输电线路工程水土保持监测实践及防治效果

2015-01-27吴博文刘汉生

中国水土保持 2015年3期

关键词：林草方案设计扰动

吴博文,刘汉生

(1.福建师范大学地理科学学院，福建福州 350007；2.华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室，湖北武汉 430079)

输电线路工程水土保持监测实践及防治效果

吴博文1,刘汉生2

(1.福建师范大学地理科学学院，福建福州 350007；2.华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室，湖北武汉 430079)

输电线路工程；水土流失；防治效果

为更好地开展水土保持工作，提高水土保持防治效果，以兴隆—容城220 kV输电线路工程为例，介绍了工程水土流失特征和产生的危害，并结合水土保持监测工作开展情况，对工程水土流失防治效果进行了评价。结果表明：由于各种水土保持防护措施落实到位，输电线路工程防治责任范围内的扰动土地整治率、水土流失总治理度、拦渣率、土壤流失控制比、林草植被恢复率、林草覆盖率等6项指标，均达到设计的水土流失防治目标，减少了工程建设对地表造成的扰动和破坏，极大地避免了工程施工所造成的水土流失，实现了输变电工程建设和环境保护的协调发展。

湖北是全国水土流失较严重的省份之一，水土资源退化制约经济发展的问题日益突出[1]。目前湖北正处于工业化中期，“十二五”期间工业结构偏重的产业状况短期内无法改变，而且随着社会经济的快速发展，电力需求大幅增长，为保证社会发展需要必须配套大量输变电开发建设项目。由于输变电线路长，空间跨度较大，影响范围广，因此在施工中不可避免地会扰动和破坏土地、植被，造成水土流失[2]。为了保护水土资源，建立良好生态环境，迫切需要对输电线路工程开展水土保持监测工作。以往的研究对输变电项目建设引发的水土流失进行了监测、评估，分析和总结了水土流失特征、防治措施和技术[3-5]。笔者结合兴隆—容城220 kV输电线路工程水土保持监测实践，分析了项目建设区实施水土保持防护措施的效果，以期为输变电项目水土保持监测工作的开展提供一定参考。

1 工程概况和项目区概况

1.1 工程概况

本项目位于湖北省潜江市和监利县，起点为潜江市兴隆500 kV变电站，止于监利县220 kV容城变电站，线路大致为南北走向，途经潜江市总口农场、渔阳镇和监利县新沟镇、周沟乡、监利县城。建设内容主要是新建220 kV单回路输电线路，总长68 km，其中兴隆—监北段32 km、监北—容城段36 km。总占地43 892 m2，其中永久占地13 792 m2、临时占地30 100 m2。总挖方26 500 m3，总填方18 700 m3，总弃方7 800 m3。

1.2 项目区概况

沿线地貌类型为平原，地势平坦，线路所经地段为一级阶地，农田、沟渠比较多，区域地质环境稳定。沿线地层主要为淤泥质土、粉质黏土、粉土和粉细砂层。属亚热带季风气候区，雨量充沛，气候温和，四季分明，其中潜江市多年平均气温16.3 ℃，多年平均降水量1 159.8 mm；监利县多年平均气温16.4 ℃，多年平均降水量1 272.7 mm。

项目区主要河流及湖泊有东荆河、四湖总干渠和四湖西干渠。东荆河起源于潜江市泽口镇的龙头拐，流经潜江市、监利县、洪湖市和仙桃市后，在武汉市汇入长江，河流全长173.0 km。四湖总干渠和四湖西干渠均位于监利县境内。

沿线土地利用现状主要为水田和其他草地。农作物主要有水稻、棉花等，林草主要有樟树、橘树、杨树、狗尾草、狗牙根、艾蒿等。该工程沿线多为农田，林草覆盖率较低，约为5%。土壤主要为水稻土和潮土。水稻土是发育于各种自然土壤之上，经过人为水耕熟化、淹水种稻而形成的耕作土壤[6]；潮土是在地下水位较高的近代河流冲积物上，经长期耕作影响形成的土壤，该土种质地轻，耕性良好，比较肥沃[7]。

2 水土流失特点和危害

2.1 输变电工程水土流失特点

本项目属于线型工程[8]，造成水土流失的阶段主要在施工期。输电线路主要由塔基连线组成，塔基施工临时占地区、牵张场、临时道路造成的扰动和破坏面积较大,水土流失均为点状线形分布，且分布较零散。该工程造成的水土流失具有施工阶段性，施工期地表扰动较大，产生的弃土、弃渣量大，比较严重，而运营期地表植被得到恢复，各项水土保持措施逐步发挥效益，流失程度相对较轻[9]；具有季节性特征，项目区降水主要分布在4—9月份，期间降水量占全年的50%～60%[10]，雨季工程沿线水土流失普遍增加，旱季相对减少，季节变化明显。

2.2 输变电工程水土流失危害

在本项目施工中，由于土方开挖、临时堆土、土方回填、基础施工等土建活动产生较强水土流失，施工期土壤流失总量为199.79 t，如不采取有效的防治措施，可能对当地农田耕作及周边环境造成一定的影响和危害，主要表现在：①将破坏施工占地区的土地，改变土壤结构，在表土清理、开挖、回填过程中破坏土壤结构，使土地生产力下降；②施工占压、扰动地表植被，形成裸露地表，从而降低工程区域内的植被覆盖率，工程区内的临时堆土若不采取及时有效的防护措施，在雨水、地表径流冲刷下，将会发生大的水土流失，破坏项目区自然景观；③施工导致地表植被破坏、扰动地表，如不采取相应防治措施，可导致土壤抗蚀性降低、肥力流失，从而致使土地贫瘠化；④施工造成的水土流失可能淤埋附近农田，影响沟渠水质。

3 监测时段、监测点布设和监测方法

(1)监测时段。本项目于2012年5月开工建设， 2013年4月完工。项目水土保持监测主要包括施工准备期、施工期和植被恢复期3个阶段[11]，根据施工进度，于2012年7月至2013年4月对塔基区、牵张场区、施工临时道路区、人抬道路区进行实地调查监测。

(2)监测点布设。本项目监测点布设在丘陵段塔基施工区内低洼地，选取的低洼地定位监测点位于60#塔基施工区内，低洼地一侧与施工场地内临时排水沟出口相连，另一侧与施工场地外沟渠相连(见表1)。

(3)监测方法。①调查监测。采用GPS定位仪结合地形图、数码相机、标杆、皮尺、卷尺等工具，按不同地貌类型分区测定扰动地表类型和扰动面积，记录每个扰动类型区的基本特征(扰动土地类型、开挖面坡长、坡度)和水土保持措施(排水沟、土地平整工程、植被恢复等)实施情况。②巡查。由于生产建设项目施工场地的时空变化复杂，地面监测有时比较困难，不断变化的渣、料堆放场容易造成水土流失，因此巡查法是生产建设项目水土保持监测中常用的一种方法，本项目场地巡查的重点是临时堆土。③定位监测。本项目施工期土壤侵蚀量采用低洼地沉积泥沙测量法进行定位监测。定期量测低洼地淤积泥沙厚度并采集低洼地中的水样(充分搅匀后采集)，带回室内采用烘干法或直接称量法得到水样中的泥沙含量，在此基础上推算扰动区域的水土流失量。

4 输变电工程水土流失防治效果分析

4.1 扰动土地整治率

本项目防治责任范围内累计扰动土地面积为4.01 hm2，扰动土地整治面积为3.94 hm2，扰动土地整治率为98.25%(见表2)，水保方案设计防治目标为97%，扰动土地整治率已达到方案设计的目标值。

注：工程措施中土地平整面积与植被措施面积有重叠的部分，只取单项面积计算。

4.2 水土流失总治理度

通过调查监测和前期施工资料收集分析，本项目建设区面积为4.01 hm2，建筑物占压或硬化面积0.07 hm2，工程施工累计造成水土流失面积4.01 hm2，工程建设过程中采取的水土保持措施面积为3.87 hm2，因此水土流失总治理度为96.51%。水保方案设计防治目标为97%，水土流失总治理度基本达到方案设计的目标值。

4.3 拦渣率

本项目开挖土石方总量为2.65万m3，填方总量为1.87万m3，弃方0.78万m3，回填土石方全部来自挖方，弃方在施工后期用于塔基区内就地平整。工程建设过程中，临时堆土总量与临时弃方总量一致，为0.78万m3，合1.17万t(土石方密度取1.5 t/m3)，土壤流失量为199.79 t，由此计算出的拦渣率为98.29%。水保方案设计防治目标为95%，在已有的水土保持防护措施落实后，拦渣率达到方案设计的目标值。

4.4 土壤流失控制比

本项目土壤流失控制比计算采用在基准面积范围内，容许土壤流失量与经实施各项水土保持措施后区内的年平均土壤流失量之比。该指标反映了水土流失治理控制土壤流失量的相对大小。根据《湖北省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告》(鄂政发〔2000〕47号)，本工程所在区域属湖北省水土流失重点治理区，侵蚀强度以微度为主。本项目区容许土壤流失量为500 t/(km2·a)。根据监测结果，本项目土壤流失控制比为1.03(见表3)，水保方案设计防治目标为1.0，在水土保持防治措施实施后，各区域的水土流失得到了控制。

4.5 林草植被恢复率

由植物措施监测结果可知，已恢复植被面积1.38 hm2，可恢复植被的面积为1.39 hm2，由此可得出本项目运行初期林草植被恢复率为99.28%。水保方案设计防治目标为99%，本工程落实已有的水土保持措施后，林草植被恢复率达到本项目水土保持方案设计的目标值。

4.6 林草覆盖率

本项目对林草覆盖率的监测计算，采取在基准面积范围内，林草植被面积占基准面积的百分比，该指标反映了工程建设中绿化和生态恢复程度的大小。根据监测结果，本项目绿化措施面积为1.38 hm2，项目建设区的面积为4.01 hm2，因此本项目林草覆盖率为34.41%(见表4)。水保方案设计防治目标为28%，在落实水土保持措施和新增水保防护措施后，林草覆盖率达到方案设计的目标值。

5 结语

在建设过程中，兴隆—容城220 kV输电线路工程有效地防止了工程建设引起的大量水土流失，改善了建设区域生态环境，在水土流失防治效果的6项指标中，扰动土地整治率为98.25%、水土流失总治理度为96.51%、拦渣率为98.29%、土壤流失控制比为1.03、林草植被恢复率为99.28%、林草覆盖率为34.41%，均达到本项目水土保持方案设计的水土流失防治目标。在各项水保防护措施下，防治责任范围内的塔基区、临时道路区、牵张场区水土流失整体上得到较好治理，实现了项目开发建设与生态保护双赢的目标。

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(责任编辑孙占锋)