西藏輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治探討

易仲?gòu)?qiáng)，張 宇，魏 浪，陳 凡，毛思禹，張習(xí)傳，趙 俊

(中國(guó)電建集團(tuán) 貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550081)

西藏地區(qū)可再生能源理論儲(chǔ)量在2.5億kW以上，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量在1.5億kW以上，若部分或全部被開(kāi)發(fā)，則西藏地區(qū)自身僅能消化10%～15%，其余將被送往內(nèi)地支持內(nèi)地經(jīng)濟(jì)建設(shè)，即實(shí)施西電東送，藏電外送[1]。根據(jù)《西藏電網(wǎng)“十三五”規(guī)劃》，“十三五”期間，西藏繼續(xù)加快建設(shè)一批骨干電站，電力裝機(jī)規(guī)模會(huì)達(dá)到460萬(wàn)kW以上，電力供應(yīng)能力和外送規(guī)模會(huì)進(jìn)一步提高，預(yù)計(jì)到2020年，實(shí)現(xiàn)主電網(wǎng)延伸覆蓋西藏全區(qū)74個(gè)縣(區(qū))和主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)，主電網(wǎng)供電人口將達(dá)到西藏全區(qū)人口總數(shù)的97%左右。然而，輸變電工程作為典型的線性工程，在建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中將會(huì)對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境及社會(huì)環(huán)境造成一定的影響和破壞，尤其是可能加劇線路沿線的土壤侵蝕，影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

西藏是青藏高原的核心，高、寒、旱是該區(qū)的主要特點(diǎn)，作為我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱，在自然和人為因素影響下極易發(fā)生退化，且治理難度很大[2]。西藏“十三五”期間大規(guī)模輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的上馬建設(shè)，將對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成影響?；诙嗄陱氖挛鞑氐貐^(qū)輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制、水土保持工程監(jiān)理監(jiān)測(cè)及后續(xù)專項(xiàng)設(shè)計(jì)工作實(shí)踐，對(duì)西藏輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)狀及特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并在分析水土流失發(fā)生環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，探討水土流失防治思路，期望對(duì)保障電網(wǎng)安全高效運(yùn)行、促進(jìn)高原建設(shè)與區(qū)域生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，起到一定的參考意義。

1 項(xiàng)目現(xiàn)狀與特點(diǎn)

“十二五”期間，西藏地區(qū)建成110 kV及以上輸電線路8 202 km、變電容量502萬(wàn)kVA、110 kV及以上變電站56座，分別是“十一五”期間的3、4和2倍。西藏電網(wǎng)構(gòu)建了藏中、昌都、阿里“一大兩小”三個(gè)區(qū)域電網(wǎng)，其中：藏中電網(wǎng)形成了以拉薩為中心的220 kV環(huán)網(wǎng)，并延伸至林芝、日喀則和山南等地區(qū)，藏中電網(wǎng)區(qū)域之間供電交換能力顯著增強(qiáng)；昌都電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了從110 kV到500 kV的跨越(初期降壓至220 kV運(yùn)行)，形成了220 kV骨干網(wǎng)架；阿里電網(wǎng)形成了以獅泉河為中心的110 kV主網(wǎng)架。整個(gè)西藏電網(wǎng)形成了以220 kV環(huán)網(wǎng)為主網(wǎng)架，各級(jí)電壓電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的新格局。

尤其是“十二五”期間成功建成了青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程和川藏聯(lián)網(wǎng)工程等骨干工程，告別了西藏電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行的歷史，邁出了構(gòu)建西藏地區(qū)統(tǒng)一電網(wǎng)的第一步。截至“十二五”末，通過(guò)青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程累計(jì)送入電力28.9億kW·h，送出電力3.3億kW·h；通過(guò)川藏聯(lián)網(wǎng)工程累計(jì)送入電力8 347萬(wàn)kW·h。隨著西藏電網(wǎng)的逐步完善，以及其技術(shù)裝備、智能化、信息化水平大幅提升，其供電能力和可靠性顯著增強(qiáng)，更好地發(fā)揮了調(diào)節(jié)西藏電力豐盈枯缺、結(jié)構(gòu)性矛盾的重大作用。

輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目通常由變電站和輸電線路組成[3]。相較常見(jiàn)類型區(qū)的輸變電項(xiàng)目，西藏地區(qū)輸變電類項(xiàng)目建設(shè)呈現(xiàn)如下特點(diǎn)：①西藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境極其脆弱，生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換過(guò)程相當(dāng)緩慢，項(xiàng)目區(qū)植被若在建設(shè)過(guò)程中遭到破壞則很難恢復(fù)。②對(duì)于高大山嶺區(qū)域的塔基，施工材料運(yùn)輸異常困難，大量施工便道的修建導(dǎo)致大范圍的占地和擾動(dòng)。③受氣溫和降水量的影響，適宜植被恢復(fù)的時(shí)段較短，土建施工時(shí)段為每年3月中下旬至10月，植被恢復(fù)施工時(shí)段為每年5月下旬至9月，6月下旬前后為最佳播種時(shí)間。

2 水土流失發(fā)生環(huán)節(jié)分析

輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目屬于線性項(xiàng)目，通常線路長(zhǎng)、跨度大，其建設(shè)帶來(lái)的危害主要體現(xiàn)在破壞區(qū)域空間結(jié)構(gòu)狀況，改變區(qū)域物質(zhì)和能量交換，誘發(fā)景觀生態(tài)的破碎及水土流失?；谖鞑氐貐^(qū)敏感和脆弱的生態(tài)環(huán)境特征，該區(qū)域輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目誘發(fā)水土流失的因素如下。

2.1 侵占土地、損壞地表植被

變電站及塔基基礎(chǔ)施工不可避免侵占土地、擾動(dòng)地面結(jié)皮、壓實(shí)地表、踩踏植被和地表覆蓋層。盡管輸電線路單個(gè)塔基占地面積小，但每個(gè)塔基的修建均須配套建設(shè)施工場(chǎng)地和通往各塔基的施工道路，整個(gè)工程占地和擾動(dòng)原地貌面積較大，進(jìn)而造成土壤結(jié)構(gòu)破壞，使土壤中的生物、微生物量減少，土壤養(yǎng)分流失。隨著土體入滲和蓄水能力的減弱，地表的肥力和保持水土的能力也會(huì)下降。

工程施工使擾動(dòng)區(qū)域地表植被遭到干擾和破壞，對(duì)項(xiàng)目區(qū)及周邊環(huán)境造成影響。尤其是西藏高原獨(dú)特的高寒草甸、高寒草原、高寒灌叢草甸及高寒沼澤草甸等高寒生態(tài)植被，經(jīng)不住外界微小的干擾，地表結(jié)皮、草甸、草皮一旦遭到破壞就不可逆轉(zhuǎn)，有的草皮恢復(fù)時(shí)間需要上百年，且在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)條件下，這種負(fù)向發(fā)展無(wú)法得到有效遏止[4]。植被難以恢復(fù)必然導(dǎo)致地表裸露時(shí)間延長(zhǎng)，在外力的侵蝕下造成下墊面物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而使原地表保持水土的功能減弱，為水土流失的發(fā)生留下隱患。

2.2 開(kāi)挖、填筑及碾壓

變電站和塔基基礎(chǔ)施工開(kāi)挖、填筑等土石方施工，先要進(jìn)行施工基面的清理，使原地貌和地表形態(tài)發(fā)生改變，形成破損面或裸露面，當(dāng)?shù)乇硎サ乇晃锏母采w保護(hù)后，在降雨的作用下易產(chǎn)生面蝕和溝蝕，甚至引起開(kāi)挖面局部坍塌等水土流失災(zāi)害。為保證塔基的安全穩(wěn)定性，基坑開(kāi)挖深度要大于凍土深度，勢(shì)必對(duì)多年凍土水熱平衡造成擾動(dòng)，而凍土環(huán)境的變化可能對(duì)凍土生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生區(qū)域性的影響，由此可能引起西藏高原凍土區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞，同時(shí)改變地表景觀，增加土壤侵蝕量。

牽張場(chǎng)地在滿足牽引導(dǎo)線要求的前提下，應(yīng)盡量選在地勢(shì)平坦、距道路近的開(kāi)闊地帶[5]。這是因?yàn)闋恳芫€施工環(huán)節(jié)往往沒(méi)有地面開(kāi)挖活動(dòng)，但牽張機(jī)械設(shè)備屬于重型設(shè)備，運(yùn)輸中碾壓地表不可避免，會(huì)破壞植被，使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，土壤的保水保肥能力和土地生產(chǎn)力下降，甚至造成土地退化、土壤侵蝕。

2.3 臨時(shí)堆土和棄渣

西藏高原地域遼闊，地形復(fù)雜，對(duì)于地處高大山嶺且坡度較陡區(qū)域的輸電線路塔基，受基礎(chǔ)保護(hù)范圍和作業(yè)范圍的限制，往往需要降低施工基面，降基深度5～10 m，臨時(shí)開(kāi)挖土石堆放在降基深度大的松軟基礎(chǔ)土層上，若未采取有效擋護(hù)措施則易發(fā)生垮塌或滑塌。

對(duì)于在河谷中走線的輸電線路塔基，其周邊河流水系發(fā)達(dá)，在降基、鑿基坑活動(dòng)中，臨時(shí)堆放在基坑附近的土石方會(huì)形成松散堆積體，同時(shí)塔基基礎(chǔ)回填澆筑完畢后可能會(huì)產(chǎn)生少量余土，它們均是水土流失的物源，若對(duì)臨時(shí)堆土的攔擋不到位、余土攤平碾壓不密實(shí)，則土石渣料將隨雨水、地表徑流匯入周邊河流，產(chǎn)生嚴(yán)重流失，甚至造成泥沙淤積，嚴(yán)重時(shí)可能阻塞河道，影響行洪安全。

3 水土流失防治探討

3.1 預(yù)防為主，保護(hù)優(yōu)先，盡可能減少動(dòng)土

西藏地區(qū)的生態(tài)環(huán)境脆弱，天然植物的生物量較低，原生林草植被一旦遭到破壞，將導(dǎo)致土地沙化或石礫化，恢復(fù)或重建都十分困難。在這個(gè)生態(tài)脆弱地區(qū)從事建設(shè)活動(dòng)必須嚴(yán)格保護(hù)現(xiàn)有植被和地表結(jié)皮，因此對(duì)于牽張場(chǎng)、材料站等以占?jí)和恋貫橹骰静粍?dòng)土的區(qū)域，應(yīng)遵循不開(kāi)挖即是對(duì)植被的最大保護(hù)原則[6]，以保護(hù)為先，不額外增加動(dòng)土破壞，即不宜再按照傳統(tǒng)思路考慮施工前的剝離表土或草皮，施工結(jié)束后的土地整治、覆土、回鋪草皮等水土保持措施，而應(yīng)優(yōu)先考慮鋪設(shè)棕墊或彩條布，以起到直接隔離防護(hù)地表的作用，大幅減輕對(duì)地表植被的破壞，尤其是對(duì)西藏地區(qū)珍貴的原生高原草甸可以起到切實(shí)有效的保護(hù)作用，避免對(duì)脆弱地表造成二次擾動(dòng)和破壞，防止動(dòng)土產(chǎn)生水土流失，也利于降低水土保持投資。

3.2 大力推廣并采用先進(jìn)的施工理念和技術(shù)，以控制占地和減少擾動(dòng)

盡量控制工程占地范圍，尤其是減少臨時(shí)占地面積，能直接有效地降低地表擾動(dòng)，減少水土流失。山頂塔基施工時(shí)的材料傳統(tǒng)上采用人抬或馬幫運(yùn)輸，需要開(kāi)辟大范圍、長(zhǎng)距離的施工便道，若采用先進(jìn)的索道運(yùn)輸，既可提高施工效率，縮短塔基施工對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的擾動(dòng)時(shí)間，也能大量減少臨時(shí)占地。傳統(tǒng)線路架設(shè)采用人工放線，需要開(kāi)辟人工通道，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，若采用先進(jìn)的動(dòng)力傘、飛艇、無(wú)人機(jī)或直升機(jī)放線技術(shù)，尤其是在線路穿越密集林區(qū)等跨越段，不需要砍伐放線通道的樹(shù)木，并大幅減少臨時(shí)通道占地。除此之外，在變電站施工場(chǎng)地外圍設(shè)置鋼圍欄，在牽張場(chǎng)、材料站四周設(shè)置彩條旗圍界，均能有效引導(dǎo)施工人員的活動(dòng)路線，有效避免隨意踩踏。凍土區(qū)域開(kāi)挖塔基基坑后，采用隔熱或保溫材料對(duì)外露坑壁進(jìn)行覆蓋保護(hù)，同時(shí)加快施工進(jìn)度并及時(shí)回填，盡可能減少基坑裸露后的暴曬時(shí)間，降低施工擾動(dòng)對(duì)多年凍土的不利影響。

3.3 盡可能做到挖填平衡，減少棄土棄渣量

輸電線路土石方工程主要集中在塔基基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)。位于坡面的塔基，宜采用“全方位，高低腿”的鐵塔和原狀土掏挖基礎(chǔ)，避免大范圍開(kāi)挖，減少開(kāi)挖量。同時(shí)輸電線路工程為典型的線性工程，通常線路長(zhǎng)、跨度大，整條線路沿線塔基基礎(chǔ)開(kāi)挖回填后的余土分散，且單個(gè)塔基余土量少，不宜另設(shè)集中式的棄土棄渣點(diǎn)(場(chǎng))，因此宜優(yōu)先對(duì)每個(gè)塔基的少量余土就地在塔基周圍回填壓實(shí)，以減少棄土棄渣量，確實(shí)還有剩余時(shí)，就近在低洼處回填處置，避免棄渣外運(yùn)。

3.4 慎重選擇植物種類，重點(diǎn)加強(qiáng)林草后期撫育管護(hù)，提高成活率

西藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、氣候條件惡劣，植被一旦被破壞則很難恢復(fù)。由于輸變電線路跨越范圍廣，各區(qū)域之間的環(huán)境條件差異顯著，造成線路沿線不同區(qū)段適宜生長(zhǎng)的植物種類通常也會(huì)有所差異，因此要慎重選擇適宜各線路區(qū)段立地條件的植物種類。遵循適地適樹(shù)、因地制宜的原則，將查閱文獻(xiàn)資料、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、走訪植物種子站、開(kāi)展科學(xué)試驗(yàn)等多種方式相結(jié)合，仔細(xì)分析和研究輸電線路沿線樹(shù)草種的生長(zhǎng)情況、生態(tài)學(xué)和生物學(xué)特性，在此基礎(chǔ)上篩選出適宜當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的植物種類。對(duì)于植被成活幾無(wú)可能的高海拔山頂區(qū)域，不可盲目采取植被恢復(fù)措施，可酌情考慮以碎石壓蓋等工程防護(hù)措施代替植被恢復(fù)措施。

西藏地區(qū)林草撫育管護(hù)措施的有效落實(shí)和持續(xù)跟進(jìn)較內(nèi)地更重要，后期撫育管護(hù)到位，能有效促進(jìn)植物生長(zhǎng)，大幅提高成活率。通常撫育管護(hù)時(shí)間宜在2年以上，主要是加強(qiáng)植物的保水、保溫、保肥和補(bǔ)植工作。針對(duì)氣候和立地條件差、前期生長(zhǎng)慢的應(yīng)增加管護(hù)頻次，氣候和立地條件稍好、前期生長(zhǎng)稍快的撫育管護(hù)頻次可適當(dāng)減少。

4 結(jié) 語(yǔ)

“十三五”期間，隨著西藏地區(qū)昌都電網(wǎng)與中部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程、中部電網(wǎng)與阿里電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程、電網(wǎng)網(wǎng)架完善工程、農(nóng)網(wǎng)和城網(wǎng)建設(shè)改造工程等大批項(xiàng)目相繼進(jìn)入施工期，若不重視水土保持和生態(tài)保護(hù)工作，輸變電類生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目就可能對(duì)區(qū)域自然生態(tài)及社會(huì)環(huán)境造成一定的影響，尤其是可能加劇線路沿線的水土流失。