輸變電工程水土流失特征及防治措施探討

韓建青 鄒靜兵 馬文山 趙心田 陶 佚

（國網(wǎng)青海省電力公司玉樹供電公司，青海 玉樹 815000）

21 世紀(jì)以來，我國加快推進(jìn)了電網(wǎng)骨架建設(shè)和電網(wǎng)改造升級，在輸變電工程建設(shè)的同時，也在一定程度上擾動地表，破壞地表植被，人為加速水土流失[1]。

近年來，輸變電工程將水土流失防護(hù)措施設(shè)計納入主體工程，從源頭預(yù)防水土流失危害。 在施工過程中，參建各方依照綠色施工理念，防治結(jié)合，控制水土流失對主體工程安全及生態(tài)環(huán)境的影響。在建設(shè)實踐過程中，輸變電工程生產(chǎn)建設(shè)單位逐步積累了豐富的水土流失防治經(jīng)驗，但依然存在不足。

本文依據(jù)現(xiàn)階段輸變電工程的建設(shè)實踐，總結(jié)輸變電工程水土流失特征及其防治措施，探討輸變電工程水土流失防治的重點、難點。

1 輸變電工程水土流失特征

1.1 侵蝕類型具有一定的復(fù)雜性和多樣性

輸變電工程包括輸電線路和變電站兩部分，具有跨度大、范圍廣的特點，其水土流失基本呈有規(guī)律的分散式“點+線”型分布[2]。

點狀侵蝕主要包括變電站及桿塔等基礎(chǔ)開挖、回填、施工場地擾動地表及植被。 點狀侵蝕區(qū)域極易成為水蝕、風(fēng)蝕的水土流失策源點，造成水土流失范圍不斷擴(kuò)大。

線狀侵蝕主要為施工道路的場地平整、挖高墊低等。 輸電線路路徑一般遠(yuǎn)離居民點，可供利用的現(xiàn)有道路數(shù)量少，因此輸電線路施工需開辟大量的車行道路、人行道路，特別是在地形復(fù)雜的山地、丘陵區(qū)域。

另外， 輸電線路尤其是特高壓輸電線路路徑長，線路途徑不同的地形地貌區(qū)、土壤區(qū)、氣候帶、植被帶，不同區(qū)域的水土流失特征顯著不同。 水土流失形式及其影響因素的多樣性造成了輸變電工程水土流失治理的復(fù)雜性。

1.2 輸變電工程施工周期短，但水土流失周期長

輸變電工程施工周期短，單位塔基的土石方作業(yè)時間一般在一個月以內(nèi)。土建集中施工導(dǎo)致項目建設(shè)區(qū)微地形條件、植被、土壤等性狀在短時間內(nèi)急劇變化，短時間內(nèi)水土流失強(qiáng)度急劇增加。

但受制于材料供應(yīng)、主體工程施工進(jìn)度的影響，單基桿塔施工場地邊坡、 施工基面裸露時間貫穿整個施工期，其水土流失周期需延長至植被恢復(fù)達(dá)標(biāo)的階段。

1.3 輸變電工程水土流失時空分布不均

輸變電工程優(yōu)先進(jìn)行場地平整、道路開辟等施工準(zhǔn)備工作。 在此階段，植被壓占、地表擾動破壞，水土流失策源點主要為挖填邊坡、施工裸露面，水土流失強(qiáng)度大。其次進(jìn)行電氣設(shè)備基礎(chǔ)、桿塔基礎(chǔ)的開挖、回填、混凝土澆筑，基礎(chǔ)開挖土方臨時堆放。 在此階段，水土流失策源點主要為臨時堆放的松散土方，造成水土流失強(qiáng)度迅速增加，施工擾動范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。 后續(xù)實施桿塔組立、電氣設(shè)備安裝、線路架設(shè)等，此階段輸變電工程已基本無土石方挖填作業(yè)，水土流失策源點主要是施工裸露場地， 其水土流失強(qiáng)度開始減小。但牽張場地、跨越施工場地布置又使施工擾動范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

由此可見，隨著時間的不斷推移，輸變電工程水土流失呈現(xiàn)動態(tài)化的發(fā)展態(tài)勢，時空分布極不均勻。

2 輸變電工程水土流失治理難點

（1）輸電線路所經(jīng)區(qū)域地形地貌、土壤、植被等影響水土流失的因素復(fù)雜， 水土流失治理因地制宜、因害設(shè)防，生產(chǎn)建設(shè)單位需投入大量的人力、物力對不同區(qū)域水土流失成因進(jìn)行調(diào)查，并收集相關(guān)區(qū)域水土流失防治經(jīng)驗。

（2） 我國西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境較為惡劣，廣泛分布戈壁、荒漠、黃土丘陵、草原、高山草甸等生態(tài)脆弱區(qū)，原地貌水土流失強(qiáng)度大。 同時生態(tài)脆弱區(qū)抗干擾能力極差，地表草甸、草皮、結(jié)皮一旦遭到破壞就不可逆轉(zhuǎn)[3]。 但西部地區(qū)也是我國重要的能源外送基地，隨著“西電東送”項目的逐步開展，大量的輸變電工程造成生態(tài)脆弱區(qū)植被、土壤結(jié)皮的急劇破壞，水土流失治理難度極大[4]。

（3）輸變電工程涉及大量的施工道路、牽張場地、塔基施工場地等臨時占地區(qū)域。對于山地、丘陵區(qū)域的輸變電工程， 臨時占地區(qū)域同樣涉及大量的土石方挖填作業(yè)。 且越是高山、大嶺區(qū)域，施工材料運輸異常困難， 大量施工便道的修建導(dǎo)致大范圍的占地和擾動[5]。但由于其占地性質(zhì)為臨時用地，生產(chǎn)建設(shè)單位對臨時占地區(qū)域的水土流失防治意識較為淡薄，水土保持措施一般難以布置永久的工程措施。

（4）余土外運及處置困難。位于山地、丘陵區(qū)域的桿塔基礎(chǔ)開挖土方就地堆放易導(dǎo)致溜坡、壓占周邊表土、植被恢復(fù)效果差等水土流失問題，一般需進(jìn)行外運處置。 城區(qū)范圍電纜溝道、桿塔基礎(chǔ)開挖土方一般無法就地堆放、墊高，也需進(jìn)行外運處置。但由于輸變電工程單基桿塔余土數(shù)量少，余土點位眾多，難以進(jìn)行統(tǒng)一處置，且適宜接收余土的場地少，余土處置難度大。

（5）輸電線路工程施工擾動范圍廣且分散，一般遠(yuǎn)離居民區(qū)，交通條件差，水土保持措施難以開展。

3 現(xiàn)行輸變電工程水土流失防治措施體系及不足

輸變電工程依照項目所處區(qū)域的水土流失特征、地形地貌、主體工程施工擾動特點劃分水土流失防治分區(qū)。 依據(jù)主體工程布局及施工擾動特點，輸變電工程的水土流失分區(qū)一般由變電站和輸電線路組成。變電站工程可進(jìn)一步劃分為站區(qū)、進(jìn)站道路區(qū)、供排水管線區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)等；輸電線路工程可進(jìn)一步劃分為塔基區(qū)、牽張場地區(qū)、施工道路區(qū)等。

現(xiàn)行輸變電工程水土保持措施體系在永久占地區(qū)域以表土保護(hù)、擋墻、護(hù)坡及截排水措施為主，臨時占地區(qū)域以跡地恢復(fù)、植物措施為主，施工過程中輔以臨時攔擋、苫蓋、排水、沉沙措施等臨時措施。

以上水土保持措施體系布置可基本滿足輸變電工程水土流失防治要求，但依然存在如下不足：

（1）截排水設(shè)施匯集雨水，易對排水出口位置自然溝道造成沖刷。 變電站工程地下管溝布置多，施工擾動頻繁，易對臨時排水、沉沙措施造成破壞，降低其水土保持功能。

（2）不同桿塔所處微地形差異大，施工場地布局各有不同，邊坡防護(hù)、攔擋、截排水等措施應(yīng)依據(jù)逐基桿塔布置情況進(jìn)行合理布設(shè)?，F(xiàn)有輸變電工程水土保持措施典型設(shè)計無法滿足逐基桿塔施工現(xiàn)場要求。

（3）單基桿塔基礎(chǔ)開挖、澆筑完成后至組塔、架線施工轉(zhuǎn)序尚有較長的空閑期，施工場地一般裸露無植被，若無有效防護(hù)，極易給水土流失留下空間。

（4）塔基區(qū)基槽余土、石渣一般較為松散，有機(jī)質(zhì)含量低，土壤結(jié)構(gòu)差。 且余土堆放已改變塔基區(qū)域微地形，余土極易被坡面匯水沖刷。

（5）山地、丘陵區(qū)域施工便道一般需開挖邊坡、回填路基，路面為土質(zhì)，邊坡裸露無覆蓋。施工便道擾動范圍大，路面連續(xù)，一次暴雨即可匯集大量雨水沿車轍形成徑流侵蝕，嚴(yán)重時，甚至可能沖毀道路。且道路開辟已改變原地形、地貌特征，施工完成后無法恢復(fù)原貌。

4 結(jié)語

（1）輸變電工程具有線路路徑長、施工擾動范圍廣、水土流失周期長、時空分布不均等特點，線路沿線氣候條件、地形地貌及植被等差異顯著，水土流失成因復(fù)雜，防治難度大。

（2） 現(xiàn)行輸變電工程永久占地區(qū)域布置擋墻、護(hù)坡、截排水溝等工程措施，臨時占地區(qū)域以跡地恢復(fù)、植物措施為主，但依然存在諸多不足。 尤其以施工便道防護(hù)、基槽余土處置為難點。

（3）作為負(fù)責(zé)任的生產(chǎn)建設(shè)單位，應(yīng)將水土保持與主體工程放在同等重要的地位，合理規(guī)劃水土流失防治措施體系， 在實現(xiàn)輸變電工程經(jīng)濟(jì)效益的同時，也要進(jìn)一步提升輸變電工程的生態(tài)效益、社會效益。