粤北山地丘陵区输变电工程水土保持措施分析

徐兰红，王志煌

（1.广东水保生态工程咨询有限公司，广东 广州 510000；2.广东省建科建筑设计院有限公司，广东 广州 510000）

太阳能是清洁的可再生能源，大力开发利用太阳能发电项目，将有效地改善能源结构、保护生态环境。太阳能发电项目主要通过半导体界面的光生伏特效应，将太阳能转化成电能。粤北山地丘陵区具有丰富的太阳能资源，项目生产的电能需要通过输电线路及变电站输送和转化后才可用于生产生活。“十四五”期间南方电网继续加强城镇配电网及农村电网建设，可见粤北山地丘陵区输变电工程的数量将越来越多。

输变电工程建设过程不可避免地扰动地表、破坏土地及植被[1，2]，如果不及时采取有效的防治措施，将对周边生态环境造成不良影响[3]。近年来，随着人们环保意识的增强，主体工程设计过程中已增加了水土流失防护措施设计内容。各参建单位在项目建设实践过程中积累了丰富的水土流失治理经验。本文通过对粤北山地丘陵多个输变电工程水土保持资料中水土流失特点、水土流失防治分区和水土保持措施设计情况进行统计分析，有针对性地提出有效的水土保持措施体系，希望借此将输电线路工程方案编制工作做得更加贴近实际，达到预防和减轻水土流失的目的，并为后续水土保持工作的开展提供参考。

1 输变电工程水土流失特点

大多数学者认为不同的施工区域，水土流失特点不同，这主要与项目组成、工程特性及施工建设特点有关[4，5]。粤北山地丘陵区输变电工程水土流失具有以下特点。

（1）地形地貌多样。粤北山地丘陵区基本属于以水力侵蚀为主的南方红壤区。输电线路选线时，要尽可能避开人口密集区和规划待开发区域，塔基一般设置在山坡或山脊上，导致输电线路可能跨越不同的地貌类型，包括低山丘陵、平原等。

（2）水土流失点较分散。输电线路损毁地表及植被区域主要为变电站及塔基周边，水土流失呈现出线型的点状分布。很多学者的研究表明，人抬道路区和塔基区是水土流失最大的区域，需要重点防护[6，7]。

（3）水土流失呈阶段性。输变电工程施工包括施工准备期的场地平整、临建设施的搭建；施工期的塔基施工平台修筑、杆塔基础浇注、修筑护坡及排水沟；运行期的植被生长等。施工准备期及施工期将直接扰动地表，破坏土壤结构和植被，降低边坡稳定性[8]；运行期随着项目完工及防护措施的完善，对地表的扰动就随之降低，这与闫超等[6]和罗霞等[9]人的研究结果一致。

（4）土地扰动面积大，损毁形式以占压为主。输变电工程单个塔基占地不大，但工程塔基数量一般较多，再加上人抬道路、牵张场等临时占地，施工扰动面积就非常大[10]。塔基施工面由于施工作业、人员和机械频繁扰动和碾压，同时施工材料堆置压占土地；人抬道路由于道路修建扰动，施工人员及施工车辆来回走动踏压；牵张场由于牵引机械碾压及欲架设的电线占压。以上占压行为损坏地表植被，导致土层变得紧实，不利于植物的生长。

2 主体工程关于水土保持的设计

随着修订版水土保持法的颁布和实施，主体设计单位越来越重视水土保持设计工作。在工程设计过程中设置了专职的水土保持或环境保护专业人员参与，设计文件中的工程选址选线、杆塔塔型及塔基基础、施工组织、施工工艺等方面均融入水土保持元素[11～13]，从工程源头减少工程建设对地表的扰动，减少新的水土流失。

通过对粤北山地丘陵区多个输变电工程水土保持资料的分析发现，输变电工程通过优化选址选线，合理避让了环境敏感目标、避开了不良地质段，降低了工程建设对沿线环境的影响，保证了工程的安全稳定性。主体工程设计杆塔采用全方位长短腿塔和主柱加高基础，可以减少施工平台的修筑，减少降基，减少土方开挖和临时占地，达到保护植被、防止水土流失的效果[12]。主体工程设计采用无人机等不落地放线技术牵引导线，减少了架线对线路走廊地表的扰动。另外，主体设计在站内设置截（排）水沟、开展站址绿化，在站址填筑边坡设置浆砌石护坡、挡土墙或植草护坡；在进站道路两侧设置排水沟、浆砌石护坡或植草护坡；在对侧扩建间隔进行绿化恢复。为保证铁塔基础安全，对地形较陡区域塔位下游设置挡土墙防护，上边坡采用浆砌块石护坡，依山势在边坡坡顶或坡底设置排水沟，基面设置泄水孔。

从水土保持角度分析，变电站的截（排）水沟、站址绿化，站址填筑边坡的浆砌石护坡、挡土墙或植草护坡；进站道路的排水沟、浆砌石护坡或植草护坡；对侧扩建间隔的绿化恢复；塔基处的挡土墙、浆砌块石护坡、排水沟、泄水孔等均有一定水土保持功能，但有的措施（如变电站的浆砌石护坡、挡土墙等）是主体工程为保持站址稳定、项目能够安全运行而设计的，不应被界定为水土保持工程[11]。一般情况下，仅将变电站的排洪沟、排水沟、站址绿化、植草护坡，进站道路的排水沟、植草护坡，对侧扩建间隔的绿化恢复，塔基处的排水沟等措施界定为水土保持工程。

3 水土保持措施设计

3.1 水土流失防治分区

输变电工程水土流失防治分区划分主要是根据项目组成、占地方式以及区域水土流失现状等情况确定。经对粤北山地丘陵区多个输变电工程水土保持资料的统计分析，输变电工程一般分为站址区、进站道路区、对侧扩建区、电缆敷设区、塔基区、牵张场区、人抬道路区、杆塔拆除区及施工生产生活区等多个水土流失防治分区，这与大多数学者的研究结果一致[3、4、8、14]。输变电工程水土流失防治分区划分结果，详见表1。

表1 水土流失防治分区划分结果

3.2 水土保持措施总体布局

不少学者根据输变电工程建设中的水土流失成因及特点，有针对性地提出了相应的防治对策[14]，防治措施一般包括工程措施、植物措施和临时措施。根据水土流失防治分区和水土流失防治措施布局原则，需要针对工程建设中各分区部位的水土流失具体情况，因地制宜采取有效的防治措施。通过对粤北山地丘陵区多个输变电工程水土保持资料的分析，总结归纳了各分区防治措施体系，分述如下。

3.2.1 站址区

主体设计已考虑在场地挖填边坡设置浆砌石护坡或植草护坡；在坡顶设置截水沟、坡底设置排水沟；沿站址内道路设置排水措施；后期对硬化剩余场地进行绿化。这些措施有效地减少了项目建成后的的水土流失，但针对项目施工过程中的防护措施不足。①需要补充施工前对占地范围的表土剥离，表土堆放于场地一侧集中防护，并设置临时拦挡及临时苫盖；②站内场地平整后，沿站内道路及建筑物外侧设置临时排水沟（与永久站内排水措施走向一致），以快速疏导站内汇水，后期调整为站内永久排水措施；③为及时排除场地范围雨水，施工前沿征地线设置临时排水沟，排水出口设置临时沉沙池；④施工过程中需要加强裸露土表的临时苫盖，工程后期回填表土于绿化区域。

3.2.2 进站道路区

在变电站周边有现有道路可利用的情况下，可直接利用现有道路作为施工道路；如现有道路无法满足施工道路要求，需要对现有道路进行改造后作为施工道路；对于无现状道路可利用的情况，需要修建进站道路。主体设计已考虑在道路两侧布设排水沟，两侧挖填边坡设置浆砌石护坡或植草护坡。这些措施有效地减少了项目建成后的的水土流失，但针对项目施工过程中的防护措施不足。①需要补充施工前对占地范围的表土剥离，表土堆放在站址区一并防护；②施工过程中需要加强裸露土表的临时苫盖，工程后期回填表土于道路绿化区域或表土运至站址区用于绿化覆土。

3.2.3 对侧扩建区

对侧扩建变电站一般都是在已有变电站的预留空地内进行施工，主要进行室外电容开关的建设，仅进行局部基础开挖，对地表扰动较轻。主体设计已考虑工程后期的绿化恢复，但施工过程中仍将产生少量临时堆土，需要加强临时堆土的临时苫盖防护。

3.2.4 电缆敷设区

电缆敷设施工主要为电缆终端井、电缆沟开挖及回填，该区域主体未有相关水土保持措施设计，需要补充施工前对占地范围的表土剥离，剥离的表土临时堆放在管沟一侧，与管沟开挖土方一起临时堆放防护，并设置临时拦挡（一般围蔽挡板就可以）及苫盖；工程后期回填表土，对非硬化区域经土地整治后恢复原有用地类型。对占用的耕地、园地进行全面整地后复垦，对占用的林地、草地及未利用地进行全面整地后撒播草籽绿化。

3.2.5 塔基区

主体设计在地形较陡区域塔位下游设置挡土墙防护，上边坡采用浆砌块石护坡，依山势在边坡坡顶或坡底设置排水沟，基面设置泄水孔。这些措施有效地减少了项目建成后的水土流失，但仍需要加强施工过程中的临时防护及施工结束后的植被恢复。①需要补充施工前对占地范围的表土剥离，表土堆放于施工平台一侧与塔基基础开挖土方一起集中防护，并设置临时拦挡及临时苫盖；②需要补充对塔基施工平台开挖形成的边坡进行植被防护；③需要补充施工过程中对裸露土表的临时拦挡及苫盖，施工后期的表土回覆于绿化区域；④需要补充施工结束后的迹地恢复，对占用的耕地、园地进行全面整地后复垦或撒播草籽，对占用的草地、林地或未利用地进行全面整地后撒播草籽绿化。

3.2.6 牵张场区

牵张场施工没有大的挖填方行为，主要施工活动是对地表进行平整、压实等，这会使地表板结，不利植被生长。项目施工结束后需要进行场地清理，并进行迹地恢复，主要表现为工程后期的土地整治后恢复原有用地类型。对占用的耕地、园地进行全面整地后复垦，对占用的草地、林地或未利用地进行全面整地后撒播草籽绿化。

3.2.7 人抬道路区

输变电工程施工期间尽量利用现有乡村道路及现有山路，对于交通条件较差区域需设置临时人抬道路。人抬道路由于施工时间较短且无大开挖现象，一般不设置水土保持措施，但土壤被压实，不利植被生长。项目施工结束后需要进行场地清理，并进行迹地恢复，主要表现为工程后期的土地整治后恢复原有用地类型。对占用的耕地、园地进行全面整地后复垦，对占用草地、林地或未利用地进行全面整地后撒播草籽绿化。

3.2.8 杆塔拆除区

线路拆除主要拆除杆塔和导线，不对地面出露的混凝土基础进行拆除。在杆塔拆除后，需要对扰动范围进行全面整地后撒播草籽绿化。

3.2.9 施工生产生活区

施工生产生活区一般布设在地势平坦区域，工程施工前期对占地范围内表土资源进行按需剥离，剥离表土临时堆放在用地范围内，并设置临时拦挡及苫盖等防护措施；沿板房四周设置临时排水沟，收集的雨水经沉沙池沉淀后外排；施工后期回填表土，对用地范围进行全面整地后撒播草籽绿化。

4 结论与建议

4.1 结论

笔者通过对粤北低山丘陵区多个输变电工程水土保持资料的收集，对该类型工程水土保持措施防治体系进行了分析和总结，并在此基础上提出了适合该区域输变电工程的防治措施体系，希望借此将输电线路工程方案编制工作做得更加贴近实际，具有更强的科学性和指导性，达到预防和减轻水土流失的目的，同时为同类工程水土保持工作开展提供参考。

4.2 建议

本文输变电工程的水土保持资料中未涉及弃土弃渣堆放、表土堆放及水域段塔基施工等，需要根据实际情况补充，并提出防治要求。

（1）对于杆塔开挖的土方，临时堆放在开挖边，并设置临时拦挡及苫盖措施，多余土方就近平摊或运到附近的低洼地或缓坡地带堆放。弃渣堆置于低洼地带时，逐层倾倒、碾压，堆放高度不应超过2 m。弃渣堆置于缓坡地时，堆渣前必须设置挡渣墙，弃渣按边坡分层堆放、分层夯实，渣场顶设置截水沟。弃渣堆置前，需要按要求剥离表土，作为弃渣面上的覆土，后期种植易生长、经济型的树草种进行绿化。

（2）对于项目占地范围内的肥沃地表，需要根据场地地形地貌特征、剥离表土的范围以及后期场地利用的情况，合理地确定表土剥离面积、剥离深度及剥离量。剥离的表土需要临时堆放在项目区内，施工中需对其实施拦挡、苫盖等保护措施。防护措施需要根据杆塔所处不同的地理位置、地形地貌单元进行典型设计，施工结束后用于绿化或植被恢复的覆土。

（3）塔基如果位于水域，为避免工程施工对水域的影响，需要合理布置施工围堰，然后运沙填筑，形成施工平台；施工完成后，表面均采用混凝土浇筑，拆除围堰恢复水面。由于水域段塔基施工产生的土石方基本为泥浆形式，需要在施工临时场地布置泥浆池，泥浆经沉淀后作为弃渣处理，清运至填埋场。