔后棄”的施工工藝，堅持工程措施與植物措施相結合，采取攔擋工程、排水工程、植被建設工程等進行綜合治理，并注重施工期臨時防護措施的布設，形成綜合防治體系。

3．1 變電站區(qū)

變電站區(qū)的水土流失主要是由于挖掘地表、場地平整形成的裸露面和土石方臨時堆放等受降水、風力等外營力作用造成的，其防治措施主要是加強預防保護、裸露面臨時覆蓋、土石方臨時攔擋、攔蓄徑流、邊坡和空地綠化美化等措施。

3．2 輸電線路區(qū)

輸電線路區(qū)桿塔基礎施工產生棄渣，需補充針對塔基開挖剝離的表土臨時堆放的臨時攔護和覆蓋措施。補充設計棄渣場，設置擋渣墻，棄渣完畢后將臨時堆放的表土覆蓋到棄渣場頂部恢復植被，補充塔基周邊排水溝等。防治措施體系將按照系統(tǒng)工程原理，處理好局部與整體、單項與綜合、近期與遠期的關系，力爭達到投資省、效益好、可操作性強，有效地控制防治責任范圍內的水土流失。同時，便于水土保持方案設計的措施能夠有效融入項目下一階段的主體工程設計中。

具體的水土流失防治體系見表5。

4 結 語

在編制輸變電工程水土保持方案時，實行工程措施與植物措施相結合，同時做好臨時防護措施，建立較為完善的水土流失防治體系，這樣才能有效控制人為新增水土流失，使工程建設和自然環(huán)境協(xié)調發(fā)展，取得很好的社會效益、經濟效益和環(huán)境效益。

表5 水土流失防治體系

［1］孫厚才，趙永軍．我國開發(fā)建設項目水土保持現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］．中國水土保持，2007(1):50－52．

［2］林文蓮．開發(fā)建設項目水土保持方案編制存在問題的探討［J］．福建水土保持，2003，15(1):37－39．

［3］GB 50433—2008，開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范［S］．