輸電線路工程水土保持監(jiān)測實踐及防治效果

吳博文,劉漢生

(1.福建師范大學 地理科學學院，福建 福州 350007；2.華中師范大學 地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430079)

輸電線路工程水土保持監(jiān)測實踐及防治效果

吳博文1,劉漢生2

(1.福建師范大學 地理科學學院，福建 福州 350007；2.華中師范大學 地理過程分析與模擬湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430079)

輸電線路工程；水土流失；防治效果

為更好地開展水土保持工作，提高水土保持防治效果，以興隆—容城220 kV輸電線路工程為例，介紹了工程水土流失特征和產生的危害，并結合水土保持監(jiān)測工作開展情況，對工程水土流失防治效果進行了評價。結果表明：由于各種水土保持防護措施落實到位，輸電線路工程防治責任范圍內的擾動土地整治率、水土流失總治理度、攔渣率、土壤流失控制比、林草植被恢復率、林草覆蓋率等6項指標，均達到設計的水土流失防治目標，減少了工程建設對地表造成的擾動和破壞，極大地避免了工程施工所造成的水土流失，實現了輸變電工程建設和環(huán)境保護的協(xié)調發(fā)展。

湖北是全國水土流失較嚴重的省份之一，水土資源退化制約經濟發(fā)展的問題日益突出[1]。目前湖北正處于工業(yè)化中期，“十二五”期間工業(yè)結構偏重的產業(yè)狀況短期內無法改變，而且隨著社會經濟的快速發(fā)展，電力需求大幅增長，為保證社會發(fā)展需要必須配套大量輸變電開發(fā)建設項目。由于輸變電線路長，空間跨度較大，影響范圍廣，因此在施工中不可避免地會擾動和破壞土地、植被，造成水土流失[2]。為了保護水土資源，建立良好生態(tài)環(huán)境，迫切需要對輸電線路工程開展水土保持監(jiān)測工作。以往的研究對輸變電項目建設引發(fā)的水土流失進行了監(jiān)測、評估，分析和總結了水土流失特征、防治措施和技術[3-5]。筆者結合興隆—容城220 kV輸電線路工程水土保持監(jiān)測實踐，分析了項目建設區(qū)實施水土保持防護措施的效果，以期為輸變電項目水土保持監(jiān)測工作的開展提供一定參考。

1 工程概況和項目區(qū)概況

1.1 工程概況

本項目位于湖北省潛江市和監(jiān)利縣，起點為潛江市興隆500 kV變電站，止于監(jiān)利縣220 kV容城變電站，線路大致為南北走向，途經潛江市總口農場、漁陽鎮(zhèn)和監(jiān)利縣新溝鎮(zhèn)、周溝鄉(xiāng)、監(jiān)利縣城。建設內容主要是新建220 kV單回路輸電線路，總長68 km，其中興隆—監(jiān)北段32 km、監(jiān)北—容城段36 km?？傉嫉?3 892 m2，其中永久占地13 792 m2、臨時占地30 100 m2?？偼诜?6 500 m3，總填方18 700 m3，總棄方7 800 m3。

1.2 項目區(qū)概況

沿線地貌類型為平原，地勢平坦，線路所經地段為一級階地，農田、溝渠比較多，區(qū)域地質環(huán)境穩(wěn)定。沿線地層主要為淤泥質土、粉質黏土、粉土和粉細砂層。屬亞熱帶季風氣候區(qū)，雨量充沛，氣候溫和，四季分明，其中潛江市多年平均氣溫16.3 ℃，多年平均降水量1 159.8 mm；監(jiān)利縣多年平均氣溫16.4 ℃，多年平均降水量1 272.7 mm。

項目區(qū)主要河流及湖泊有東荊河、四湖總干渠和四湖西干渠。東荊河起源于潛江市澤口鎮(zhèn)的龍頭拐，流經潛江市、監(jiān)利縣、洪湖市和仙桃市后，在武漢市匯入長江，河流全長173.0 km。四湖總干渠和四湖西干渠均位于監(jiān)利縣境內。

沿線土地利用現狀主要為水田和其他草地。農作物主要有水稻、棉花等，林草主要有樟樹、橘樹、楊樹、狗尾草、狗牙根、艾蒿等。該工程沿線多為農田，林草覆蓋率較低，約為5%。土壤主要為水稻土和潮土。水稻土是發(fā)育于各種自然土壤之上，經過人為水耕熟化、淹水種稻而形成的耕作土壤[6]；潮土是在地下水位較高的近代河流沖積物上，經長期耕作影響形成的土壤，該土種質地輕，耕性良好，比較肥沃[7]。

2 水土流失特點和危害

2.1 輸變電工程水土流失特點

本項目屬于線型工程[8]，造成水土流失的階段主要在施工期。輸電線路主要由塔基連線組成，塔基施工臨時占地區(qū)、牽張場、臨時道路造成的擾動和破壞面積較大,水土流失均為點狀線形分布，且分布較零散。該工程造成的水土流失具有施工階段性，施工期地表擾動較大，產生的棄土、棄渣量大，比較嚴重，而運營期地表植被得到恢復，各項水土保持措施逐步發(fā)揮效益，流失程度相對較輕[9]；具有季節(jié)性特征，項目區(qū)降水主要分布在4—9月份，期間降水量占全年的50%～60%[10]，雨季工程沿線水土流失普遍增加，旱季相對減少，季節(jié)變化明顯。

2.2 輸變電工程水土流失危害

在本項目施工中，由于土方開挖、臨時堆土、土方回填、基礎施工等土建活動產生較強水土流失，施工期土壤流失總量為199.79 t，如不采取有效的防治措施，可能對當地農田耕作及周邊環(huán)境造成一定的影響和危害，主要表現在：①將破壞施工占地區(qū)的土地，改變土壤結構，在表土清理、開挖、回填過程中破壞土壤結構，使土地生產力下降；②施工占壓、擾動地表植被，形成裸露地表，從而降低工程區(qū)域內的植被覆蓋率，工程區(qū)內的臨時堆土若不采取及時有效的防護措施，在雨水、地表徑流沖刷下，將會發(fā)生大的水土流失，破壞項目區(qū)自然景觀；③施工導致地表植被破壞、擾動地表，如不采取相應防治措施，可導致土壤抗蝕性降低、肥力流失，從而致使土地貧瘠化；④施工造成的水土流失可能淤埋附近農田，影響溝渠水質。

3 監(jiān)測時段、監(jiān)測點布設和監(jiān)測方法

(1)監(jiān)測時段。本項目于2012年5月開工建設， 2013年4月完工。項目水土保持監(jiān)測主要包括施工準備期、施工期和植被恢復期3個階段[11]，根據施工進度，于2012年7月至2013年4月對塔基區(qū)、牽張場區(qū)、施工臨時道路區(qū)、人抬道路區(qū)進行實地調查監(jiān)測。

(2)監(jiān)測點布設。本項目監(jiān)測點布設在丘陵段塔基施工區(qū)內低洼地，選取的低洼地定位監(jiān)測點位于60#塔基施工區(qū)內，低洼地一側與施工場地內臨時排水溝出口相連，另一側與施工場地外溝渠相連(見表1)。

(3)監(jiān)測方法。①調查監(jiān)測。采用GPS定位儀結合地形圖、數碼相機、標桿、皮尺、卷尺等工具，按不同地貌類型分區(qū)測定擾動地表類型和擾動面積，記錄每個擾動類型區(qū)的基本特征(擾動土地類型、開挖面坡長、坡度)和水土保持措施(排水溝、土地平整工程、植被恢復等)實施情況。②巡查。由于生產建設項目施工場地的時空變化復雜，地面監(jiān)測有時比較困難，不斷變化的渣、料堆放場容易造成水土流失，因此巡查法是生產建設項目水土保持監(jiān)測中常用的一種方法，本項目場地巡查的重點是臨時堆土。③定位監(jiān)測。本項目施工期土壤侵蝕量采用低洼地沉積泥沙測量法進行定位監(jiān)測。定期量測低洼地淤積泥沙厚度并采集低洼地中的水樣(充分攪勻后采集)，帶回室內采用烘干法或直接稱量法得到水樣中的泥沙含量，在此基礎上推算擾動區(qū)域的水土流失量。

4 輸變電工程水土流失防治效果分析

4.1 擾動土地整治率

本項目防治責任范圍內累計擾動土地面積為4.01 hm2，擾動土地整治面積為3.94 hm2，擾動土地整治率為98.25%(見表2)，水保方案設計防治目標為97%，擾動土地整治率已達到方案設計的目標值。

注：工程措施中土地平整面積與植被措施面積有重疊的部分，只取單項面積計算。

4.2 水土流失總治理度

通過調查監(jiān)測和前期施工資料收集分析，本項目建設區(qū)面積為4.01 hm2，建筑物占壓或硬化面積0.07 hm2，工程施工累計造成水土流失面積4.01 hm2，工程建設過程中采取的水土保持措施面積為3.87 hm2，因此水土流失總治理度為96.51%。水保方案設計防治目標為97%，水土流失總治理度基本達到方案設計的目標值。

4.3 攔渣率

本項目開挖土石方總量為2.65萬m3，填方總量為1.87萬m3，棄方0.78萬m3，回填土石方全部來自挖方，棄方在施工后期用于塔基區(qū)內就地平整。工程建設過程中，臨時堆土總量與臨時棄方總量一致，為0.78萬m3，合1.17萬t(土石方密度取1.5 t/m3)，土壤流失量為199.79 t，由此計算出的攔渣率為98.29%。水保方案設計防治目標為95%，在已有的水土保持防護措施落實后，攔渣率達到方案設計的目標值。

4.4 土壤流失控制比

本項目土壤流失控制比計算采用在基準面積范圍內，容許土壤流失量與經實施各項水土保持措施后區(qū)內的年平均土壤流失量之比。該指標反映了水土流失治理控制土壤流失量的相對大小。根據《湖北省人民政府關于劃分水土流失重點防治區(qū)的公告》(鄂政發(fā)〔2000〕47號)，本工程所在區(qū)域屬湖北省水土流失重點治理區(qū)，侵蝕強度以微度為主。本項目區(qū)容許土壤流失量為500 t/(km2·a)。根據監(jiān)測結果，本項目土壤流失控制比為1.03(見表3)，水保方案設計防治目標為1.0，在水土保持防治措施實施后，各區(qū)域的水土流失得到了控制。

4.5 林草植被恢復率

由植物措施監(jiān)測結果可知，已恢復植被面積1.38 hm2，可恢復植被的面積為1.39 hm2，由此可得出本項目運行初期林草植被恢復率為99.28%。水保方案設計防治目標為99%，本工程落實已有的水土保持措施后，林草植被恢復率達到本項目水土保持方案設計的目標值。

4.6 林草覆蓋率

本項目對林草覆蓋率的監(jiān)測計算，采取在基準面積范圍內，林草植被面積占基準面積的百分比，該指標反映了工程建設中綠化和生態(tài)恢復程度的大小。根據監(jiān)測結果，本項目綠化措施面積為1.38 hm2，項目建設區(qū)的面積為4.01 hm2，因此本項目林草覆蓋率為34.41%(見表4)。水保方案設計防治目標為28%，在落實水土保持措施和新增水保防護措施后，林草覆蓋率達到方案設計的目標值。

5 結 語

在建設過程中，興隆—容城220 kV輸電線路工程有效地防止了工程建設引起的大量水土流失，改善了建設區(qū)域生態(tài)環(huán)境，在水土流失防治效果的6項指標中，擾動土地整治率為98.25%、水土流失總治理度為96.51%、攔渣率為98.29%、土壤流失控制比為1.03、林草植被恢復率為99.28%、林草覆蓋率為34.41%，均達到本項目水土保持方案設計的水土流失防治目標。在各項水保防護措施下，防治責任范圍內的塔基區(qū)、臨時道路區(qū)、牽張場區(qū)水土流失整體上得到較好治理，實現了項目開發(fā)建設與生態(tài)保護雙贏的目標。

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(責任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)03-0062-03

吳博文(1989—)，男，湖北武漢市人，碩士研究生，主要從事地理學科教學和水土保持方面的研究工作；通信作者劉漢生(1990—)，男，湖北黃岡市人，碩士研究生，主要從事區(qū)域資源開發(fā)與利用方面的研究。

2014-07-14