輸電線路工程環(huán)境影響及其防治措施

張軍 ZHANG Jun；蔣佳歡 JIANG Jia-huan

（①寧夏朔源電力設(shè)計咨詢有限公司，銀川 750001；②銀川能源學(xué)院，銀川 750001）

1 概述

輸電線路的建設(shè)對于西北地區(qū)加速經(jīng)濟發(fā)展和資源均衡具有重要意義，隨著國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的提高和公眾環(huán)保意識的增強，輸電線路工程全壽命周期內(nèi)是否嚴(yán)格落實環(huán)境保護與水土保持方案等均受到了人們的廣泛關(guān)注。

1.1 工程所處區(qū)域環(huán)境背景

寧夏可分為北部引黃灌溉區(qū)、中部干旱帶和南部山區(qū)，區(qū)域內(nèi)集中的環(huán)境問題各異且復(fù)雜多變，整體生態(tài)脆弱敏感。在貫徹執(zhí)行《中華人民共和國水土保持法》和《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》及相關(guān)的地方規(guī)定的要求下，對輸電線路工程全壽命周期內(nèi)環(huán)境保護和水土保持問題進行分析，對于線路選擇合理路徑，因地制宜配置基礎(chǔ)型式，優(yōu)化設(shè)計塔位施工基面，降低工程造價，制定有效的環(huán)保措施，最大限度地節(jié)約資源，實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1.2 寧夏江漢330kV變電站-先鋒變110kV線路工程概況

寧夏江漢330kV變電站-先鋒變110kV線路工程位于靈武市寧東鎮(zhèn)及吳忠市鹽池縣境內(nèi)。起點為江漢330kV變電站110kV構(gòu)架南起第15Y間隔，終點為先鋒110kV變電站西起第3間隔，線路全長44.1km，海拔高度在1300m～1480m之間。線路所跨區(qū)域內(nèi)有白芨灘自然保護區(qū)，清水營井田、明長城、毛堡城、東莊子、西佛寺、興武營古城等文物保護點及居民點。所經(jīng)地貌以丘陵與平地為主，地形較開闊，地表多表現(xiàn)為荒灘，走廊地勢起伏較大，局部有沖溝發(fā)育，周圍環(huán)境主要是封山禁牧區(qū)，以荒地、荒灘為主，土質(zhì)主要以粉土、粉細砂、碎石及泥質(zhì)砂巖為主。整體來看，工程所處環(huán)境敏感脆弱，極有必要采取環(huán)境保護與水土保持防治措施。

2 輸電線路工程環(huán)境影響

高壓輸電線路以輸送距離長、跨越區(qū)域廣、沿途地形和地質(zhì)條件復(fù)雜多變?yōu)樘卣鳎瑢儆诰€性開發(fā)建設(shè)項目，呈條帶狀布置，以鐵塔為支撐，形成相對獨立的電力走廊，雖然單基鐵塔占地面積不大，但線路較長，走廊總面積可觀。由于高壓輸電線路的特殊性，對線下凈空有一定距離要求，其建成后線下空間不能被當(dāng)?shù)刂苯永?。對林木及房屋密集地區(qū)還需砍伐通道及拆遷房屋，這些對環(huán)境及占地的不良影響也是顯而易見的?，F(xiàn)以寧夏江漢330kV變電站-先鋒變110kV線路工程為例，分析架空輸電線路施工階段、運行管理階段對環(huán)境的影響。

2.1 施工期間輸電工程環(huán)境影響

架空輸電線路施工階段包括：基礎(chǔ)工程、桿塔組立工程、架線工程、接地工程、線路防護工程等，其對環(huán)境影響主要在基礎(chǔ)工程階段。

每個塔位需根據(jù)塔腿根開大小平整一塊場地，考慮施工裕度等因素后，塔位施工平臺少則幾十平方米，多則幾百平方米（圖1）。所以在施工時，基面的土石方開挖量（包括基礎(chǔ)基坑開挖）非常大，個別鐵塔的土石方開挖量甚至高達近千立方米。因此，常存在如下一些問題：

圖1 大開挖基礎(chǔ)基坑圖

①破壞塔位原有土體穩(wěn)定?；嫱潦酱罅块_挖，不但破壞了塔位原有的天然植被，而且使原穩(wěn)定土體受到擾動。開挖土石方后形成的坡面，暴露在大氣中，在雨水的沖刷下，容易產(chǎn)生水土流失和塌方。同時，大量的基面挖方棄土堆積在基面邊坡上，增加了邊坡附加壓力，在雨水浸蝕下，容易產(chǎn)生坍方和滑坡（圖2）。

圖2 基坑邊坡圖

②對周圍環(huán)境的影響。由于基面的大開挖，大量多余的土石方往往順山坡滾下，形成較長的“滾坡”現(xiàn)象，滾坡所到之處自然植被將受到不同程度影響。被雨水沖刷而流失的棄土、棄石，如果附近塔位下有房屋、農(nóng)田、道路、經(jīng)濟林等，就會對房屋安全、交通造成威脅，對農(nóng)田耕作、農(nóng)作作物生長造成影響。

此外，在架線工程建設(shè)過程中，受地形環(huán)境特點的制約，如架線過程必須跨越部分居民區(qū)、公路、鐵路，或丘陵、峽谷、林業(yè)苗木區(qū)等，必須移栽或砍伐線路路徑下的作物、苗木，遷移、拆除民居建筑等。

2.2 運行階段輸電工程環(huán)境影響

高壓輸電線路在運行的過程中，導(dǎo)線表面會產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，在電暈及其它放電的同時會造成無線電干擾及噪聲污染。

①無線電干擾。送電線路與收信設(shè)備的距離，接收天線的方位，接收設(shè)備的性能，以及天氣狀況等因素，決定著送電線路對無線電通信的干擾強度。主要表現(xiàn)為對調(diào)幅廣播、通信（550kHz-12MHz）和電視信號的干擾。隨著電壓等級的不斷提高，發(fā)生電暈及其它放電的機會越來越多，給人們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活帶來了一定的影響?！?10kV～750kV架空輸電線路設(shè)計規(guī)范》（GB50545-2010）規(guī)定，110kV的無線電干擾限值為55dB～58dB，在考慮對各種無線設(shè)施的電磁影響時，按58dB計算無線電干擾限值。

②噪聲污染。噪聲干擾居住環(huán)境的事件越來越多，人們對噪聲問題的關(guān)注程度也越來越高，這些是由人類在工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、交通運輸和社會生活等活動中產(chǎn)生的。送電線路的噪音相對于這些日常產(chǎn)生的噪音來說，噪音級別相對較低，而且送電線路一般都在相對偏遠的地區(qū)，因此并不受人關(guān)注，但是這種人類厭煩的聲音頻率會影響到生活在輸電設(shè)備周圍的人們[1]。此外，送電線路的可聽噪聲主要發(fā)生在潮濕的條件下，電壓等級越高，可聽噪聲發(fā)生的頻率也越高。

3 輸電線路工程環(huán)境防治措施

為了更可能全面描述輸電工程對環(huán)境的影響，文章從設(shè)計階段、施工階段以及后期運行階段探討輸電工程對環(huán)境的影響。

3.1 設(shè)計階段環(huán)境預(yù)防措施

隨著環(huán)境保護法的實施和公眾對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注和生態(tài)監(jiān)管的規(guī)范，寧夏江漢330kV變電站-先鋒變110kV線路工程，在研讀項目所在地城鄉(xiāng)規(guī)劃及自然保護區(qū)相關(guān)政策和文件，充分考慮當(dāng)?shù)赝ㄐ旁O(shè)施布局、林業(yè)、礦產(chǎn)資源的分布、水文地質(zhì)、交通運輸條件以及居民區(qū)布局現(xiàn)狀等，線路走線進入生態(tài)復(fù)雜區(qū)域，結(jié)合規(guī)劃設(shè)計規(guī)范與工程規(guī)程要求，在該階段進行的環(huán)境低影響設(shè)計。

①路徑選擇原則。在交通路線的選擇上盡量借用現(xiàn)有的交通路線，在污穢較重的地段盡量避開或縮短路線，避開地質(zhì)惡劣的地段；盡量避免拆遷民房；協(xié)調(diào)好沿線已建、在建、擬建送電線路、公路、鐵路及其它設(shè)施與本線路之間的矛盾。寧夏江漢330kV變電站-先鋒變110kV線路工程向北出線避開白灘自然保護區(qū)，對寧東神州光伏廠區(qū)、寧夏鹽池高沙窩工業(yè)集中區(qū)、明長城遺址、興武營故城遺址等進行了重點避讓；在距先鋒110kV變電站2公里處增設(shè)轉(zhuǎn)角避讓通信微波塔；途中為減少林木采伐，保護生態(tài)環(huán)境，對林木密集覆蓋區(qū)、果園、經(jīng)作作物田等進行避讓?？紤]樹木自然生長高度，110kV線路導(dǎo)線與樹木垂直距離最小不低于4.0米，可增加桿塔呼高，以此降低樹木砍伐，對施工通道的砍伐。

②基礎(chǔ)選型原則?；A(chǔ)設(shè)計是線路工程設(shè)計中的重點，即使在同一條線路上，由于地質(zhì)條件的變化，需要采用不同的基礎(chǔ)類型。不同的基礎(chǔ)型式在承載能力、材料耗量、石方量以及對環(huán)境的影響等各不相同，充分利用各種類型基礎(chǔ)的優(yōu)點，使土石方最小化，使工程對環(huán)境的影響最小化[2]。盡可能充分利用原狀土地基承載力高、變形小的良好力學(xué)性能，優(yōu)先采用原狀土基礎(chǔ)（掏挖基礎(chǔ)、挖孔樁基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)等），同時配合設(shè)置不等高基礎(chǔ)，減少地表植被破壞，節(jié)省開挖及回填工作量，保護生態(tài)環(huán)境。

寧夏江漢330kV變電站-先鋒變110kV線路工程沿線為粉土、粉砂、碎石及泥質(zhì)砂巖，推薦采用挖孔樁基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)及板式直柱基礎(chǔ)，基礎(chǔ)型式及尺寸見（圖3）。

圖3 基礎(chǔ)一覽圖

3.2 施工階段環(huán)境防治措施

寧夏江漢330kV變電站-先鋒變110kV線路工程沿線地貌、地質(zhì)條件復(fù)雜，植被稀少，生態(tài)環(huán)境脆弱。針對施工過程中的環(huán)境保護與治理措施主要有：

3.2.1 水土流失區(qū)的防治措施 在工程項目線路建設(shè)過程中，塔基的開挖要有序、小范圍，避免大面積的破壞，盡量避免樹木砍伐，避免因施工造成的植被與樹木破壞導(dǎo)致水土流失與生態(tài)環(huán)境破壞[3]。對無法避免造成的樹木砍伐與植被破壞，應(yīng)在建設(shè)完成后對塔位周邊植被與樹木進行恢復(fù)。

3.2.2 施工臨時占地區(qū)的生態(tài)保護措施 基礎(chǔ)開挖多余的土石方，決不允許就地傾倒，采用搬運至塔位附近對環(huán)境影響小且不影響農(nóng)田耕作的低洼處或坡度較緩的地方分散堆渣，對沿線分散小型堆渣場，采取選擇適宜當(dāng)?shù)厣L的優(yōu)勢草種，在線路沿線不同的棄渣場播種。

臨時征用土地在用地完成后立即恢復(fù)，按照國家規(guī)定對毀損部分予以補償。對塔坡保護范圍不夠的回填土做擋墻，對易風(fēng)化的自然坡面做護面，對排水不暢的土坡做排水溝，避免沖刷塔坡，造成水土流失。對處理基面易沖刷和流失的在上述方法仍不能滿足要求，采用在基面上重新植被，大規(guī)模的護面采用噴漿的方法處理基面。

3.2.3 施工階段施工生態(tài)補償措施 施工人員可在當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)負責(zé)人或林木所有人認(rèn)可的情況下，采取移栽或砍伐樹木的方式，對移栽或砍伐的樹木種類、數(shù)量、面積等進行詳細記錄，并由施工單位按照國家有關(guān)補償政策辦理相應(yīng)手續(xù)、繳納相應(yīng)植被恢復(fù)費用的規(guī)定，到當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門辦理相應(yīng)手續(xù)，領(lǐng)取相關(guān)文件。

3.2.4 施工工藝選擇 桿塔型式選擇上，采用自立式直線塔，盡量少占土地、減少土石方開挖量及水土流失，保護生態(tài)環(huán)境。組塔方式采取分段吊裝和整體吊裝的施工方式，選擇合適的流動式起重機，減少機械進出的次數(shù)。

嚴(yán)格按設(shè)計的塔基基礎(chǔ)占地面積、基礎(chǔ)型式等要求開挖，多采用原狀土開挖基礎(chǔ)，避免大開挖土方的大量運輸和回填。掛線時用張力機和牽引機緊、放輸電線路，以減少樹木的砍伐和植被的破壞。

3.2.5 基礎(chǔ)技術(shù)措施 鐵塔基礎(chǔ)實施的合理性是基礎(chǔ)工程貫徹環(huán)保精神的基礎(chǔ)，本工程在此方面的具體措施有：根據(jù)沿線地形地貌特征、巖土工程條件，結(jié)合上部荷載的特點和環(huán)境保護、水土保持的要求，在清水營礦區(qū)段采用板式直柱基礎(chǔ)；在風(fēng)積沙層厚超過2.5m及有地下水地段采用灌注樁基礎(chǔ)；在碎石、粉土、強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖等無地下水地段采用挖孔樁基礎(chǔ)。以原狀土基礎(chǔ)為主，并考慮主柱加高基礎(chǔ)，以減少土石方，盡量減少基坑開挖工程量，盡量減少對原始地形地貌的破壞。

3.2.6 加強排水等線路防護措施 在輸電線路工程設(shè)計中，對有滑坡可能的邊坡防范要“治坡先治水”，結(jié)合環(huán)境保護和水土保持，統(tǒng)籌考慮防治措施，以治水為主，輔之以其他加固措施的滑坡防治策略（圖4）。本工程要求降基的基面留有內(nèi)高外低的排水坡度，坡度一般為0.5%-1.0%。

圖4 線路防護措施圖

3.2.7 架線工程措施

架線中可選用無人機進行導(dǎo)地線的展放，可有效保護農(nóng)作物和苗木免受砍伐之苦，不需遷移和拆除民居建筑，施工人員不再長途跋涉，跨越障礙，節(jié)省了大量因此而產(chǎn)生的經(jīng)濟補償，同時也大大加快了施工進度，減少了導(dǎo)線表面的破壞。

3.3 運行管理階段環(huán)境保護措施

后期運行階段應(yīng)進行周圍生態(tài)環(huán)境的維護，在高壓輸電項目工程施工項目完成并投入運行之后，對于生態(tài)環(huán)境的影響就開始變得較小。該項目對于生態(tài)環(huán)境的影響，主要是在施工過程中對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的破壞。但是在后期的運行過程中，除了進行項目的驗收以及維護之外，還可以對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境進行恢復(fù)后的維護，以及動植物的監(jiān)測，做到生態(tài)環(huán)境的定期維護。

4 結(jié)語

為了減少高壓輸電線路施工及運行過程對環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，應(yīng)從設(shè)計階段、施工階段和后期運行維護三個階段進行環(huán)境保護和低影響設(shè)計施工。在設(shè)計階段就應(yīng)考慮環(huán)境因素，從路徑的選擇、基礎(chǔ)選型等方面，選擇造價低、環(huán)境影響低、效益好的方案；在施工階段從施工方案的選擇到施工工藝、施工機械的確定、再有樹木移植、青苗補償?shù)确矫婢C合考慮，改善生態(tài)環(huán)境和水土保持性能。在后期運營階段通過對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的修復(fù)和維護，檢測動植物健康狀態(tài)，全面實現(xiàn)輸電線路所在區(qū)域的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。