新疆超高壓輸電線路工程水土保持措施配置要點(diǎn)——以新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程為例

楊 磊，彭艷平

(新疆電力設(shè)計(jì)院，新疆烏魯木齊 830002)

新疆超高壓輸電線路工程水土保持措施配置要點(diǎn)
——以新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程為例

楊 磊，彭艷平

(新疆電力設(shè)計(jì)院，新疆烏魯木齊 830002)

水土保持;防治措施;輸電線路工程;鳳凰—西山—東郊;新疆

結(jié)合實(shí)例，在對(duì)超高壓輸電線路工程建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生水土流失的特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出適合新疆超高壓輸電線路工程的水土流失防治措施配置模式，并指出了配置要點(diǎn):①切實(shí)做好表層物質(zhì)(耕土、熟土、礫幕)的剝離及回填;②位于低山丘陵區(qū)的桿塔基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)計(jì)完善的擋土墻措施，上游截排水溝應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅考吧嫌螀R流面積情況而定;③位于綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)占用耕地的塔基及臨時(shí)堆土區(qū)應(yīng)采用不同的防治措施，塔基四角內(nèi)部可撒播草籽進(jìn)行裸露地表治理，而臨時(shí)堆土區(qū)完全可恢復(fù)耕作;④由于塔基施工期較短，平原區(qū)的臨時(shí)堆土只需防塵網(wǎng)苫蓋即可，而低山丘陵區(qū)應(yīng)先攔后棄，并進(jìn)行必要的苫蓋;⑤塔基區(qū)的少量棄方可就地平整用于基礎(chǔ)加固，但必須做好棄土上層的礫石壓蓋或熟土覆蓋后的植物措施設(shè)計(jì);⑥對(duì)于新疆等地形開(kāi)闊而又嚴(yán)重缺水的地區(qū)，簡(jiǎn)易的臨時(shí)防護(hù)措施既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，如道路灑水降塵可有效防治地面揚(yáng)塵，施工作業(yè)帶周圍的彩條旗圍護(hù)可有效限制施工車輛的行駛軌跡，避免擾動(dòng)和破壞更多原地表。

隨著國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)力度的不斷加大及內(nèi)地省份用電緊張局面的凸顯，西部地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)愈顯重要。為此，國(guó)家能源局規(guī)劃在新疆大規(guī)模建設(shè)750 kV超高壓輸電線路，將新疆地區(qū)盈余的火電、水電、風(fēng)電“打捆”外送，徹底實(shí)現(xiàn)“煤從空中走、電送全中國(guó)”的戰(zhàn)略目標(biāo)。但是新疆作為西部生態(tài)脆弱區(qū)，此類輸電線路工程的建設(shè)勢(shì)必會(huì)對(duì)項(xiàng)目沿線土壤、植被造成一定的破壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失。因此，總結(jié)該類項(xiàng)目施工期間的水土流失特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適合當(dāng)?shù)氐乃帘３址乐未胧?，因地制宜地保護(hù)當(dāng)?shù)厝找娲嗳醯纳鷳B(tài)環(huán)境顯得尤為重要。筆者以新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程為例，通過(guò)分析不同環(huán)境特征下的水土流失特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的水土流失防治措施，旨在相互交流的基礎(chǔ)上，探尋更加合理的措施配置。

1 工程概況

1.1 基本情況

新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程位于新疆天山北坡經(jīng)濟(jì)帶，途經(jīng)新疆昌吉回族自治州瑪納斯縣(39.3 km)、呼圖壁縣(44.1 km)、昌吉市(35.8 km)，烏魯木齊市烏魯木齊縣(69.5 km)、天山區(qū)(7.2 km)、達(dá)坂城區(qū)(10.5 km)、烏魯木齊種牛場(chǎng)(11.8 km)，農(nóng)十二師 104 團(tuán)(1.0 km)、西山農(nóng)場(chǎng)(6.3 km)等，屬輸變電Ⅰ級(jí)工程。線路全長(zhǎng)225.5 km，全線立塔490基，新設(shè)牽張場(chǎng)32處、施工跨越場(chǎng)地37處，新修3 m寬臨時(shí)施工簡(jiǎn)易道路72.1 km、1 m寬人抬便道32.6 km。

1.2 線路沿線自然概況

新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程地處中溫帶大陸性干旱半干旱氣候區(qū)，由于沿線地形地貌類型較為復(fù)雜，且交替分布，項(xiàng)目沿線氣象、土壤、植被等自然環(huán)境特征變化差異較大，見(jiàn)表1。

1.3 水土流失現(xiàn)狀

工程沿線的瑪納斯縣、呼圖壁縣屬國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)，昌吉市、烏魯木齊市(含農(nóng)十二師)屬于省級(jí)水土流失重點(diǎn)監(jiān)督區(qū)。沿線經(jīng)過(guò)區(qū)域以輕、中度水力侵蝕和中度風(fēng)力侵蝕為主，原地貌土壤侵蝕模數(shù)為1 200～3 050 t/(km2·a)，容許土壤流失量為1 000 t/(km2·a)。

表1 項(xiàng)目沿線自然環(huán)境特征

1.4 工程施工工藝特征

輸電線路工程一般包括塔基施工、鐵塔組立、牽引放線、架線施工4個(gè)施工階段。在新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程施工過(guò)程中，考慮地質(zhì)穩(wěn)定性，兼顧線路沿線的地形、植被覆蓋等情況，選擇了當(dāng)前較為先進(jìn)的施工工藝。其中，在塔基施工中，為降低土石方的開(kāi)挖量，減少地表破壞面積，因地制宜地采用了斜柱基礎(chǔ)、掏挖式基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)等［1］。在鐵塔組立過(guò)程中，塔材運(yùn)輸均在規(guī)劃的施工道路及人抬道路上進(jìn)行，嚴(yán)格控制對(duì)原地貌的擾動(dòng);地面組裝在規(guī)定的作業(yè)場(chǎng)地內(nèi)實(shí)施，避免擾動(dòng)場(chǎng)地以外區(qū)域。展線施工采用小型直升飛機(jī)展放導(dǎo)引繩和動(dòng)力傘展放導(dǎo)引繩施工工藝。架線采用張力架線施工工藝，根據(jù)不同地形采取人工拉氫氣球架線和遙控汽艇架線等工藝，把對(duì)地面的擾動(dòng)范圍控制在最小范圍內(nèi)。

2 水土流失特點(diǎn)

(1)不連續(xù)的線性分布。超高壓輸電線路作為線性工程，其水土流失總體呈線性分布。由于輸電線路具有由不連續(xù)的點(diǎn)構(gòu)成線的特點(diǎn)，使其區(qū)別于公路、鐵路等一般線性工程［2］。公路、鐵路由于路基填筑、開(kāi)挖，導(dǎo)致地表擾動(dòng)及水土流失呈連續(xù)的條帶狀分布，本輸電線路工程只在塔基周圍造成點(diǎn)狀的水土流失，而送電線路下方由于合理的前期選線并未導(dǎo)致拆遷，從而避免了線路下方的地表擾動(dòng)及水土流失，因此490基桿塔施工引發(fā)的水土流失呈現(xiàn)不連續(xù)的線性分布。

(2)空間跨度大。在空間分布上，新疆超高壓輸電線路工程少者十幾公里，動(dòng)輒數(shù)千公里，可以跨越多個(gè)區(qū)(市、縣)、多種地貌及多種水土流失類型區(qū)［3］。本輸電線路工程長(zhǎng)約225.5 km，途經(jīng)綠洲農(nóng)業(yè)、低山丘陵、荒漠戈壁地貌，且水蝕、風(fēng)蝕交錯(cuò)分布，將新疆超高壓輸電線路工程特有的“線路長(zhǎng)、地形復(fù)雜、侵蝕多樣”等特點(diǎn)體現(xiàn)無(wú)余。

(3)時(shí)間跨度小，階段性強(qiáng)。同其他線性工程相比，新疆超高壓輸電線路工程由于項(xiàng)目區(qū)冬季寒冷無(wú)法施工，工期安排一般較為緊湊。本工程建設(shè)僅需1 a的時(shí)間，施工方為搶占最佳施工期，多采用機(jī)械大開(kāi)挖，導(dǎo)致施工期地表破壞嚴(yán)重，棄土、棄渣量大，水土流失嚴(yán)重;而運(yùn)行期隨著電力行業(yè)大量水土保持治理資金的投入，各項(xiàng)水土保持措施逐步發(fā)揮效益，地表得以恢復(fù)，水土流失逐步減輕，直至達(dá)到新的平衡，從而導(dǎo)致其施工期和運(yùn)行期的水土流失呈現(xiàn)出截然不同的特點(diǎn)。

(4)占地面積小，水土流失少。新疆由于地勢(shì)平坦、開(kāi)闊，施工條件較為便利，大大降低了本工程沿線牽張場(chǎng)、施工跨越場(chǎng)地的布設(shè)數(shù)量，以及新建施工道路的長(zhǎng)度，有效減少了工程征占地，從而降低了施工擾動(dòng)引起的水土流失。

(5)水土流失多樣性、治理措施多樣化。新疆特殊的地理環(huán)境及氣候特征，使其輸電線路多跨越不同的水土流失類型區(qū)，就本輸電線路工程而言，途經(jīng)輕度水力侵蝕區(qū)、中度水力侵蝕區(qū)和中度風(fēng)力侵蝕區(qū)，占地包括耕地、草地及含有礫幕的戈壁，因此在措施配置時(shí)需多樣化，有針對(duì)性地做好表層熟土及礫石的剝離、回填，以及耕地的復(fù)耕和草場(chǎng)的恢復(fù)。

3 防治措施配置

新水土保持法第三條規(guī)定:“水土保持工作應(yīng)實(shí)行預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、全面規(guī)劃、綜合治理、因地制宜、突出重點(diǎn)、科學(xué)管理、注重效益的方針?！痹谂渲庙?xiàng)目水土保持防治措施時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格貫徹該方針，只有將其逐字落實(shí)，才能有效地防止對(duì)地表的破壞，保護(hù)好新疆日益脆弱的生態(tài)。

3.1 堅(jiān)持“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”，嚴(yán)格控制工程地表擾動(dòng)

在主體工程設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”的原則，盡可能做到最小擾動(dòng)，最大限度地控制工程建設(shè)占地，從源頭上減少對(duì)地表的擾動(dòng)和破壞。新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程主設(shè)人員在可行性研究報(bào)告編制階段認(rèn)真采納了水土保持方案編制單位的意見(jiàn)，根據(jù)不同地形、地質(zhì)條件采用了不同的基礎(chǔ)型式，同時(shí)嚴(yán)格控制施工臨時(shí)占地，將施工營(yíng)地及材料站通過(guò)沿線租房解決，施工道路在充分利用現(xiàn)有道路的基礎(chǔ)上，再考慮臨時(shí)新增，最大幅度地降低工程永久及臨時(shí)占地。工程占地面積及邊界條件見(jiàn)表2。

表2 工程占地及邊界條件

3.2 堅(jiān)持“全面規(guī)劃、綜合治理”，合理劃分防治分區(qū)

對(duì)于長(zhǎng)距離輸電線路，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和勘測(cè)，在分析不同地貌、降水、土壤、植被等自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，將防治分區(qū)劃分為平原區(qū)、丘陵區(qū)、山地區(qū)或風(fēng)沙區(qū)、戈壁區(qū)、綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)等，再根據(jù)不同分區(qū)布設(shè)適合當(dāng)?shù)氐姆乐未胧?，避免“一刀切”模式。根?jù)工程建設(shè)的特點(diǎn)及劃定的防治責(zé)任范圍，將新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程水土流失防治區(qū)按地貌類型劃分為綠洲農(nóng)業(yè)防治區(qū)、低山丘陵防治區(qū)和荒漠戈壁防治區(qū)3個(gè)一級(jí)分區(qū)。在一級(jí)分區(qū)的基礎(chǔ)上再根據(jù)工程建設(shè)對(duì)水土流失的影響、區(qū)域的自然條件、工程布局及不同部位水土流失的特點(diǎn)等因素，細(xì)化為塔基及施工臨時(shí)占地防治區(qū)、牽張場(chǎng)防治區(qū)、施工跨越場(chǎng)地防治區(qū)和施工簡(jiǎn)易道路及人抬便道防治區(qū)4個(gè)二級(jí)分區(qū)。

3.3 堅(jiān)持“因地制宜、突出重點(diǎn)”，配置適宜防治措施

根據(jù)不同防治分區(qū)的水土流失特點(diǎn)，按照傳承傳統(tǒng)與因地制宜相結(jié)合、突出重點(diǎn)與全面規(guī)劃相結(jié)合、工程措施與植物措施相結(jié)合、永久措施與臨時(shí)措施相結(jié)合的原則，配置適合各區(qū)的水土保持防治措施［4］。新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程水土流失防治措施體系見(jiàn)圖1。

圖1 新疆鳳凰—西山—東郊750 kV輸電線路工程水土流失防治體系

3.4 堅(jiān)持“科學(xué)管理、注重效益”，做好后期保證措施

任何完美的設(shè)計(jì)，只有落到實(shí)處才能發(fā)揮其特有的效益，反之則是一紙空文，失去其存在的價(jià)值，水土流失防治措施亦是如此。只有將水行政主管部門(mén)批復(fù)后的措施體系納入初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)中，并建立完善的施工組織及管理體系，同時(shí)做好施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)、監(jiān)理工作及后續(xù)的竣工驗(yàn)收等一系列保證措施，才能使防治措施一一得到實(shí)施，使效益達(dá)到最大化。

4 結(jié)語(yǔ)

輸電線路工程本身所具有的特點(diǎn)及水土流失特征，決定了其采取的水土流失防治措施應(yīng)具有針對(duì)性，若照搬其他線性工程的防護(hù)措施，勢(shì)必會(huì)造成既浪費(fèi)投資，又不能很好地控制水土流失的結(jié)果。筆者通過(guò)實(shí)踐，得出適合新疆的超高壓輸電線路工程水土流失防治措施配置要點(diǎn):①切實(shí)做好表層物質(zhì)(耕土、熟土、礫幕)的剝離及回填［5］;②位于低山丘陵區(qū)的桿塔基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)計(jì)完善的擋土墻措施，上游截排水溝應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅考吧嫌螀R流面積情況而定;③位于綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)占用耕地的塔基及臨時(shí)堆土區(qū)應(yīng)采用不同的防治措施，塔基四角內(nèi)部可撒播草籽進(jìn)行裸露地表治理，而臨時(shí)堆土區(qū)完全可恢復(fù)耕作;④由于塔基施工期較短，平原區(qū)的臨時(shí)堆土只需防塵網(wǎng)苫蓋即可，而低山丘陵區(qū)應(yīng)先攔后棄，并進(jìn)行必要的苫蓋;⑤塔基區(qū)的少量棄方可就地平整用于基礎(chǔ)加固［6］，但必須做好棄土上層的礫石壓蓋或熟土覆蓋后的植物措施設(shè)計(jì);⑥對(duì)于新疆等地形開(kāi)闊而又嚴(yán)重缺水的地區(qū)，簡(jiǎn)易的臨時(shí)防護(hù)措施既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用，如道路灑水降塵可有效防治地面揚(yáng)塵，施工作業(yè)帶用彩條旗圍護(hù)可有效限制施工車輛的行駛軌跡，避免擾動(dòng)和破壞更多原地表。

隨著新疆超高壓電網(wǎng)建設(shè)的逐步深入，其水土保持措施配置也將進(jìn)一步得到完善，在今后進(jìn)行措施配置時(shí)仍需注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:①將輸電線路跨越引發(fā)的拆遷同塔基征地引發(fā)的拆遷一同并入項(xiàng)目建設(shè)區(qū)，并布設(shè)適宜的水土保持防治措施;②將由建設(shè)單位出資、當(dāng)?shù)卣y(tǒng)一規(guī)劃的安置區(qū)納入直接影響區(qū)，并提出水土保持要求;③綠化設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際降雨量及地表物質(zhì)組成適度布設(shè)，杜絕一味追求高的林草覆蓋率而脫離項(xiàng)目區(qū)實(shí)際，導(dǎo)致植物措施實(shí)施后植被難以存活;④植物措施布設(shè)應(yīng)選擇當(dāng)?shù)剡m生、耐貧瘠、耐干旱、抗凍害及病蟲(chóng)害強(qiáng)的鄉(xiāng)土品種，同時(shí)兼顧景觀的一致性。

［1］劉旭東.輸電鐵塔等截面斜柱式基礎(chǔ)的施工方法［J］.湖北水力發(fā)電，2006(4):47－49.

［2］尹曉靜，魏建群.輸電線路工程水土保持方案編制技術(shù)問(wèn)題淺析［J］.水土保持應(yīng)用技術(shù)，2008(3):40－42.

［3］凌文州.輸電線路建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)［J］.電力環(huán)境保護(hù)，2007，23(4):23 －24.

［4］張靈軍，尚志強(qiáng).淺談?shì)斪冸姽こ痰乃帘３址桨妇幹疲跩］.內(nèi)蒙古水利，2009(6):11 －12.

［5］GB 50433—2008，開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范［S］.

［6］孫中峰，蔡建勤，王愿昌，等.山西省輸電線路工程水土保持方案相關(guān)問(wèn)題探討［J］.水土保持通報(bào)，2008，28(5):21－24.

S157.1

C

1000－0941(2012)10－0023－03

楊磊(1981—)，男，新疆奇臺(tái)縣人，工程師，碩士，從事水土保持與環(huán)境影響評(píng)價(jià)等方面的研究工作。

2012－04－15

(責(zé)任編輯 孫占鋒)