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江苏省输变电类开发建设项目水土流失特点及防治管理措施

2013-07-26汤建熙樊峻江刘敏昊吴嘉裕赵言文

中国水土保持 2013年2期
关键词:点式塔基水土保持

彭 瑶,付 丽,汤建熙,樊峻江,刘敏昊,吴嘉裕,李 盟,赵言文

(1.南京农业大学资源与环境科学学院,江苏南京210095;2.江苏省水利厅农村水利处,江苏南京210029;3.江苏省农村水利科技发展中心,江苏南京210029;4.江苏省水土保持办公室,江苏南京210029)

随着社会经济的持续发展,电力需求日益增加,输变电线路的改扩建工程也随之增加,“十一五”期间的输变电类项目较“十五”期间增加了22.5%[1]。输变电线路工程一般由点式和线式工程组成,点式工程主要为变电站的改扩建,线式工程主要是输变电线路的改扩建。线式工程具有路程长、跨区域、占地类型多等特点,由于涉及工程开挖、弃土弃渣堆放等施工项目,所以极易造成水土流失,如不及时采取防治措施,受降雨等影响则极易造成边坡滑塌、弃渣外流以及周边生态环境破坏等危害[2]。本文选取江苏省近5年内50个输变电类开发建设典型工程项目进行分析研究,以期为防治该类项目造成的水土流失提供借鉴和参考。

1 项目区概况

江苏省位于长江、淮河下游,由于地貌类型多样、土壤质地松散、季节性降水丰沛、地表人为扰动面广量大等特点,所以容易造成水土流失[3]。大部分地区以水力侵蚀为主,主要表现为面蚀和沟蚀,个别地区存在重力侵蚀,黄泛平原和滨海平原少部分地区还存在风蚀现象[4]。

2 输变电项目水土流失特点及危害

2.1 影响输变电项目水土流失的因素

2.1.1 自然因素

(1)降雨。输变电类开发建设项目由于路线较长,所以工期一般也较长,且经常会贯穿雨季施工,若在雨热同期施工,土壤的母质就会被风化,将使土壤结构变得不稳定、抗冲刷能力减弱,这时地面很容易受到侵蚀,且在短时间内不容易恢复植被[5]。

(2)植被。地表植被能够稳固土壤,吸收土壤中多余的水分,使土壤处于稳定状态,因此植被覆盖度高的区域相对不易产生水土流失,若工程所经地段的植被遭到严重破坏,则使土地失去了保护层,很难抵挡雨水的冲刷,极易产生严重的水土流失。

(3)地形。不同的地形对水土流失的影响是不一样的,江苏省以平原为主,地形相对平坦,仅北部和西南部有部分低山丘陵区。地势起伏越大,坡长越短、坡度越大,水土流失危险性就越大[5],严重时甚至会发生滑坡和泥石流等自然灾害。

(4)地质。不同地质条件对水土流失的影响也是不一样的,目前发现的平原水土流失地点几乎全部集中在沙土区范围内[6]。根据《江苏省人民政府关于划分水土流失重点防治区和平原沙土区的通知》,江苏省有3片平原沙土区,即黄河故道高亢平原沙土区、沿海平原沙土区、老通扬运河以南的高沙土区,其中平原沙土区土壤结构疏松,容易随地表径流流失,为水土流失的易发区。

2.1.2 人为因素

根据对50个江苏省输变电类开发建设典型工程项目的分析统计,总结出影响输变电类开发建设项目水土流失的主要人为因素有11项,其中点式工程有2项、线式工程有9项。

(1)点式工程。影响点式工程水土流失的人为因素主要有:①工程占地扰动地表。点式工程占地主要为平地,在施工前需进行场地平整,施工中有些还需要开挖,这些环节都将破坏原地表植被,使地表失去原有防冲、固土的能力。②土石方临时堆放。若不对临时堆放的土石方进行必要的防护,就会造成水土流失,尤其是在雨季,流失会加剧。

(2)线式工程。影响线式工程水土流失的人为因素主要有9个方面:①工程占地扰动地表。线式工程占地主要为平地,以塔基为例,在修建塔基前需进行场地平整降基,在降基、平整的过程中,会破坏地表植被,使其失去原有防冲、固土的能力。②工程开挖。浇筑杆塔基础、修建排水沟等均需开挖,而开挖和堆弃废弃物会占压和破坏林草植被,使地表失去原有保护,并形成很多松散的裸露地面,在降水、大风等作用下极易产生水土流失[7]。③临时道路修建。临时道路多为人力或者机械运输道路,修建后形成新的裸露面,不仅对原地貌进行了再塑,而且破坏了原地表植被及相应功能,增加了原地表水土流失,主要表现为面蚀。④基础浇筑。浇筑线路塔基基础,在一定程度上破坏塔基周围植被,增加水土流失。⑤杆塔组立。线路杆塔运至现场进行组立,需要一定临时施工用地,而临时占地会破坏原地表植被,使地表失去原有防冲、固土的能力,增加水土流失。⑥放线紧线。在牵张场区,放线紧线作业占压、扰动地表[8]。⑦附件安装。线夹、防震机具、间隔棒等附件的安装,对地面产生影响。⑧弃土弃渣。在弃渣、弃土、取土等区域,其水土流失强度往往会高出自然侵蚀强度的数倍[9]。⑨材料堆放。线路工程呈线状分布,为便于材料的保管及方便施工,需要按照一定要求分标段设置临时材料堆放场地。

江苏省输变电类开发建设项目水土流失影响识别情况如表1。

2.2 水土流失类型及分布

对近5年江苏省50个输变电类开发建设典型工程项目进行分析,总结得出:江苏省输变电类开发建设项目水土流失防治分区应遵循两级划分原则,根据分项工程水土流失特点,将防治区分为2个一级区,即点式工程区和线式工程区;再根据工程施工的特点细分为10个二级区,点式工程区划分为5个二级区,有站区、施工生产生活区、临时堆土场区、进站道路区和站外排水管线区,线式工程区划分为5个二级区,有塔基占地区、塔基施工占地区、牵张场区、施工临时道路区、弃渣处置区。

项目区水土流失类型主要为水力侵蚀,水土流失严重时期为土建施工期,主要区域是站区、进站道路区、塔基区、临时道路区和弃渣处置区。江苏省输变电类开发建设项目水土流失防治分区及侵蚀形式见表2。

表1 江苏省输变电类开发建设项目水土流失影响识别情况

表2 江苏省输变电类开发建设项目水土流失防治分区及侵蚀形式

2.3 输变电类开发建设工程项目水土流失危害

该类工程建设需要经历施工准备期、建设期和运行期等阶段,不同阶段造成的水土流失差异较大。对这类工程而言,水土流失多集中于建设期,在站区、建(构)筑物、塔基等施工过程中,开挖扰动地表,改变原地貌,破坏地表植被,受降雨和风的影响,直接形成地表剥蚀,加剧水土流失。

通过样本项目水土流失监测结果可以看出,这类工程施工过程在一定程度上存在对地面的扰动甚至破坏了原地貌及植被,在不同程度上对原有水土保持设施造成了一定的破坏,使土壤失去了原有的固土防风能力,从而增加了一定的水土流失,如不进行有效防治,遇到降雨,可能产生较大的径流,导致大量的水土流失,甚至影响正常的生产。

3 输变电项目水土流失防治管理措施

3.1 水土流失防治总目标

水土流失防治管理应贯穿项目建设全过程,无论是水土流失专项治理工程,还是生产建设项目水土保持工程,在实施过程中一定要确保其主导功能[10]。全面控制工程及其建设过程中可能造成的新的水土流失,着力于恢复和保护工程建设区的植被和其他水土保持设施,有效防治责任范围内的水土流失,达到水土流失显著减少,绿化、美化项目区生态环境,促进工程建设和生态环境协调发展的总体目标。

3.2 不同时期水土流失防治管理措施

3.2.1 设计期

输变电线路选线时应注意避开农用地以及居民区,尤其是耕地。线路选取尽量选择荒地或者贫瘠的土地,在工程施工设计的同时进行水土保持措施设计,重点考虑其地表植被恢复。

3.2.2 施工准备期

在施工准备期要考虑水土保持措施的设计,严格遵循“三同时”制度。在材料的运输过程中注意选取合适路线,不得占压农田。材料临时堆放过程要采取苫布遮盖和其他挡护措施,防止由于降雨冲刷引起的水土流失。

3.2.3 施工期

变电站主要流失区域为站址区,输电线路的主要流失区域为临时道路施工区、塔基施工占地区以及塔基占地区,主要流失时段为施工期。因此,加强施工期的临时防护措施和水土保持监测监理工作是输变电项目水土流失防治管理的重点。

(1)站区(含临时堆土场和施工生活生产区)。站区的水土保持措施除设计排水管道、平整场地及对站区进行砂石化处理等措施外,还应增加临时堆土场的编织袋围挡、排水沟、沉沙井以及雨季苫布覆盖等措施,并恢复植被。

(2)进站道路区。进站道路区主体工程设计应考虑浆砌石路肩、块石挡土墙等措施,另外应新增场地平整、种植香樟、撒播草籽以及临时排水沟和编织袋围挡等措施。

(3)站外排水管线区。站外排水管线区水保措施主要为土地整治、撒播草种。

(4)塔基区(含施工临时占地区)。塔基区水保工程措施主要是场地平整,新增植物措施为撒播草种恢复植被,临时措施主要是采用编织袋对堆土进行临时挡护,多雨季节预先采用苫布对土体或砂石等进行覆盖,以避免水蚀发生。

(5)牵张场区。牵张场区主体工程应考虑采用钢板覆盖后再进行施工,施工完成后考虑场地平整、农田复耕。另外,还应撒播草籽,以便更好地恢复植被。

(6)施工临时道路区。施工临时道路区水土保持措施主要是场地平整和撒播草籽。

(7)弃渣处置区。弃渣处置区水保工程措施主要是场地平整,植物措施为播撒草种进行植被恢复,临时措施可考虑在每个弃渣处置区设置泥浆池,待产生的泥浆自然干化后运走。泥浆池布设在就近的平地区,夯实底基,周边用编织袋装土做围堰,泥浆干化运走后回收编织袋。

3.2.4 植被恢复期

各项水土保持措施实施后必然受自然和人为等各种复杂因素的影响,所以应定期对其变化情况进行监测,来评估防护措施发挥的功效[11]。尤其是在工程建设完成后的第一年,属于植被恢复期,期间植物成活还不稳定,生物措施的效用尚未完全发挥,因此建设单位要配合监测单位做好监测工作,并依据监测结果及时补充和完善相应的水土保持措施。

4 结语

输变电类开发建设项目作为江苏省开发建设项目的一个大类别,其主要特点是点式工程、线式工程相结合,线路较长。本文以江苏省近5年内50个输变电类开发建设典型工程项目为研究对象,分析总结了其水土流失特征,并提出了相应的水土保持防治措施。工程扰动以土石方开挖与弃土弃渣堆放为主,水土流失类型以水力侵蚀为主,水土保持措施在不同时期有不同的设计,主要包括工程措施、植物措施与临时措施。

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