輸變電工程機(jī)械化施工涉及高速公路的生態(tài)修復(fù)研究

關(guān)鍵詞：生態(tài)修復(fù)；輸變電工程；高速公路；機(jī)械化施工；可持續(xù)發(fā)展中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945(2025)14-0105-05

Abstract:Thereportofthe2OthNationalCongressoftheCommunistPartyofChinafurtheremphasizedthatecological restoratioisanimportantpartoftheconstructionofecologicalcivlizationandputforwardnewrequirements.Withtherapid developmentoftheeconomythedemandforelectricitycontinues togrow.Asanimportantpartofthepowersystem，thescale andspeedofpowertransmisionandtransformationprojectsarealsoconstantlyexpanding，andmoreandmoreprojectsinvolving highwaysarealsoinvolved.However，traditionalpowertransmisionandtransformationprojectconstructionmethodsoftencause greatdamagetotheecologicalenvironment.Inordertoachievesustainabledevelopment，ecologicalrestorationaftercostruction isparticularlyimportant.Ecologicalrestorationhasbecomeanurgentneedforgreeconstructionandmechanizedconstructionof StateGrid，especiallyhncossngimpoanttransporatinfacilitiessuchasighways.hispaperimstisusstheological restoratiotechnologiesandmethodsofexpresswaysaftermechanized’constructionofpowertransmisionandtransformation projects，in order to provide reference for related projects.

Keywords:ecologicalrestoration；powertransmisionandtransformationproject;highway；mechanizedconstruction；sustainable development

福建省的土壤條件具有多樣性，主要受地形、氣候和母巖等因素的影響。福建省近 70% 的耕地土壤處于酸性或強(qiáng)酸性水平。這主要是由于海拔、降雨量、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤質(zhì)地、土壤類型和作物類型等因素的顯著影響。輸變電工程在穿越高速公路等重要交通設(shè)施時(shí)，對周圍生態(tài)環(huán)境的影響是多方面的。面對行政主管部門在不斷強(qiáng)化建設(shè)單位的環(huán)保水保主體責(zé)任，強(qiáng)化對生產(chǎn)建設(shè)的環(huán)保水保監(jiān)管力度，強(qiáng)化對環(huán)保水保違法違規(guī)行為的追責(zé)處罰，提升工程建設(shè)安全和質(zhì)效水平，按照國網(wǎng)福建省電力公司全面推進(jìn)機(jī)械化施工要求，2024年輸電線路機(jī)械化施工率應(yīng)達(dá) 80% ，給電網(wǎng)環(huán)保工作帶來了新的挑戰(zhàn)。在輸變電工程生態(tài)恢復(fù)方面，福建省面臨一些挑戰(zhàn)和難點(diǎn)。例如，傳統(tǒng)的邊坡復(fù)綠技術(shù)成本高、安全性較低，且后期需要較長的養(yǎng)護(hù)時(shí)間才能達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，如何在保證工程質(zhì)量和安全的前提下，采用機(jī)械化施工減少對環(huán)境的影響，并進(jìn)行有效的生態(tài)修復(fù)，已成為亟待解決的問題]。

1輸變電工程施工對生態(tài)環(huán)境的影響

變電站和鐵塔的建設(shè)需要永久占用土地，會清除原有植被。在施工期間，進(jìn)行機(jī)械作業(yè)和土方工程會擾動土壤，破壞植被，可能會引起水土流失和生態(tài)退化。另外，在工程建設(shè)中可能會引來外來物種，這些物種可能會與當(dāng)?shù)刂脖桓偁?，影響生物多樣性和生態(tài)平衡。

施工過程中會直接破壞地表植被，影響生態(tài)平衡。輸電線路形成的廊道可能成為物種遷移的障礙，影響野生動物的生存和繁衍，降低生物多樣性。施工機(jī)械和電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生噪聲，影響周圍居民和野生動物，可能導(dǎo)致動物棲息地的破壞和生態(tài)平衡的破壞。施工過程中，如果廢水沒有經(jīng)過恰當(dāng)?shù)靥幚砭碗S意排放，將對水域環(huán)境產(chǎn)生污染。同時(shí)，施工可能會改變地下水的水位或地表水流的路徑，影響水資源的利用。

輸變電工程在穿越高速公路等重要交通設(shè)施時(shí)，會對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生多方面的影響。這些影響主要包括土地占用、植被破壞、水土流失，以及對野生動物棲息地的干擾等。

2輸變電工程機(jī)械化施工的優(yōu)勢

輸變電工程機(jī)械化施工是指利用機(jī)械設(shè)備以減少人工投入，降低工作強(qiáng)度，提高安全及施工質(zhì)量，完成相應(yīng)線路建設(shè)。它主要包括從工程勘測設(shè)計(jì)到施工建設(shè)管理的全過程，涉及物料運(yùn)輸、基礎(chǔ)施工、組塔、架線和接地敷設(shè)等線路主要施工過程的機(jī)械化程度[4-5]。

輸變電工程機(jī)械化施工能顯著提高施工的速度和效率，減少施工帶來的停電時(shí)間，加快涉及高速公路的工程進(jìn)度。通過機(jī)械化施工可以減少施工人員高空作業(yè)時(shí)間，降低施工人員的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，提高項(xiàng)目整體施工的安全性。機(jī)械化施工能夠標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化施工過程，減少人為因素導(dǎo)致的相關(guān)問題，提高工程質(zhì)量，能夠適應(yīng)各種地形和環(huán)境條件，在山區(qū)、河網(wǎng)等復(fù)雜地形進(jìn)行作業(yè)，提高施工的靈活和適應(yīng)性。相比于傳統(tǒng)施工，機(jī)械化施工對環(huán)境造成的干擾較小，可進(jìn)一步規(guī)范、細(xì)化高速公路和電網(wǎng)交叉跨越等相互支持配合工作。

3輸變電工程施工涉及高速公路工程生態(tài)修復(fù)技術(shù)與方法

3.1三聯(lián)養(yǎng)分自循環(huán)增效植被修復(fù)技術(shù)

圍繞“植物-土壤-微生物\"三聯(lián)生境重構(gòu)的技術(shù)核心，將植物、生長調(diào)節(jié)劑、土壤保水劑、微生物復(fù)合劑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)行集成應(yīng)用，為植物的生長構(gòu)建一個(gè)營養(yǎng)成分自循環(huán)環(huán)境，形成一種速效、質(zhì)效、長效的植被修復(fù)技術(shù)?！爸参?土壤-微生物\"生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系(圖1)主要包括：微生物技術(shù)、土壤改良技術(shù)、植物配伍技術(shù)和植物生長調(diào)節(jié)技術(shù)。

“三聯(lián)養(yǎng)分自循環(huán)增效植被修復(fù)技術(shù)\"是一種綜合性的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，它通常涉及土壤、植物和微生物之間的相互作用，以促進(jìn)受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。在這個(gè)技術(shù)中，微生物技術(shù)扮演著重要的角色。微生物技術(shù)可以單獨(dú)使用，也可以與其他生態(tài)修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，以提高植被的修復(fù)效果和效率。

微生物技術(shù)，在復(fù)合微生物肥料和微生物土壤調(diào)節(jié)劑中加入具有固氮、解磷、解鉀和降解有機(jī)物料等微生物菌劑，起到調(diào)節(jié)根系生物群落，改善土壤微生態(tài)的作用。土壤改良技術(shù)，施用復(fù)合微生物肥料、微生物土壤調(diào)理劑、土壤保水劑，可提高土壤活性、調(diào)整土攘質(zhì)地、塑造團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、有效增強(qiáng)土壤保水保肥能力。植物配伍技術(shù)，合理搭配當(dāng)?shù)剡m生植物，通過使用植物生長調(diào)節(jié)劑，定向調(diào)控植物的生長速度、促進(jìn)根系發(fā)育和群落演替穩(wěn)定性。

三聯(lián)法可以優(yōu)先在植被難以恢復(fù)、養(yǎng)護(hù)困難的土質(zhì)或全風(fēng)化巖質(zhì)邊坡使用，輸變電工程涉及高速公路邊坡坡率應(yīng)小于1:1，作為一種單純植被護(hù)坡技術(shù)，可以結(jié)合混凝土、土工材料或者微生物誘導(dǎo)礦化固土技術(shù)使用。

3.2微生物誘導(dǎo)礦化固土技術(shù)

生物誘導(dǎo)礦化固土技術(shù)，是一種伴隨著不同的微生物活動和化學(xué)反應(yīng)的自然礦化過程。在微生物自身新陳代謝作用下，碳酸鹽與周圍環(huán)境中的鈣離子結(jié)合形成碳酸鈣沉淀。目前，由嗜堿性微生物，底物溶液和鈣離子溶液組成的“綠色材料\"受到了廣泛關(guān)注，同時(shí)在土壤氮循環(huán)中可以穩(wěn)固土壤。

根據(jù)礦化過程中微生物和反應(yīng)途徑的不同，可以分為光合作用、反硝化作用、硫酸鹽還原、尿素水解4種類型（圖2)。多數(shù)微生物的生長 pH 范圍在 5.0～ 9.0，但是碳酸鈣的礦化沉積是在堿性環(huán)境條件下進(jìn)行，在微生物誘導(dǎo)碳酸鈣礦化過程中應(yīng)選擇較為適宜的pH范圍一般在8.0\\~9.0。

微生物誘導(dǎo)礦化固土技術(shù)，可以優(yōu)先在涉及高速公路緩于1:0.75植物難于生長的各類土質(zhì)邊坡、余土棄坡、強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡等使用，作為一種輔助措施，宜結(jié)合撒播草籽、三聯(lián)法等植物護(hù)坡混合使用。

3.3生態(tài)混凝土防護(hù)技術(shù)

生態(tài)混凝土防護(hù)技術(shù)是一種結(jié)合了工程防護(hù)和生態(tài)修復(fù)的新型護(hù)坡材料，它通過特定的混凝土配方和種子配方，對巖石邊坡進(jìn)行防護(hù)和綠化。生態(tài)混凝土是以無砂混凝土為基礎(chǔ)所做的性能提升，是一種無砂大孔生物相容性混凝土，是可以生長出植物的環(huán)保型混凝土。將生態(tài)混凝土護(hù)坡技術(shù)及傳統(tǒng)邊坡加固措施相結(jié)合，形成一種綠色主動網(wǎng)錨噴混生態(tài)混凝土邊坡防護(hù)技術(shù)。

生態(tài)混凝土具有保護(hù)環(huán)境、改善生態(tài)條件、基本保持其作為結(jié)構(gòu)材料作用的功能。多孔生態(tài)混凝土不僅在坡面上重新建立起植物生長帶，而且茁壯生長的坡面植被為路上動物提供了尋食和避難的場所，有利于恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境。它適用于水利護(hù)坡，不僅可以解決護(hù)岸防沖問題，還可以修復(fù)岸坡生態(tài)，減少熱島效應(yīng)，把混凝土護(hù)坡與生態(tài)完美結(jié)合起來，可以形成混凝土與自然環(huán)境和諧共生[-10]。

生態(tài)混凝土防護(hù)技術(shù)，可以優(yōu)先應(yīng)用于坡度在1:1.5\\~1:0.3的巖石邊坡和混凝土邊坡的護(hù)坡綠化，相比于其他近似坡率的技術(shù)，應(yīng)用于輸變電工程機(jī)械化施工涉及高速公路的生態(tài)修復(fù)有更好的景觀效果。生態(tài)混凝土護(hù)坡體系如圖3所示。

3.4 噴混植生技術(shù)

噴混植生技術(shù)叫，在邊坡表面營造一個(gè)固體、氣體、液體三相分布合理，既能讓植物生長發(fā)育，又可以防沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。噴混植生技術(shù)利用客土摻入一定量的混合材料，在坡面先利用錨桿加固鐵絲網(wǎng)，然后用噴播機(jī)械將含有種植土、保水劑等混合材料噴射到邊坡表面上，形成 10～20cm 厚度并有一定孔隙的土攘復(fù)合體。種子可以在復(fù)合體中生根、發(fā)芽、生長，并且復(fù)合體具有一定的強(qiáng)度，可以防止雨水沖刷與侵蝕。

噴混植生技術(shù)主要由鋪網(wǎng)結(jié)構(gòu)、客土混合物及護(hù)坡植物三部分組成。鋪網(wǎng)結(jié)構(gòu)中錨桿主要除了錨固局部不穩(wěn)定巖體外，還可以將鐵絲網(wǎng)固定在坡面上，形成中空的框架結(jié)構(gòu)，便于容納客土。鐵絲網(wǎng)主要作用是將客土穩(wěn)定地包裹在坡面上?？屯粱旌衔锸侵参锷L的基礎(chǔ)。護(hù)坡植物一般采用容易獲得的草本及灌木作為先鋒植物，先在坡面上營造一個(gè)適宜植物生長的環(huán)境，等待鄉(xiāng)土植物入侵形成穩(wěn)定的植物群落后，通過植物莖葉的水文作用及根系的力學(xué)作用實(shí)現(xiàn)對淺層巖土體加固的目的。

噴混植生技術(shù)適用于緩于1:0.1的土質(zhì)邊坡、土石混合邊坡、巖質(zhì)邊坡和人工硬化邊坡，但匯水面積不宜過大，應(yīng)用于輸變電工程機(jī)械化施工涉及高速公路的生態(tài)修復(fù)植物應(yīng)優(yōu)選鄉(xiāng)土植物。噴混植生護(hù)坡體系如圖4所示。

3.5 W-OH水土保持與綠化技術(shù)

W-OH水土保持與綠化技術(shù)是一種基于親水性聚氨酯材料(W-OH)的生態(tài)環(huán)保型技術(shù)，它能夠與水發(fā)生反應(yīng)生成具有良好彈性和一定孔隙率的固化層。這種固化層不僅具有良好的抱水、保溫和保肥性，促進(jìn)植物的快速生長，而且具有降解可控性，其降解產(chǎn)物無毒副作用，不會對周邊生態(tài)環(huán)境造成危害。W-OH是一種具有特殊親水基團(tuán)的聚氨酯材料，它們可以通過形成乳液或分散體在水中分散。這些材料因其環(huán)保特性和多功能性而受到關(guān)注，廣泛應(yīng)用于輕紡、涂料、皮革加工、木材加工和生物材料等領(lǐng)域。W-OH溶液能夠滲透長石砂巖表面，并形成一層柔軟而多孔的固結(jié)層，顯著提高其耐水性，抗沖刷性指數(shù)可以從約0.2增加到 1.0 此外，該固結(jié)層還能提高保水率 50% ，并在模擬降雨試驗(yàn)中減少沉積物流失量達(dá) 99% 。掃描電鏡(SEM)圖像顯示，W-OH溶液能夠包裹長石砂巖顆粒并將它們緊密連接，從而降低水蝕速率并減少蒸發(fā)。W-OH水土保持與綠化技術(shù)的技術(shù)特征如圖5所示。

在重力和水力的影響下，山坡土壤會分解、崩塌并積累，這種現(xiàn)象被稱為崩崗。它是土壤侵蝕的極端形式和水土流失的極端狀態(tài)。崩崗?fù)寥来嬖谕临|(zhì)疏松、結(jié)構(gòu)性差、抗侵蝕力弱等特性。W-OH水土保持與綠化技術(shù)的核心在于，通過在坡面上噴灑材料，使其在短期內(nèi)與土壤緊密結(jié)合并產(chǎn)生凝膠和固化，從而形成一種具有彈性和多孔特性的穩(wěn)定層。這種穩(wěn)定層不僅具備優(yōu)秀的保肥、保水和保溫功能，還可以減少坡面土壤的侵蝕模數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定坡度、恢復(fù)跡地的目標(biāo)。

W-OH水土保持與綠化技術(shù)[12-13]，適用于各種巖石、硬質(zhì)土、砂質(zhì)土和貧瘠地等坡面的綠化和植被恢復(fù)，特別是斜坡陡峭、土壤貧瘠、水土流失嚴(yán)重等地區(qū)。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于山體邊坡、高速公路分離帶的護(hù)坡綠化及中鐵路、黃河古道河岸、公路邊坡治理與綠化的工程中，取得了優(yōu)異的治理效果。

3.6涉及高速公路生態(tài)修復(fù)實(shí)施策略

三聯(lián)養(yǎng)分自循環(huán)增效植被修復(fù)，施工區(qū)土壤形成營養(yǎng)養(yǎng)分自循環(huán)環(huán)境，可有效解決土壤貧瘠、立地困難的問題，可減少植物生長期間養(yǎng)護(hù)頻次，甚至無需養(yǎng)護(hù)。微生物誘導(dǎo)礦化固土技術(shù)與傳統(tǒng)固土方式相比，具有施工便捷、成本低廉和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可以有效解決水泥固土技術(shù)與就地綠化的矛盾，緩解施工引起的水土流失問題。生態(tài)混凝土防護(hù)技術(shù)，可以顯著增強(qiáng)水體的自凈作用，改善涉及的河道水質(zhì)。噴混植生技術(shù)，通過植被的防護(hù)作用從而達(dá)到恢復(fù)邊坡植被、改善景觀、保護(hù)環(huán)境的目的。W-OH水土保持與綠化技術(shù)因其獨(dú)特的優(yōu)勢，非常適合用于斜坡陡峭、土攘貧瘠、水土流失嚴(yán)重等地區(qū)的生態(tài)修復(fù)和景觀改善。

3.7機(jī)械化施工與生態(tài)修復(fù)的結(jié)合實(shí)踐

輸變電工程機(jī)械化施工與生態(tài)修復(fù)的結(jié)合，不僅能夠提升工程建設(shè)的效率和質(zhì)量，還能夠減輕工程對環(huán)境的影響，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和保護(hù)。國網(wǎng)福建電科院利用微生物誘導(dǎo)礦化固土技術(shù)，在閩粵聯(lián)網(wǎng)工程邊坡治理上進(jìn)行示范應(yīng)用，取得了較好的固土效果，減少了水土流失?；赪-OH的水土保持與促生綠化技術(shù)應(yīng)用到政和和武夷山公路兩側(cè)的邊坡治理中。經(jīng)過半年的觀察發(fā)現(xiàn)，該方法有效地防止了道路邊坡的降雨沖刷侵蝕及凍融侵蝕，提高了植被覆蓋度，逐步恢復(fù)了邊坡自身的抗侵蝕能力。

4結(jié)束語

本文提出的5項(xiàng)護(hù)坡及生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可運(yùn)用在輸變電工程機(jī)械化施工涉及高速公路的生態(tài)修復(fù)，減少因輸變電工程建設(shè)特別是推廣機(jī)械化施工后造成的水土流失問題。選擇適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)修復(fù)技術(shù)，需要考慮典型設(shè)計(jì)、坡率、費(fèi)用等因素。輸變電工程機(jī)械化施工后的生態(tài)修復(fù)是實(shí)現(xiàn)工程與環(huán)境和諧共生的重要途徑。通過采用先進(jìn)的機(jī)械化施工技術(shù)減少環(huán)境破壞，結(jié)合科學(xué)的生態(tài)修復(fù)方法，可以有效恢復(fù)施工區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]程金，張思文，黃文卿，等.福建省耕地土壤 pH 空間分布及影響因素分析[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，27(12):90-101.

[2]呂婕梅.“生態(tài)修復(fù)理論與技術(shù)\"課程教學(xué)模式改革探討[J].科教導(dǎo)刊，2023(18):108-110.

[3]鄭衛(wèi)鋒，蘇朝暉，李東亮，等.輸變電工程施工裝備現(xiàn)狀及配置建議[J]中國電力企業(yè)管理，2019(3)：28-29.

[4]架空輸電線路機(jī)械化施工技術(shù)導(dǎo)則:Q/GDW11598—2016[S].2016.

[5]鄭衛(wèi)鋒，蘇朝暉，李東亮，等.輸變電工程施工裝備現(xiàn)狀及配置建議[J]中國電力企業(yè)管理，2019(3)：28-29.

[6]彭韋，王芮文，歐定福.溧高高速公路巖質(zhì)邊坡三聯(lián)生態(tài)防護(hù)技術(shù)研究[J].黑龍江交通科技，2023，46(2):17-19.

[7]高穎，李濤，鄭愷丹，等.采煤塌陷區(qū)微生物礦化聯(lián)合植被固土試驗(yàn)研究[J/OL].煤炭科學(xué)技術(shù)，1-15[2025-02-20].http://kns.