陕北沙地地区输变电工程水土保持方案编制探讨——以榆林市榆阳区某110千伏送出线路工程为例

朱殿珍,马晨雷,刘立民,袁维叶

(中水珠江规划勘测设计有限公司陕西分公司,陕西 西安 710199)

当前我国的能源主要以煤、石油等不可再生能源为主,新能源不管从技术还是经济等来看都是未来大规模开发的能源种类,因此光伏发电场的开发是可以促进地区相关产业的大力发展,能带动经济的发展和社会进步。这就可以就近向当地供电,提高供电性,因此输变电工程的建设也一直保持着高质量稳定发展,其水土保持方案编制工作也在广泛开展。

水土保持方案编制主要依据GB50433-2018《生产建设项目水土保持技术标准》、GB/T50434-2018《生产建设项目水土流失防治标准》等。输变电工程是点-线工程,线路跨度大,塔基数量多,工期短但是水土流失周期长,沿线气候、植被等差异显著,造成水土流失的原因复杂,治理难度较大。综上所述,以陕北沙地地区输变电工程作为研究对象,探讨水土保持方案的编制。

1 工程位置及自然环境

项目是新建建设类项目,位于榆林市榆阳区孟家湾乡,线路总长27.33 km,架空线路27.13 km,电缆线路长0.2 km,共用塔基72基,其中直线塔57基,转角、终端塔15基,全线采用单回路架设。

线路沿线为陕北黄土高原与内蒙古毛乌素沙漠的过渡地带,主要地貌单元为风蚀沙丘、沙丘间平地为主地貌。该地貌单元地势相对较低,地形较为平缓开阔,总体北高南低,沿线海拔高程为1 220～1 320 m。沿线表面为波状起伏的带状或块状沙丘,基底为侵蚀残留的黄土梁峁。带状沙丘多由两个以上弧度不同的新月形沙丘连接成带,排列整齐,由西南向东北呈波浪形;块状沙丘多以窝状沙丘连接而成,排列不整齐,规模也较小。沙丘坡度一般3°～10°,高差一般5～20 m,植被发育一般,多以半固定及固定沙丘为主,沙丘间为大小不等的洼地。

气候属于温带干旱半干旱大陆性季风气候区。多年平均气温8.3℃,极端最高气温39℃,极端最低气温-29℃,年平均降雨量400 mm左右,年平均风速2.4 m/s,最大冻土深度143 cm。项目所在区域属荒漠化干草原和干草原的过渡地带,土壤主要以风沙土和黄土性土为主。项目区植被类型属温带干旱半干旱草原植被,受干旱和沙漠的影响,主要呈现为沙生植被景观。主要乡土树种有杨树、柳树、沙地柏、沙棘、红柳、沙柳等。

依据2013年水利部的《全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果》(办水保[2013]188号文),本输变电工程项目所在的榆阳区属于黄河多沙粗沙国家级水土流失重点治理区;依据《陕西省水土保持规划(2016-2030年)》,项目区属陕西省水土流失重点治理区(陕北、大荔沙地重点治理区)。项目区内以风力侵蚀兼有水力侵蚀,综合土壤侵蚀模数为5 000 t/km2·a,容许土壤流失量为1 000 t/km2·a。

2 水土流失防治范围与目标

2.1 防治责任范围

依据水土保持法律法规的规定,生产建设项目水土流失防治责任范围应包括项目永久征地、临时占地(含租赁土地)以及其他使用与管辖区域。开发建设单位对其开发建设行为可能造成的水土流失必须采取有效措施进行预防和治理的范围,也即承担水土流失防治义务与责任的范围。

根据《生产建设项目水土保持技术标准》(GB 50433-2018)的规定,结合本项目工程特点,科学合理确定本项目水土流失防治责任范围。本项目占地总面积为7.54 hm2,其中永久占地0.41 hm2,临时占地7.13 hm2。按照项目区划分为:塔基及施工场地区占地1.53 hm2,电缆施工区占地0.08 hm2,施工道路区占地5.57 hm2,牵张场区占地0.06 hm2,跨越施工场地区0.3h hm2。占地类型均为其他草地。

确定本项目防治责任范围总面积为7.54 hm2。

2.2 防治目标

本工程属于建设类项目,根据《全国水土保持规划国家级水土流失重点预防区和重点治理区复核划分成果》(办水保[2013]188号文)《陕西省水土保持规划(2016-2030年)》,项目区属陕西省水土流失重点治理区(陕北、大荔沙地重点治理区)。根据《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T50434-2018),确定本项目水土保持方案的防治标准执行北黄土高原区一级防治标准。

根据《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T50434-2018)规定,本项目区属于半干旱区,水土流失治理度、林草植被恢复率目标值都不做调整,分别为93%、95%。项目无法避让陕西省重点治理区,所以林草植被恢复率+2%,本方案确定林草覆盖率为24%。项目占地类型为其他草地,工程沿线不存在剥离表土的条件,因此表土保护率不做要求。工程现状土壤侵蚀以中度为主,按照规定土壤流失控制比可降低0.1～0.2,但由于本项目无法避让陕西省重点治理区,土壤流失控制比不作降低确定为0.8。本项目不属于城市区、中山区和高山区,渣土防护率部做调整为92%。

3 项目水土保持评价

3.1 工程选址(线)水土保持评价

项目不涉及全国水土保持监测网络中的水土保持监测站点、重点试验区,不占用国家确定的水土保持长期定位观测站。不涉及重要江河、湖泊以及跨省(自治区、直辖市)的其他江河、湖泊的水功能一级区的保护区和保留区。不涉及环境敏感区域。但是项目属于黄河多沙粗沙国家级水土流失重点治理区,因此工程建设采取严格控制扰动地表和植被损坏范围、提高工程防治等级,减少工程占地、加强工程管理、优化施工工艺等措施,减少项目建设引起的水土流失。

3.2 建设方案与布局水土保持评价

工程建设方案与布局最大的满足了工艺流程合理、交通运输方便、节约国土资源、控制建设投资、降低运行费用以及提高经济效益的要求。

项目占地符合工程设计建设需要,施工过程中的施工道路区、牵张场区和跨越施工场地区等临时占地足够工程施工占地,不存在漏项及重复占地。符合节约征占地和减少扰动等的要求。本项目土石方内部平衡,无调入调出土方,无弃方,无借方,土石方调配合理有序,能达到水土保持的要求。项目占地类型为其他草地,工程建设选址尽量避免占用植被较好的林地,不涉及农田。工程占地类型不存在制约性因素,符合水土保持要求。

3.3 主体工程设计中水土保持措施评价

主体工程在设计理念上贯穿了水土保持及水资源合理利用的意识,采用先进的施工方法与工艺,加强施工组织管理;尽量减少占地面积和土地扰动,体现了水土保持的要求。从水土保持的角度分析评级,主体工程设计的土地整治和植被绿化措施能较好的减少水土流失,改善生态环境。因此,主体工程设计的土地整治和植被绿化措施均界定为水土保持工程并纳入水土保持投资。

主体设计的措施还有需要完善的部分,因该按照各防治分区进行针对性的设置防护措施,形成以工程措施、植物措施、临时措施相结合的水土流失综合防治措施体系,有效的防护项目区内的原有水土流失和因工程建设造成的水土流失,项目还需要完善的措施有草方格沙障、密目网苫盖、袋装土拦挡、彩条布铺垫等措施,以达到减少水土流失的目的。

4 水土保持措施布设

4.1 工程措施

施工结束后,对项目各分区占地进行土地整治,共土地整治7.516 hm2,并在扰动区域布设草方格沙障进行防风固沙,草方格沙障材质选用稻草,规格为1 m×1 m,施工前先将稻草侵水,施工时将稻草沿位置线摆好,稻草与位置线垂直,位于位置线中间,然后用平头铁锹从稻草中部插入沙中,稻草地上外露部分高度为10～12 cm,其余部分埋入沙中。沙埋部分不小于20 cm,草方格形成后用脚将稻草根部踩实,并用铁锹将方格中心的沙子向四周外扒。共设置草方格沙障142 556 m。

4.2 植物措施

在铁塔架设完成后,对项目扰动区域进行植被绿化,采用穴播草籽的方式,选用柠条和沙达旺混交,规格为柠条40 kg/hm2,沙达旺60 kg/hm2。共计植被绿化面积7.516 hm2,需要柠条草籽300.64 kg,沙达旺草籽450.96 kg。

4.3 临时措施

施工期间对于不能及时回填的土方堆存在施工场地内,为防治水土流失,临时堆土表面及四周进行密目网苫盖,并在外围采用袋装土进行拦挡。对于牵张场地和跨越施工场地区采用彩条布铺垫对地表进行铺垫。本工程共密目网苫盖1.23 hm2,彩条布铺垫0.36 hm2,袋装土拦挡3 250 m。

5 结语

通过对本项目施工扰动范围内采取工程措施、绿化防护和临时防护等措施,至本项目设计水平年,方案设计的各种措施实施后,各项防治目标均达到批复的水土保持方案设计的目标值,人为扰动造成的水土流失可以得到有效的控制,保护和改善了项目区的环境,可以达到防治水土流失的目的,随着方案设计的各项水土保持措施的实施及完善,能够最大的改善生态环境,提高生态效益、社会效益和经济效益。可以为本项目后续的验收工作提供依据。