特高压直流输电线路工程建设过程中临时占地范围探讨

2020-05-18刘承佳郑树海

中国水土保持 2020年4期

刘承佳，郑树海，李莉，姜超

(1.中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，吉林长春 130021；2.国家电网有限公司直流建设分公司，北京 100052；3.黄河水利委员会黄河水利科学研究院，河南郑州 450003)

我国地域辽阔，能源储备和电力负荷分布极不均衡，采用特高压输电，对实现更大范围的资源优化配置、提高输电走廊的利用率和保护环境，都具有十分重要的意义[1]。随着我国特高压输电线路工程建设的不断发展，特高压直流输电线路工程中各施工临时占地控制不合理的问题逐渐凸现。

地面生产建设项目通过对地形地貌、地表植被的破坏加剧原生水土流失[2]，若不能有效控制施工临时占地范围，则势必会进一步加剧水土流失。为使特高压直流输电线路工程施工临时占地控制得更为合理，预防和减轻水土流失，开展施工临时占地范围研究十分必要。

通过广泛调研收资和系统分析研究，进而提出临时占地推荐值，最终实现预防和减轻水土流失的目标，期望能为同行编制特高压直流工程施工临时占地工作指南提供参考，指导工程管理、设计、监理、监测和施工等参建单位人员开展工作，为特高压直流输电线路工程建设管理工作提供技术支撑。

1 依托工程概况

本研究依托工程分别是山西晋北—江苏南京±800 kV特高压直流输电线路工程、内蒙古扎鲁特—山东青州±800 kV特高压直流输电线路工程和酒泉—湖南±800 kV特高压直流输电线路工程。其中：山西晋北—江苏南京±800 kV特高压直流输电线路工程路径全长1 101.91 km，途经山西、河北、山东、河南、安徽、江苏6省，沿线地形地貌以山丘区和平原区为主；内蒙古扎鲁特—山东青州±800 kV特高压直流输电线路工程路径全长1 234 km，途径内蒙古、河北、天津、山东4个省级行政区，沿线地形地貌以风沙区、山丘区和平原区为主；酒泉—湖南±800 kV特高压直流输电线路工程路径全长2 383 km，途径甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南5个省级行政区，沿线地形地貌以风沙区、山丘区和平原区为主。

2 工程分区划分及研究方法

2.1 工程分区划分

典型特高压直流输电线路工程一般包括换流站工程区和直流线路工程区两类。这里仅对直流线路工程区中的临时占地开展研究。直流线路工程区中的临时占地主要涉及塔基施工区、牵张场区、施工及人抬道路区、跨越场地区等。

2.2 研究方法

首先收集设计、施工单位提供的不同项目分区施工临时占地统计资料作为研究依据，并在现场调查过程中对各分区占地范围进行丈量和记录，与施工人员针对各分区施工临时占地范围进行了交流，同时运用无人机航拍和卫星遥感等先进技术对各分区实际占地范围进行核定。然后对无人机航拍数据进行解译分析，形成地理信息空间数据，在ArcGIS平台将各类数据进行整合和叠加，将所需图形进行矢量化处理，获取关注点的地理位置信息、高程信息、实拍地物图像等。最后对现场调查的数据和水土保持方案设计数据进行分析和比对，探讨影响不同项目分区施工临时占地大小的因素，研究满足施工需求前提下进一步压缩占地范围的施工组织方案，形成临时占地的推荐值。

3 结果与分析

3.1 塔基施工区临时占地控制研究与分析

地形地貌区不同，采用的塔基基础形式不同，施工场地布置也不同，不同的塔型塔基根开不同，所利用的施工区大小也不同。

3.1.1 混凝土拌和场临时占地控制研究与分析

混凝土拌和场主要用于现场搅拌铁塔基础浇筑的混凝土。混凝土拌和场占地情况统计结果见表1。

表1 混凝土拌和场占地情况统计

注：以山西晋北—江苏南京±800 kV特高压直流输电线路工程为例。从表1可以看出，混凝土拌和场实际占地较方案设计变化不大，说明方案设计范围能够基本满足施工实际需求。经研究讨论拌和场布局合理性和进一步压缩占地可能性后了解到，由于灌注桩基础形式塔基多处于平原区，平原区塔基周边交通道路条件较好，一般不设置混凝土拌和场，施工中使用的混凝土通过购买成品罐装混凝土解决；部分山丘区塔基受塔基附近地形地势所限，不满足布置混凝土拌和场的条件，施工中使用的混凝土一般在山下进行搅拌，通过索道或农用车运到指定塔基进行浇筑；部分地形地势相对平坦的山丘区塔基，会布置混凝土拌和场，拌和场内只放置小型搅拌机、水池和少量砂石、水泥料，由于场地内无大型机械，施工现场实际占地范围相对合理，满足施工需求，且占地范围很小，无须进一步压缩占地。综上所述，混凝土拌和场临时占地范围建议控制在60 m2以内较为合理。

3.1.2 临时堆料场临时占地控制研究与分析

临时堆料场主要用于临时堆放施工过程中用到的土石方、砂石料、水泥等施工用料。临时堆料场占地情况统计结果见表2。

表2 临时堆料场占地情况统计

注：以酒泉—湖南±800 kV特高压直流输电线路工程为例。

从表2可以看出，临时堆料场实际占地较方案设计变化大，说明方案设计范围不满足施工实际需求。经现场调研发现，方案设计范围为12 m×12 m左右的区域，因范围较小不满足特高压直流工程施工需求。经研究讨论施工中临时堆料场布局合理性和进一步压缩占地可能性后了解到，山丘区塔基一般采用原状土基础形式，塔基内永久征地范围未全部扰动，为了进一步压缩临时占地范围，可以将部分临时堆料场置于塔基永久征地内，占地范围控制在10 m×10 m左右的区域，用于堆放水泥、砂石料等施工用料；在施工过程中开挖的临时堆土和剥离表土需临时堆放于两处堆料场内，合计占地范围控制在225 m2左右的区域；临时堆料场一般只放置小件材料，施工人员休息区一般也布置于堆料场内，范围控制在25 m2以内较为合理。特高压直流工程耐张塔要比直线塔更大，基础开挖的土石方更多。

综上所述，山丘区直线塔临时堆料场占地范围建议控制在200～250 m2，山丘区耐张塔临时堆料场占地范围建议控制在250～300 m2。

平原区与山丘区基础形式不同，灌注桩基础和大开挖基础需要开挖的土方更多，且塔基内不满足堆放材料的条件，因此占地会更大，平原区施工过程中开挖的临时堆土和剥离表土需临时堆放于堆料场内，占地范围控制在20 m×20 m左右的区域，堆放砂石料等施工用料占地范围控制在10 m×10 m左右的区域。综上所述，平原区直线塔临时堆料场占地范围建议控制在400～500 m2，平原区耐张塔临时堆料场占地范围建议控制在500～600 m2。

小虫发牢骚，却给玉敏启发了。刚才雨落也说了，送国外可能是借口。现在小虫也这么说，玉敏想，许沁大概真的是撒谎了。如果许沁是撒谎，那就好办了，说明钻戒还在国内，甚至在凌州，或者在许沁手上。那么，索回钻戒就有希望了。

3.1.3塔材堆放场临时占地控制研究与分析

塔材堆放场主要用于放置铁塔塔材零部件及绝缘子等材料。塔材堆放场占地情况统计结果见表3。

表3 塔材堆放场占地情况统计

注：以内蒙古扎鲁特—山东青州±800 kV特高压直流输电线路工程为例。

由表3可以看出，塔材堆放场实际占地较方案设计变化大，说明方案设计范围可能不满足施工实际需求。现场调研发现，方案设计范围为19 m×19 m左右的区域，范围较小不满足特高压直流工程施工需求。经研究讨论施工中塔材堆放场布局合理性和进一步压缩占地可能性后了解到，山丘区塔基受施工条件的局限，塔材都是分批次运输，部分塔材放置于塔基永久征地范围和临时占地范围内，大大减少了塔材堆放场占地范围。山丘区铁塔间距离一般在300～500 m之间，铁塔重量较小，组装铁塔的塔材也相对较少，施工现场实际占地范围相对合理，满足施工需求，同时利用其他区域用地做到了进一步压缩占地的目的。综上所述，山丘区直线塔塔材堆放区占地范围建议控制在400～500 m2，山丘区耐张塔塔材堆放区占地范围建议控制在500～600 m2。

由于平原区铁塔间距离一般在500～600 m之间，组装的铁塔也要比山丘区铁塔大，塔材全部是拉运至塔基处，然后在塔基附近组装好，再用吊车分批次吊装组塔，因此平原区塔材堆放场需要更大的场地用作吊装及组装场地，占地范围建议控制在300 m2左右。同时铁塔重量为几十吨，塔材零部件很多，塔材堆放场地占地会偏大，占地范围建议控制在800 m2左右的区域。综上所述，平原区直线塔塔材堆放区占地范围建议控制在1 000～1 100 m2，平原区耐张塔塔材堆放区占地范围建议控制在1 100～1 200 m2。

3.1.4 泥浆沉淀池临时占地控制研究与分析

只有灌注桩基础形式的塔基才布置泥浆沉淀池。实际施工过程中泥浆沉淀池直线塔占地80～90 m2，耐张塔占地90～100 m2。经研究讨论泥浆沉淀池布置的合理性后了解到，泥浆沉淀池主要用于临时沉淀塔基施工泥浆和钻渣，沉淀池的尺寸为5 m×15 m，基本可以满足施工需要，因此建议将泥浆沉淀池占地控制在70～80 m2较为合理。

3.2 牵张场地临时占地控制研究与分析

设计张力场面积为2 000 m2，实际张力场面积为2 500 m2，设计牵引场面积为2 000 m2，实际牵引场面积为2 000 m2，说明方案设计范围能够基本满足施工实际需求。经研究讨论牵张场地布置合理性和压缩占地可能性后了解到，张力场一般布置3台大张力机和3台小牵引机，牵引场一般布置3台大牵引机和2台小张力机，机械一般长4 m、宽2.5 m，机械间隔2.5 m，机械布置区一侧留出3 m施工通道，另一侧留出休息区、工棚布置区和工具集放区。机械布置区前预留出15 m的导线压接和锚线区，机械布置区尾部预留13 m放置导线盘架，导线盘架应错位布置，形成弧形，这样可以减少占地，增加布局的合理性。导线盘架后应布置12 m的吊车停放区，吊车两侧及后方5 m区域可以布置导线集放区。综上所述，张力场占地建议控制在2 000 m2左右较为合理，牵引场占地建议控制在1 800 m2较为合理，这样布置的牵张场地既可以满足施工需求，又可以达到进一步压缩实际占地的目的。

3.3 施工及人抬道路临时占地控制研究与分析

决定施工道路区占地大小的主要因素是开辟道路的宽度，方案设计一般汽运道路宽度为4 m，实际汽运道路宽度为4～5 m，说明方案设计宽度能够基本满足施工实际需求。经研究讨论减少道路宽度可能性后了解到，汽运道路一般主要通行工程越野车和大型施工车辆。若一条施工便道连通的塔基较少，会车几率较小，施工便道宽度可以为3 m。若一条施工便道连通的塔基较多，容易会车，施工便道宽度可以为4 m。综上所述，汽运道路宽度建议控制在3～4 m较为合理。

设计人抬道路宽度为1 m，实际人抬道路宽度为1～2 m，说明方案设计宽度能够基本满足施工实际需求。经研究讨论减少道路宽度可能性后了解到，人抬道路一般为施工人员通行或牲口拉料使用。综上所述，人抬道路宽度建议控制在1 m较为合理。

控制索道场地占地大小的主要因素是一块场地可以为多少塔基输送塔材及其他物资。经研究讨论，了解到塔材是分批次运至索道场地的，因此布设的场地不宜过大；一般一块场地主要为山丘区5～8个塔基输送材料，索道场地大小与山丘区塔材堆放场大小相同即可满足为1个塔基输送现阶段所需塔材，符合施工需求。综上所述，索道场地建议控制在350～500 m2较为合理。

3.4 跨越场地区临时占地控制研究与分析

竹、木杆或小钢管跨越架应根据不同被跨越物的要求，选用某一种形式。在施工过程中比较常见的跨越架形式主要为[3]：

(1)单侧单排和双侧双排，适用于弱线电线，380 V电力线及乡间公路。

(2)单侧双排，适用于35 kV及以下电力线、重要一级弱电线及公路、铁路，其高度宜限制在10 m以下。

(3)双侧双排，适用于各种被跨越物，其高度宜限制在15 m以下。高度超过15 m的毛竹跨越架应为3排及更多排，专门设计。

(4)双侧多排。根据架子高度确定，并保证架子的稳固性与可靠性。

3.4.1 跨越高铁和110 kV以上线路临时占地控制研究与分析

跨越高铁和110 kV以上线路场地设计面积为400 m2(实际中较少遇到)。高铁的路基桥涵和110 kV以上线路铁塔一般都很高，搭设的跨越架要高于路基桥涵，搭跨越架有一定难度，施工中一般采用封网跨越，避免了对地表的扰动。

3.4.2 跨越一般铁路和高速公路临时占地控制研究与分析

跨越铁路和高速公路的场地设计面积为400 m2，跨越铁路和高速公路的跨越场地实际面积为300～400 m2，说明方案设计范围能够满足施工实际需求。经研究讨论压缩占地范围可能性后了解到，一般铁路的路基不是很高，搭设的跨越架要高于路基，因此要增加跨越架的宽度才能保持稳定，需要双侧双排或双侧多排跨越架布局才能满足施工要求。一侧分为两组架子，一组架子长度一般在10～12 m，一组架子宽度为8 m，架子两端固定架宽4 m。综上所述，实际占地面积满足施工需求，推荐跨越场地占地300～400 m2。

3.4.3 跨越等级公路和10 kV线路及通信线路临时占地控制研究与分析

跨越等级公路和10 kV线路及通信线路的场地设计面积为400 m2，跨越低电压输电线路及通信线路的跨越场地实际面积为200～250 m2，说明方案设计范围能够满足施工实际需求。经与施工单位问询讨论压缩占地范围可能性后了解到，跨越场地搭设跨越架的不同情况，国道省道和低压输电线路及通信线路一般没有高大路基，需要单侧双排和双侧单排跨越架布局就能满足施工要求，推荐跨越场地占地150～200 m2。