水电站110 kV送出工程水土流失防治及生态恢复探讨

张 英

(1.甘肃省生态环境监测监督管理局，甘肃 兰州 730020；2.甘肃省林业调查规划研究院，甘肃 兰州 730020)

水电站110 kV送出工程建设极大地缓解了电网电力供应紧张局面，满足了工农业生产和人民生活用电增长的需要，但工程建设也带来了一系列环境问题，如水土流失、景观破坏、环境污染等[1]。天王沟水电站—建设坪变电站的110 kV送出线路采用与铁城水电站送出线路同塔架设。铁城水电站以110 kV电压等级接入电力系统。输电线路经甘肃连城国家级自然保护区，跨越保护区的实验区，修建塔基总数43基。输电线路建设不可避免地会扰动原地貌、破坏植被，形成多而散的开挖、堆积面，若不及时采取防护措施，将会产生严重的水土流失[2]，严重影响自然保护区生态环境。水土保持法规定，从事可能引起水土流失的生产建设活动的单位和个人，必须采取措施保护水土资源，并负责治理因生产建设活动造成的水土流失[3]。

1 工程概况

1.1 工程穿越区概况

工程穿越的甘肃连城国家级自然保护区，海拔2 000～3 600 m，属黄河流域的大通河水系，大通河纵贯全区。在大通河两侧鱼骨状排列着大岗子沟、小岗子沟、指南北沟、吐鲁沟、竹林沟、棚子沟、西寺沟、铁城沟、小杏儿沟、天王沟、苏都沟、水磨沟等沟系。属祁连山山地—陇中北部温带半干旱气候区，气候垂直地带性比较明显。年平均气温7.4 ℃，≥0 ℃活动积温3 204.9 ℃，≥10 ℃活动积温2 637.2 ℃，年平均降水量419 mm，年均蒸发量1 542 mm。土壤为栗钙土、灰褐土和亚高山草甸土3个土类，分布随着海拔的上升形成了较为明显的垂直带。保护区主要保护对象为青杄、青海云杉和祁连圆柏林及其森林生态系统，对兰州西部的水源涵养和水土保持起着重要作用，是重要的绿色屏障。水电站110 kV送出工程线路穿越山区、河谷，穿越区植被以天然针叶林、灌木林为主，森林覆盖率62.04%。

1.2 工程概况

水电站110 kV送出工程由天王沟水电站110 kV送出工程和铁城水电站110 kV送出工程组成。天王沟110 kV水电站—建设坪变电站线路长度24.67 km，铁城110 kV水电站—建设坪变电站采用同塔双回设计、同塔建设，“高低桩”基础以减少开挖量，线路长度32.6 km。天王沟水电站110 kV送出工程拟占用和临时占用林地0.387 hm2，修建塔基26个。铁城水电站110 kV送出工程拟占用和临时占用林地0.248 hm2，修建塔基17个(双回路与天王沟水电站110 kV同塔架设，双回路段材料统计在天王沟送出工程中)。

2 工程特点

输电线工程属典型的点-线工程，线路长、工期短、沿线地形复杂，塔基范围小且分散[4]。输电线路由塔基和架空线路组成[5]，水土流失不只产生于塔基施工。塔基建设、主塔和电线架设需要大量的临时用地[6]，临时用地包括三部分：一为施工场区(塔基施工区、牵张场地、材料站、架线临时用地)；二为施工道路区(汽运、人抬道路)；三为弃渣点区(在山区由于塔形、坡度等原因，余土不能在塔基范围内堆放，只能在塔基附近低洼或沟道内堆放)[7]。

塔基基础开挖、回填、平整等施工过程必然扰动原地貌，使土层裸露，破坏植被，加剧水土流失。机械碾压、施工人员践踏等使周围的植被遭到破坏，塔基开挖产生的弃土弃渣，若随意堆放、拦挡措施不到位，顺坡溜至山脚，在山坡上会出现“土石瀑布”，严重破坏山体植被，若遇雨季则为水土流失创造了条件，也易诱发滑坡和泥石流等地质灾害[1]。

牵张场地主要用于机械工作、材料堆放及汽车运输装卸和掉头，主要施工活动是对土地的占压，会使地表板结[6]。由于铁塔大部分位于山坡，无道路通达，因此只能采取人抬肩扛的原始运输方式，人力运输会在林地或草地上形成人行道路，从而破坏原地貌的水土保持功能，而且局部路段还需进行简单修整，有少量动土，从而产生水土流失[8]。如果管理不善，对沿线乔木层、灌木层和草本层的破坏明显，将造成植物群落的层次缺失，使层次结构发生改变[9]。

3 线路工程水土保持措施

3.1 工程措施

3.1.1 塔基防治区

在主体工程建设中，为确保铁塔安全，在塔基修建了挡土墙、护坡(面)、排水沟等工程措施[8]。塔基开挖时，部分用于回填土方由于基础浇筑、养护等施工工艺的要求，不能及时回填，需临时堆放。临时堆放的弃渣为松散堆积物，稳定性差，为保证弃渣稳定[10]，采用填土草包 (土源为塔位永久占地区的表土)拦档方式，遵循“先拦后弃”的原则，以防土石方滚落到山下，冲毁和压坏沿坡的植被。为防止雨水冲刷塔基处临时堆土，雨季采用苫布、彩条布等对堆土表面覆盖防护。在工程完工后拆除填土草包，草包内表土作为塔基植草绿化用土，还要及时清理、转移剩余的砂石材料，进行土地整治，恢复植被。施工过程中应严格按设计的规定占用场地和砍伐树木，尽量少砍树、少占地。

3.1.2 塔基施工临时占地防治区

为了方便塔基施工和架线，需临时征占部分土地用作塔基施工区，施工时受到施工人员的扰动和机械碾压，区域内土壤结构和植被受到严重破坏。施工结束后对施工迹地进行土地整治，并清理杂物，实施地表覆土等措施，改善立地条件、保持水土及促进植被生长；原有土地类型为林地的恢复为林草植被，原为宜林地的可撒播草籽或栽植乔灌木进行绿化。

3.1.3 牵张场防治区

根据架线施工技术，牵张场的选址尽量靠近现有公路且在地形开阔、平坦易于平整和排水之处[6]。使用前做好临时排水措施，在牵张场四周或适当位置设置临时排水沟，并在排水沟末端设置沉沙池，流水经沉沙池沉淀后排出并及时清淤。施工后期应及时拆除施工临时建筑，清理废弃物，平整土地，恢复原有土地利用方式[8]。牵张场原则上不设置在保护区内，若保护区内线路较长，则需要设置在地势相对平坦、植被稀少的区域。牵张场地面需要铺设下垫布，利于施工结束后的快速恢复[11]。

3.1.4 临时道路防治区

施工临时道路包括简易施工道路和人抬道路。简易施工道路应尽量利用保护区内已有的道路，若没有可利用道路或者已有道路不能满足施工要求的，可以进行简单修建，以简短、适宽为原则，减少临时占地及植被破坏量[11]。人抬道路应充分利用原有林间小道，部分不能到达塔基区的路段才开辟临时人抬道路。路线选择以“方便搬运、线路最短、无须建设、破坏最小”为原则，修筑形式以清除阻碍通行的植被，土石方挖填活动很小，不需要采取防护性工程措施为主，要注意严格施工管理，严禁在有林地内使用明火。施工通行严格控制在占地范围内，禁止随意穿越和破坏占地范围外的地表植被，减少对道路周边环境的破坏。

3.2 植物措施

3.2.1 树种选择

保护区主要森林群落有青海云杉、青杄林、祁连圆柏林、油松林、白桦林、山杨林、红桦林和糙皮桦林。天王沟、铁城水电站110 kV送出工程塔基及架空电线下乔木以天然油松、云杉等为主。阳坡多分布灌木或草坡。植被恢复时，树种选择要与原保护区林种一致，乔木以青杄、祁连圆柏、油松、云杉等为主。灌木以忍冬、蔷薇、栒子、小檗等为主。地被物以藓类、苔草、禾本科草、蒿类等为主。

3.2.2 临时占地的生态恢复

塔基施工结束后，对塔基区、弃渣点、牵张场等临时用地按照原有土地利用类型进行生态恢复，由于山区土层贫瘠，植被恢复时，利用施工前剥离的表土和草皮覆盖在施工扰动区域表面，有利于植被的生长发育[12]。有些地方还可以连草皮一起移植保护，施工结束后直接种植，在生态恢复的初期，采取乔灌草结合的方法，先种草以减少水土流失。采用乔灌草结合的方法也避免了植物物种过于单一，有利于生物多样性的发展[8]，根据“适地适树”原则，树种和草种注重选择当地原有物种，减少引进外来物种，避免外来物种入侵造成生态系统不稳定[13]，保护森林生态安全。坚持工程措施、植物措施、临时措施及土地整治等措施优化配置，形成综合防治体系。110 kV送出工程水土保持措施配置体系详见表1。

表1 110 kV送出工程水土保持措施配置体系

4 加强工程区生态保护

遵循行业标准《110～500 kV架空送电线路设计技术规程》[14]，架空电力线路导线在最大弧垂或最大风偏后与树木之间的安全距离分别为4.0、3.5 m，同时在架空线路保护范围，线路边导线两侧20 m范围内不得种植高大的乔木。以《天王沟水电站接入系统设计》《铁城水电站110 kV送出工程设计》的杆塔呼称高，按跨越设计，必须考虑树木自然生长高度。工程穿越的保护区主要树种油松成熟龄平均高度为20 m、青海云杉成熟龄平均高度为25 m，导线与树木之间的垂直距离不小于4.0 m。在林地的植被恢复设计中，架空线路下的林木不进行采伐，定期修枝、截头保证线路安全运行所必需的净空距离。

保护区植被呈明显地带性，因海拔、坡位、坡向不同分布植被不同。在项目水土保持方案编制实施中不仅要根据立地条件进行造林，还要重视植物的配置，可在输电线路下营造与水土保持工程相结合的防火林带，选择耐火树种营造植物带，可有效防止火灾发生[15]。如青杄、光皮桦、毛白杨、山杨、椴树、栓皮栎、夹竹桃、山楂等都是很好的防火树种[16]。撒播草种具有简单易行、见效快等特点，适宜在扰动范围小的塔基区、牵张场等实施，但局部存在出苗率低、地表土易流失等现象，要尽可能选择适宜当地生长的草种[17]，并同步实施多草种、灌木混播等措施，充分发挥水土保持措施的功能和作用。

严格执行水土保持法律法规，按照批复的采伐及植被恢复方案，“谁开发谁保护、谁造成水土流失谁治理”，接受水土保持行政主管部门监督管理。建设单位根据“长期关注、动态评估”的原则，对线路定期运检时，应将生态恢复作为重要内容之一[11]，并组织相关人员对未成活的植物进行补植，实现生态环境的保护和改善，切实有效地保障水土资源的可持续利用，达到送变电工程与环境的可持续协调发展。