杆洞输变电工程水土流失预测及措施设计

2012-02-05梁腾飞方荣杰徐勤学

中国水土保持 2012年3期

梁腾飞，方荣杰，徐勤学

(桂林理工大学环境科学与工程学院，广西桂林541004)

自1993年水土保持法实施条例颁布施行后，水土保持方案制度开始实施［1］。编制水土保持方案是为了预防与治理项目开发建设引起的水土流失，编制单位应根据建设项目的特点等，制定有效的水土流失防治措施，明确生产建设单位所承担的水土流失防治范围和责任，为水土保持监督管理部门落实监督执法三项基本制度提供科学依据［2］。笔者试以广西融水县杆洞输变电工程为例，结合输变电工程施工分区的特点、项目区水土保持的要求，划分项目水土流失防治分区，对建设期项目新增的土壤流失量进行预测，最后提出了可行的水土流失防治措施布局方案，以期为类似开发建设项目的水土保持方案编制和水土流失防治提供借鉴。

1 工程及项目区概况

杆洞输变电工程位于广西融水县杆洞镇附近，距融水县城143 km。项目区位于珠江流域的西江水系，属中亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛但分布不均，夏季多雨，冬季干燥，雨热同季，年平均气温为19．4℃。项目区以低山为主，地形切割强烈，地势起伏较大。分布的土层为坡积土和残积土，下伏基岩为三叠纪砂岩。土壤为地带性红壤，植被类型为中亚热带常绿阔叶落叶混交林，土地利用类型主要为有林地和旱地，旱地主要种植甘蔗。土壤侵蚀以水力侵蚀为主，侵蚀方式主要为面蚀和沟蚀。项目区总占地约16 530 m2，挖方约22 698 m3，填方约21 682 m3，挖、填基本平衡。工程于2011年10月动工建设，施工期6 个月。

依据《广西壮族自治区人民政府关于划分水土流失重点防治区的通知》(桂政发［2000］40 号)，融水县属于水土流失重点预防保护区。杆洞输变电工程项目区属于全国土壤侵蚀区划中的西南土石山区，土壤容许流失量为500 t/(km2·a)。项目区产生的水土流失除受地形、土壤、气候、植被等自然因素制约外，还受频繁的人类活动影响，开发建设项目导致的水土流失是该区域水土流失的重要组成部分。融水县自2000年被列为广西水土流失重点防治县以来，成立了水土保持领导机构和工作机构，具备水土保持行政管理和技术管理的能力。

2 工程建设新增水土流失预测

根据项目区内各功能区的施工特点、扰动情况和可能产生的水土流失类型等进行二级分区，将项目区划分为2 个预测单元，即变电站区和输电线路区。变电站区开挖形成的开挖面和填筑面，在受到雨水溅击和面上集水冲刷的情况下会产生面蚀、沟蚀，是一个比较集中的面流失区;输电线路区的水土流失主要来自塔基，除平地外，坡地上的塔基更容易产生水土流失，单个塔基流失量小，但数量较多，是较分散的由多个流失点组成的线状流失带。

2．1 预测范围

本工程施工基本由当地民工承担，专业施工人员少，人员居住直接租用当地民房即可，无需专门设置生活区，经向业主询问也无临时施工道路。本工程水土流失测算的范围即整个工程建设所占用和扰动的区域，包括变电站区占地、进站道路占地、塔基永久占地、塔基施工临时占地，合计造成水土流失面积1.95 hm2。

2．2 预测时段

根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433—2008)中水土流失预测时段划分要求［3］，结合项目实际情况，水土流失预测分施工期和自然恢复期两个时段进行。本项目总工期为6 个月，项目区植被自然恢复一般需要1年左右，因此水土流失预测期取1年。水土流失预测时段见表1。

表1 水土流失预测时段

2．3 预测内容和方法

根据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433—2008)，水土流失预测内容主要包括扰动地表面积、弃土弃渣量、损坏水土保持设施数量、水土流失量及流失危害等。具体预测方法见表2。

表2 预测内容和方法

2．4 预测结果

2．4．1 扰动地表面积及损坏水土保持设施数量

通过查阅开发建设项目的技术资料，结合实地查勘，对项目建设期扰动地表面积按预测单元分别进行统计，结果为变电站区1．12 hm2、输电线路区0．83 hm2。

根据广西壮族自治区水利厅《关于水土保持设施等若干问题解释的通知》(桂水水保［2007］22 号)的有关规定，水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总称，包括工程设施、水土保持植物和原地形地貌以及农业用地、未利用土地等均属于水土保持设施。在工程建设过程中，开挖扰动破坏了这些地类，将加速区域水土流失。通过实地调查及查阅开发利用方案可知，本项目施工期损坏水土保持设施面积为1．95 hm2，土地类型及面积见表3。

表3 损坏水土保持设施数量hm2

2．4．2 弃土(渣)量

杆洞变电站区开挖、平整基本能做到挖填平衡，无弃渣产生;输电线路区产生弃渣1 000 m3。

2．4．3 土壤流失量

依据《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433—2008)计算，该工程建设将产生土壤流失量261．40 t，其中施工期土壤流失量为214．10 t，自然恢复期为47．30 t。项目建设共新增土壤流失量241．90 t，其中施工期新增204．35 t，自然恢复期新增37．55 t，详见表4。

表4 土壤流失量预测结果

2．4．4 水土流失危害

施工过程中占压和扰动耕地、灌木林地、林草地和荒草地，改变了土壤结构，使植被覆盖度降低，水土保持功能下降，水土流失加剧。

本工程建设期短，变电站区空地未加以绿化及美化，塔基占地排导措施、护坡措施不完善，塔基临时占地平整缺乏必要的挡护措施及迹地恢复措施，影响区域生态环境和自然景观。

3 水土流失防治措施体系

根据工程建设特点和当地的自然条件，结合各治理区域的具体情况，在水土保持方案编制原则和工程水土流失防治目标的指导下，按照划分的水土流失防治分区和“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的水土保持方针，结合主体工程设计的水土保持工程，严格执行“先拦后弃”的施工工艺，坚持工程措施与植物措施相结合，采取拦挡工程、排水工程、植被建设工程等进行综合治理，并注重施工期临时防护措施的布设，形成综合防治体系。

3．1 变电站区

变电站区的水土流失主要是由于挖掘地表、场地平整形成的裸露面和土石方临时堆放等受降水、风力等外营力作用造成的，其防治措施主要是加强预防保护、裸露面临时覆盖、土石方临时拦挡、拦蓄径流、边坡和空地绿化美化等措施。

3．2 输电线路区

输电线路区杆塔基础施工产生弃渣，需补充针对塔基开挖剥离的表土临时堆放的临时拦护和覆盖措施。补充设计弃渣场，设置挡渣墙，弃渣完毕后将临时堆放的表土覆盖到弃渣场顶部恢复植被，补充塔基周边排水沟等。防治措施体系将按照系统工程原理，处理好局部与整体、单项与综合、近期与远期的关系，力争达到投资省、效益好、可操作性强，有效地控制防治责任范围内的水土流失。同时，便于水土保持方案设计的措施能够有效融入项目下一阶段的主体工程设计中。

具体的水土流失防治体系见表5。