输变电工程的水土流失特点及防治措施

周晓新

（山西宏志环境工程咨询有限公司，山西太原030002）

输变电工程属于电力基础工程，通过输电线路和变电站建设，优化电力资源配置，完善地区电网结构，保证经济社会日益增长的电力需求。但是，在工程建设过程中，必然会扰动地表土壤，破坏地表植被，产生水土流失现象。本文以山西晋城泽州杏树110 kV 输变电工程为例，结合项目组成与施工情况，总结水土流失特点，综合布设了工程措施、植物措施与临时措施，以期为同类地区输变电工程的水土保持工作提供参考。

1 项目及项目区概况

山西晋城泽州杏树110 kV 输变电工程位于晋城市泽州县境内，主要建设内容包括：新建杏树110 kV变电站、扩建金鼎220 kV 变电站110 kV 间隔工程和新建110 kV 输电线路27.8 km，输电线路为架空线路，共用铁塔99 基。项目总占地14.80 hm2，其中，永久占地0.99 hm2，临时占地13.81 hm2。施工期共动用土石方总量7.10 万m3，其中，总挖方3.55 万m3，总填方3.55 万m3。工程于2021年11月进行施工准备，预计2023年3月完工并投入试运行，总工期17 个月。

项目区地貌类型涉及黄土丘陵阶地和土石山区，区内地面坡度介于5 ～45°，高程位于730～980 m 之间，属全国水土保持区划一级区西北黄土高原区。项目区属温带大陆性季风气候，年均气温10.6 ℃，年均降水量580 mm，主要集中在6～9月份，约占年降水总量的78%，平均风速2.4 m/s。项目区土壤类型主要为褐土，地表物质组成大多为草本及旱地，部分区域零星分布有乔木林。项目区为轻度水蚀区，原地貌土壤侵蚀模数1 600 t/（km2·a），土壤容许流失量1 000 t/（km2·a）。

2 项目组成及其水土流失特点

项目组成包括变电站工程（包括站址区、施工生活区、进站道路、供水管线、施工用电线路）、变电站间隔扩建工程、输电线路工程（包括塔基及塔基施工区、牵张场、跨越施工区和施工道路）。其中，变电站工程占地集中、呈点状分布，施工期动用土石方数量多、施工强度大，短时间内造成较为严重的地表扰动后果和水土流失危害；输电线路工程属于线状分布，往往涉及多个不同地貌区，水土流失沿输电线路呈离散型分布，跨越半径大，单个塔基占地面积不大但治理强度较大，恢复困难[1-2]。

输变电工程主要包括施工准备期、变电站工程和输电线路工程等建设阶段[3]。施工准备期场地平整、基坑开挖与建筑物建设等直接扰动地表，破坏土壤结构和植被，施工期浇注杆塔基础，修筑护坡及排水沟等改变原地貌、新增大量开挖坡面，降低边坡稳定性，如遇暴雨，极易诱发重力侵蚀。各防治区水土流失情况见表1，其中，站址区、塔基及塔基施工区和施工道路水土流失量占比较高，而进站道路、供水管线等造成的水土流失量占比较小，主要是由于在建设站址区和塔基区时，大量土方开挖、回填与临时堆土等强扰动施工，破坏了土体结构，损毁地表植被，土壤抗蚀、抗冲能力下降；同时，塔基基础开挖、施工道路等工程涉及区域广、扰动面积大，导致大量土壤流失。因此，在站址区、塔基及塔基施工区和施工道路区采取有效的水土保持防治措施，是控制输变电项目水土流失总量的关键。项目建成后，塔基、变电站等征地将采取硬化或植物绿化等措施，水土流失影响将逐步减小。

表1 各防治区水土流失情况

3 水土保持防治分区及防治措施

根据项目建设布局和施工工艺，在对主体工程设计中具有水土保持功能措施分析评价的基础上，提出防治水土流失需要补充、完善和细化的防治措施，将水土保持工程措施、植物措施和临时措施有机结合，形成综合防治措施体系。

3.1 变电站工程防治区

施工前对站址区、施工生活区、进站道路和供水管线等防治分区进行表土剥离，并对其剥离的表土进行苫盖保存，用于后期的植被恢复。主体工程在变电设备下方铺设碎石0.16 hm2，围墙内采用400 PE波纹管布设排水管线1 000 m，围墙外采用矩形断面布设截水沟200 m，底宽0.5 m，深0.5 m。方案设计在进站道路两侧布设M7.5 浆砌石排水沟111 m，采用矩形断面，底宽0.4 m，深0.4 m。施工后期，将表土回覆至站址区、施工生活区、进站道路和供水管线等防治分区的可绿化场地，并进行全面整地，通过栽植连翘、撒播白羊草和披碱草进行植被恢复，进站道路两侧栽植行道树油松绿化，并进行三年幼林抚育。

3.2 金鼎变电站110 千伏间隔扩建工程防治区

主体工程已对该区设计碎石覆盖0.02 hm2，方案补充临时堆土防护措施。

3.3 输电线路工程防治区

输电线路工程涉及黄土丘陵阶地区和土石山区两个地貌区。

3.3.1 黄土丘陵阶地区输电线路工程防治区

施工前对塔基及塔基施工区进行表土剥离，并对塔基施工区和基础开挖土方以及剥离表土进行苫盖，主体工程在临沟的山区高低腿基础塔基边坡上部布设截排水沟160 m，采用矩形断面，底宽0.4 m，深0.4 m，厚0.3 m，方案新增在截排水沟末端布设浆砌石顺接工程40 m，采用矩形断面M7.5 浆砌片石衬砌，深0.4 m，宽0.4 m，壁厚0.3 m。经调查，主体已防护坡地铁塔4 基，方案新增对剩余未防护的7 基铁塔边坡进行防护，塔基边坡坡脚植生袋拦挡措施59.57 m3。场地施工前，先进行测量放线，确保满足基础施工需求，然后对边坡边界线底部平整出宽1 m的作业平台，开始植生袋填筑，堆放高0.84 m，形成植生袋护坡，规格为115 cm×52 cm。施工结束后，将表土回覆至塔基区等防治分区的可绿化场地，对塔基区塔腿内占地及塔基施工区临时占用地进行全面整地，对塔腿内占地采用撒播草籽的方式进行植被恢复，对塔基施工区占地采用栽植连翘、撒播白羊草和披碱草相结合的方式进行植被恢复，植被栽植之后进行三年幼林抚育。

牵张场和跨越施工区属于临时占压区域，施工前采用铺设土工布的方式保护表土资源，施工结束后对临时占地进行全面整地，拆除施工临时建筑，平整土地，采用栽植连翘、撒播白羊草和披碱草相结合的方式进行植被恢复，并进行三年幼林抚育。

为避免土石方沿道路坡面滑落，在施工道路边坡布设植生袋贴坡防护，对土质排水沟使用土工布进行苫盖，避免对排水沟土壤结构的破坏，施工结束后揭除便可直接进行植被恢复建设，对路堑边坡除植生袋之外占地采用撒播草籽的方式进行植被恢复，对剩余临时占地采用灌草结合方式进行植被恢复，为避免坡面径流冲刷道路，造成水土流失，对施工道路路堑边坡坡脚布设临时土质排水沟600 m，断面尺寸为底宽0.4 m，深0.4 m，边坡1：1。

3.3.2 土石山区输电线路工程防治区

施工前对塔基及塔基施工区进行表土剥离，并对塔基施工区和基础开挖土方以及剥离表土进行苫盖，主体设计临沟的山区高低腿基础塔基边坡上部布设截排水沟340 m，采用矩形断面底宽0.4 m，深0.4 m，厚0.3 m，方案新增在截排水沟末端布设浆砌石顺接工程85 m，采用M7.5 浆砌片石衬砌矩形断面，深0.4 m，宽0.4 m，壁厚0.3 m。经调查，主体已防护坡地铁塔10 基，方案新增对剩余未防护的18 基铁塔边坡进行防护，设计就地取材，利用基础开挖的石块对塔基边坡坡脚进行干砌石护坡措施，场地施工前，先进行测量放线，确保满足基础施工需求，然后对边坡边界线底部平整出宽1 m 的作业平台，完后开始干砌石砌筑，堆放高1.0 m，形成干砌石护坡边坡干砌石护坡252 m3，护坡厚度为0.5 m。施工结束后，对塔基区塔腿内占地及塔基施工区临时占用地进行全面整地，对塔腿内占地采用撒播草籽的方式进行植被恢复，对塔基施工区占地采用灌草结合的方式进行植被恢复，植被栽植之后进行三年幼林抚育。

牵张场和跨越施工区属于临时占压区域，施工前采用铺设土工布的方式保护表土资源，施工结束后对临时占地进行全面整地，采用灌草结合的方式进行植被恢复，并进行三年幼林抚育。

为避免土石方沿道路坡面滑落，在施工道路防边坡布设植生袋贴坡防护1 440 m3，对土质排水沟使用土工布进行苫盖，避免了对排水沟土壤结构的破坏，施工结束后揭除便可直接进行植被恢复建设，为避免坡面径流冲刷道路，造成水土流失，对施工道路路堑边坡坡脚布设临时土质排水沟1 800 m，断面尺寸为底宽0.4 m，深0.4 m，边坡1：1。

4 总结

输变电工程是典型的线性工程，具有时间和空间跨度长的特点，施工扰动范围主要包括站址、塔基和施工道路等区域，其中站址区和塔基区施工点集中，开挖土方一般就地回填、平整，对塔基处开挖的土方及剥离的表土，在临时堆存时应采取拦挡、覆盖等措施，塔基上边坡采取截排水沟，必要时增设护坡工程；在恢复期对于施工扰动区域，均应进行植被恢复，遵循适地适树、因地制宜的原则，撒播草种是塔基区水土流失防治的有效手段；施工道路扰动范围较大，需要布设截、排水以及边坡拦挡防护措施。