子洲县某变电站水土保持工程方案变更分析

2023-09-12文洁，刘敏

海河水利 2023年8期

文洁，刘敏

（1.子洲县水资源工作站，陕西榆林 718400；2.子洲县水保生态检测站，陕西榆林 718400）

变电站建设因为点多线长，易造成大量水土流失。为了落实好水土保持工程措施，最大化减少项目建设带来的水土流失，需对项目实施及变化原因进行分析。

1 概况

子洲县某1000 kV 交流输变电工程包括变电站工程和输电线路工程。变电站工程包括新建1000 kV 变电站，输电线路工程线路长度51.6 km，其中单回路架设线路段42.744 km、同塔双回路架设线路段8.856 km。工程总计立塔89 基，沿线地形平地占45.58 %、河网占1.62 %、丘陵占3.34 %、一般山地占36.01%、高山大岭占13.45%。工程于2018年获得批复，2019—2021年实施。

2 变电站水土保持方案工程措施

水土保持方案中挡土墙、排水沟等工程措施主要依据主体可研阶段成果确定。

（1）混凝土挡土墙。变电站站区场平开挖回填产生的裸露边坡极易引发坡面水土流失，因此主体设计采用混凝土挡土墙进行防护。

（2）混凝土排水沟。主体设计考虑变电站周边地表径流对站区挡护措施的侵蚀，在挡护措施外设置截排水沟[1]。另外，对进站道路外侧同样设置排水沟。

（3）砾石覆盖。对于站内配电装置区域地坪采用覆盖砾石的措施，覆盖砾石7820 m3，避免该区域地表裸露造成的水土流失。

（4）土地整治及复耕。对施工结束后需要进行植被恢复的区域进行土地整治，土地整治面积9.05 hm2。对临时占地属于耕地的部分，施工结束后采用土地复耕的措施[2]。

（5）浆砌石沉砂池。变电站截排水沟末端设置浆砌石沉砂池1座，用于沉淀周边径流携带的泥沙。

（6）排水管线。主体设计考虑站内多余雨水无法综合利用，因此设置7000 m排水管线将站内收集的雨水排至站外。

（7）浆砌石喇叭口。站外排水管线末端设置喇叭口1个，防止排导的雨水对周边环境的集中冲刷。

3 输电线路水土保持方案工程措施

水土保持方案中挡土墙、护坡、排水沟等工程措施主要依据主体可研阶段成果确定。

（1）浆砌石挡土墙。在山丘区，塔位开挖基面土方破坏了原有土体稳定平衡状态，临空面边坡陡峻易于崩塌，且由于坡面较陡，设置护坡无法发挥防护作用，因此主体设计在这种部位布置挡土墙用于防护[3]。挡土墙结构形式较多，在线路上一般采用仰斜式重力挡土墙，用块石以水泥砂浆砌筑和勾缝，墙体高度一般在3 m 以内。

（2）浆砌石护坡。主体设计在山丘塔基周围山坡或基面挖方后的缓坡（小于50°）设置M20 块石护坡，目的是对塔基边坡起保护作用。针对每基塔位情况不同，浆砌石护坡面积设置略有不同。护坡坡脚必须置于原状土土层上，用M5 水泥砂浆砌筑、勾缝，并每隔2 m设1个泄水孔，预埋设Ф100 通心竹管。

（3）截排水沟。为防止坡面汇流对塔基产生水土流失，在塔基区布置浆砌石排水沟，排水沟断面呈倒梯形，下底宽40 cm，上底宽60 cm，深40 cm。沟底纵坡不小于0.3‰。

（4）土地整治及复耕。施工结束后，对于形成的裸露地表，依据原地类进行迹地恢复。对于占用耕地的地类，采用土地复耕措施，土地复耕面积0.17 hm2；对于占用其他类土地，在进行植被恢复前进行土地整治措施，土地整治面积1.65 hm2。

4 水土保持工程措施变化及原因分析

经过后续变更和建设，目前已实施的输电线路区浆砌石挡土墙、护坡、排水沟和变电站区挡土墙和排水沟等措施较水土保持方案批复产生了较大变化，现对工程量变化的原因进行分析。

4.1 变电站工程措施

4.1.1 各阶段工程量变化情况

变电站工程措施站区主要为挡土墙、护坡、砾石覆盖、排水沟建设，进站道路为排水沟建设，站外为排水管线，方案与各施工阶段工程量具体变化详见表1。

表1 新建1000 kV变电站水土保持措施工程量变化情况

4.1.2 工程量变化原因及合理性分析

（1）站区混凝土挡土墙、六棱块混凝土护坡。可研阶段为挡土墙方案，施工图阶段对变电站总平面布置进行合理优化，采用放坡并在坡脚设置混凝土护脚，在满足不突破征地红线要求下，有效减少了混凝土挡土墙工程量，增加了六棱块混凝土护坡工程量。

（2）变电站站区面积可研阶段为20.02 hm2，施工图阶段对变电站总平面布置进行合理优化，实施阶段减少为14.18 hm2，实际围墙内面积为可研阶段的70.82 %。站区内除站前区、道路、主变场地、高抗场地外全场地实行砾石覆盖，实施阶段较可研阶段工程量减少主要是因为站区面积减少。

（3）变电站所处地区多年平均降水量为390 mm，考虑到降雨量较少的实际，经优化设计后采用围墙外坡面散排方式排水，所以增加了混凝土排水沟。

（4）变电站进站道路纵断面沿自然地形设计，有效减少了征地面积及道路挖方工程量。变电站所处地区多年平均降水量为390 mm，雨水沿路面向两侧散排，道路两侧设置路肩，防止雨水冲刷自然地表。同时，为避免道路两侧场地积水，每隔50 m 左右设置1根Ф 600的重型钢筋混凝土排水管，排水管位置根据现场地形确定，靠大门侧的道路两侧雨水汇入站区雨水管网，因此不另设道路排水沟。

（5）变电站可研阶段站区排水方案为排入南面魏家峁电厂附近的沟壑，排水管线较长。施工图阶段根据现场勘查发现，站区南侧串补场地附近有一冲沟可满足站区排水要求，雨水汇集后排入该冲沟中，因此排水管线长度由7000 m 减少为105 m。

4.2 输电线路第1标段工程措施

4.2.1 各阶段工程量变化情况

施工第1 标段水土保持工程措施主要为浆砌石排水沟、塔基挡土墙和浆砌石护坡，方案与各施工阶段工程量具体变化详见表2。

表2 施工第1标段水土保持措施工程量变化情况m3

4.2.2 工程量变化原因及合理性分析

（1）浆砌石排水沟分析。输电线路施工涉及塔基89 基，其中平丘塔9 基、山区塔80 基（含山区岩石地质条件的塔位共21 基占比23%、土质地基塔位共68 基占比77%），平地塔位及岩石地质塔位不需设置排水沟，土质地基仅个别无法避开汇水面的塔位设置了排水沟。本项目施工图和实施阶段仅1L002#、1S005#塔位设置了排水沟，工程量为41.4 m3，而水土保持方案中浆砌石排水沟工程量达1417 m3。施工图阶段排水沟工程量比水土保持方案少的原因如下：①水土保持方案浆砌石排水沟工程量来源于可研阶段工程量，即按照全部山区段塔基都需要设置排水沟考虑，结合以往同类工程实际估算得出；而施工图阶段，塔基位置具体情况已经明确，可以根据塔基具体位置和地形条件、汇水排水条件设置必要的排水沟。②塔位选择优化。根据每基塔位的具体位置和要求，经过地质、水文、结构、电气专业对比，塔位基本选择在地势较高地段，避开了山区塔位位于汇水地带，有效地减少了排水沟的设置。③塔位排水条件分析。平原区和丘陵区塔位普遍地形平缓，不具备汇水条件；山区塔位基本选择在坡度均匀的坡顶或者半坡位置，天然具备顺畅的排水条件。通过选择合理的基础型式以及全方位长短腿配合主柱加高基础，保证了塔位处具备良好的排水条件，可不设置排水沟。

（2）浆砌石护坡、浆砌石挡土墙分析。输电线路工程中，双回路长度2×4.428 km ，单回路长度21.29+21.454 km，途经沿线海拔1000 ～1510 m。线路沿线地形主要为丘陵和山地，其中丘陵17.1%、一般山地82.9%。施工图阶段挡土墙和护坡工程量比水土保持方案少的原因如下：①平地区段地形平整，基础余土均可以在永久和临时占地范围内摊平，高度较小，无需进行护坡、塔基挡土墙处理。②丘陵区段结合塔位地形，因地制宜采用高低主柱基础和高低腿铁塔配合使用，基本实现基面零开方，最大程度减少了基岩土石方开挖塔基区地表扰动。③山地区段沿线地质条件较好，地貌单元内大部分塔位岩石覆盖层较薄，部分塔位基岩直接出露，地表约1 m 以下均为中等风化岩层，且岩体稳定，不需要设置护坡。

施工图阶段为减少对生态环境的影响，山区基础采用原状土掏挖基础，并配合铁塔高低腿使用，基础施工后保持施工前原始地形、地貌，原状土基础施工产生余土量仅为基础混凝土量，山地段每基塔位产生余土为130～200 m3，每个塔基永久占地面积约为500 m2，余土在塔基范围内平铺，回填堆放高度最高不超过40 cm、坡度较缓，不需要设置挡土墙拦挡余土。

由于地形原因，对于塔腿临空面坡度较陡塔位，采用挡土墙拦挡措施，本次在1L012#、1L013#、1L014#、1L016#、1L027#、1L030#、1L032#、1L035#、1L036#、1L039#、1R018#、1R020#、1R024#、1R029#、1R030#、1R031#、1R032#、1R037#、1R040#、1R041#、1S005#21 基塔位设置了挡土墙，共计757 m3。