府谷县500 kV输变电工程水土保持方案分析

2023-10-12白云飞

海河水利 2023年9期

白云飞

（府谷县水土保持中心，陕西榆林 719499）

府谷县生态环境脆弱，水土流失严重，而变电工程建设点多线长，极易加剧水土流失。为了尽量减少项目建设带来的水土流失，需对项目建设水土保持方案进行分析。

1 概况

府谷县500 kV 变电工程路径长度42.864 km，建设内容为：新建杆塔107 基，沿线设牵张场9 处，修建汽车运输道路11 km，拓修人抬道13 km，兴建线路跨越场地4 处。工程主要由塔基及施工场地区、牵张场地区、跨越施工场地区和施工道路区组成，总占地面积18.0 hm2，总挖方量1.56 万m3，总填方量1.56万m3，土石方挖填平衡，无需取土和弃渣。

2 工程占地评价

府谷县500 kV 线路工程占地面积为18.0 hm2，其中永久占地2.44 hm2，占总占地的13.6%；临时占地15.56 hm2，占总占地的86.4%。线路工程占地包含了塔基及施工场地区、牵张场地区、跨越施工场地区和施工道路区，除了塔基建设范围内2.44 hm2为永久占地外，其余均为建设线路工程而需要临时扰动的地面。塔基及施工场地区永久占地主要是塔基基座，每一基塔外扩8～10 m 为半径的周边区域作为单个塔基的临时施工场地。工程线路沿线走线不可避免地占用林地、草地和耕地，这些地类具有水土保持功能的设施和原始地貌都被开挖扰动，但塔基建好后建筑物占压和地表硬化处基本不再产生水土流失，同时结合采用植被护面，可使永久占地的水土流失不同程度地减少或消除。项目占用的旱地不在政府划定的当地粮食主产区之内，且施工结束后对临时占用的耕地进行复耕，所以工程建设占用耕地对当地水土资源破坏较小。

塔基区临时用地、牵张场一般选择塔基或工程附近相对平坦开阔的空地，只需进行简单的场地平整或占压，对原地貌的扰动程度不大；简易汽车运输道路根据情况进行简单的表土剥离和路面清理以满足汽车行驶需要，涉及的扰动区域很小；跨越场地一般采用搭设临时跨越架的方式，基本上不需进行场地平整，完成跨越后拆除跨越架，即可恢复原地貌，可使临时占地的水土流失不同程度地减少或消除。

3 水土保持方案优化

根据现场调查，本工程输电线路已尽可能避让了呈块状分布的生态保护红线密集区，尽可能从生态保护红线零星分布区域或间隙通过，最大限度地减小了对生态保护红线的影响。

3.1 塔基档距和数量优化

本工程线路长度42.864 km，设107 基塔，平均档距为400 m，其中涉及生态保护红线长度约3 km，有8 基塔，平均档距为375 m，其塔位平均档距低于全线平均档距，主要原因为8 基塔位均处于20 mm重冰区，根据输变电线路设计规程，位于20 mm冰区的塔位档距应控制在400 m 以内；上述塔位涉及林区，为了减少对放线通道树木的砍伐、减少扰动地表进而减少土石方工程量，主体设计通过增加塔基呼称高达46 m（高于全线塔基平均呼称高42 m），有效减少了工程建设带来的水土流失。

3.2 塔杆及基础型式确定

根据气象条件、海拔高度和地形条件，结合本工程实际情况，采用500 kV 工程中使用的成熟塔型。根据主体工程设计资料，本输电线路共使用杆塔107 基，其中直线自立塔67 基、耐张转角塔40 基。根据输变电项目建设特点和项目区域地形地貌，对塔基所在微地形进行坡度分级，其中地形坡度小于5°的为平地型塔基、坡度在5°～15°的为缓坡型塔基、坡度在15°以上的为陡坡型塔基。根据统计，本项目平地型塔基8基，缓坡型塔基65基，陡坡型塔基34基，其中8塔基位于水土保持敏感区内（含缓坡型塔基5基和陡坡型塔基3基）。

架空输电线路基础型式根据杆塔型式、沿线地形、工程地质、水文条件以及施工、运输条件等因素的综合考虑确定，同时按照减少土石方量、尽量采用原状土的原则选择。铁塔根据地形坡度采用不等高基础结构设计，塔基基础全部采用挖孔桩基础[1]。塔基永久占地面积按塔基根开+立柱直径（底板）并外扩2 m 计列，临时占地为塔基永久占地外扩半径为8～10 m的周边区域，以减少水土破坏面积。

3.3 扰动地表面积和土石方量优化

本项目涉及生态保护红线的塔基及施工场地区平均永久占地251 m2，超过全线塔基平均永久占地228 m2；平均临时占地757 m2，超过全线平均临时占地729 m2，这主要是由于采用了呼称高偏高的塔基，其根开相对较大，永久占地以根开（含基础立柱）外扩2 m 计，临时占地在永久占地基础上外扩，所以涉及生态保护红线的单个塔基及施工场地占地会超出平均值51 m2，这部分占地不可避免。但在施工过程中，塔基及施工场地的临时占地应根据实际地形情况尽可能控制施工作业范围。另外，因穿越生态保护红线的距离较短，可不在生态保护红线区域设置牵张场地区，若有需要在红线外围设置；该区域可利用原有机耕道路和林区小道运输，不需拓修简易汽车道路。因此，该区域除了塔基施工范围不增加其他临时占地，进而减少了扰动地表范围。

塔基基础型式采用土石方工程量相对较小的挖孔桩基础，仅开挖基础施工区域采用高低腿及主柱加高基础设计[2]，不降基，单个塔基的平均土方开挖量约60 m3，已远低于500 kV 输电线路同类工程塔基土石方工程量平均数，可有效减少水土流失。

3.4 施工工艺水土流失防治方案分析

线路施工采取先进的高跨施工工艺，严格控制施工范围，禁止大开挖，减少对原状地表土的扰动[3]，设置醒目的标示牌、边界线等，除施工不得不铲除或碾压植被外，不允许以其他任何理由铲除植被，以减少对生态环境的破坏。施工中，要严格控制临时占地，减少破坏原地貌、植被的面积。基坑开挖尽量保持坑壁成型完好，开挖好后应尽快浇筑混凝土[4]。同时，架线可因地制宜地采用无人机架线等不扰动地表植被的施工工艺。

线路施工选择在无雨的天气施工，组织充足人力资源，加快施工进度，水土保持措施与主体工程做到“三同时”。施工过程中，剥离的表土全部用装土编织袋袋装，塔基周边开挖临时排水沟，在临时排水沟末端设置沉沙池，开挖余土临时堆土底部用彩条布铺垫，堆土坡脚采用装土编织袋拦挡，堆土表面采用密目网苫盖。施工结束后，余土在塔基连梁及永久占地范围内堆放回填，并进行土地整治。

施工内容和水土保持分析与评价，详见表1。

表1 500 kV线路工程施工内容和水土保持分析与评价

4 水土保持措施分析

4.1 塔基及施工场地区

4.1.1 平地型塔基区

对塔基开挖扰动区域进行表土剥离并用编织袋袋装，塔基开挖余土临时堆放在坡脚作为编织袋挡墙[5]；施工期间开挖余土临时堆土区域用彩条布铺垫，堆土坡脚采用装土编织袋拦挡，堆土表面采用密目网苫盖；施工结束后，余土平铺到塔基连梁及永久占地范围内，装土编织袋拆除后表土回覆至塔基连梁及永久占地范围内余土表面，并进行土地整治、撒播草籽绿化，同时对临时占地进行复耕和综合绿化，有效减轻了水土流失。

4.1.2 缓坡型塔基区

施工期间，在涉及地质不稳定的4 基缓坡型塔基上坡侧依山势设置浆砌石排水沟，塔基基础周边开挖临时排水沟，其余61基缓坡型塔基在塔基基础周边开挖临时排水沟，对位于水土保持敏感区的塔基在临时排水沟末端设置沉沙池，开挖余土呈棱台形临时堆放于塔基临时施工场地内的空地，临时堆土底部用彩条布铺垫，堆土坡脚采用装土编织袋挡墙拦挡，堆土表面采用密目网苫盖；施工结束后，开挖余土在塔基连梁及永久占地范围内堆放回填，装土编织袋拆除后表土回覆至塔基连梁及永久占地范围内余土表面，并进行土地整治、撒播草籽绿化，同时对临时占地进行复耕和综合绿化。

4.1.3 陡坡型塔基区

施工期间，在涉及地质不稳定的2 基陡坡型塔基上坡侧依山势设置浆砌石排水沟，塔基基础周边开挖临时排水沟，其余32基陡坡型塔基在塔基基础周边开挖临时排水沟，陡坡型塔基排水沟末端均设置沉沙池，开挖余土呈棱台形临时堆放于塔基临时施工场地内的空地，临时堆土底部用彩条布铺垫，堆土坡脚采用编织袋挡墙拦挡，堆土表面采用密目网苫盖；施工结束后，进行土地整治、撒播草籽绿化和复耕等。

4.2 牵张场地区

导线采用张力牵引放线，为防止导线磨损，每回线路都要设置张力场和牵引场（即牵张场），一般每隔2～6 km 设1 处牵张场。本项目沿线共设置9 处牵张场，每处按1 500 m2考虑，占地共1.35 hm2。输电线路涉及陕西省生态保护红线区域的塔基有8基，跨越长度约3 km，因跨越长度较短，在生态保护红线区域外围设置牵张场即可满足施工需要，避免了因在生态保护红线内设置牵张场而可能造成的地表扰动和破坏。

牵张场平面布置包括施工通道、机械布置区、导线集放区、锚线区、工具集放区、工棚布置区、休息区和标志牌布置区等。施工期间，对牵张场地区铺垫彩条布；施工结束后，进行土地整治和乔灌草综合绿化。

4.3 跨越施工场地区

输电线路跨越铁路、道路、电力线路等设施需要搭设跨越架，根据主体工程设计，共有4处跨越点需要搭设跨越架，跨越架为钢架结构或竹木塔架，交叉跨越角尽量接近90°，以减少临时占地的面积。工程平均每处跨越架（含跨越两侧）临时占地面积约400 m2，跨越施工场地区占地0.16 hm2。施工期间加强施工管理；施工结束后对于场地占用耕地的区域进行土地整治及复耕，对于场地占用草地的区域进行土地整治和乔灌草综合绿化。

4.4 施工道路区

对简易汽车运输道路平整路面范围内可剥离的部分进行表土剥离，并用编织袋袋装，袋装后填筑，用作道路下边坡临时拦挡；施工期间道路一侧开挖临时排水沟；施工结束后，装土编织袋拆除，将表土回覆至道路路面两侧，进行土地整治，同时对道路占地范围内原有土路路面两侧和边坡采用乔灌草综合绿化。

4.5 项目实施工程量

在水土保持工程措施中，共完成表土剥离4.14 hm2、浆砌石排水沟170 m、覆土0.64万m3、耕地恢复4.52 hm2、土地整治10.92 hm2。在水土保持植物措施中，共完成撒播狗牙根和野古草混合草籽绿化5.02 hm2、狗牙根和黄背草混合草籽绿化5.90 hm2，种植粉叶小檗6 285 株、沙棘7 530 株。在水土保持临时措施中，共修建临时排水沟23 314 m、土质沉沙池78 座、装土编织袋挡墙6 400 m3、密目网苫盖面积4 662 m2、彩条布铺垫面积17 300 m2，这些措施有效减小了工程建设带来的水土流失。