北京市輸變電工程水土流失分析及防治措施

王光武，劉卉芳

(1．北京市水務局水土保持工作總站，北京100038;2．中國水利水電科學研究院，北京100048)

隨著我國經濟建設的突飛猛進，各地電力的需求日益增加，輸變電工程開發(fā)建設規(guī)模“十一五”較“十五”增長22.5%［1］。北京市作為我國的政治、經濟、文化中心，對電力的需求更加緊迫，因此電網項目在北京市經濟建設中具有更重要的意義。輸變電工程在建設過程中勢必擾動地表、破壞植被，加之近幾年北京市出現(xiàn)了水資源短缺、水土流失治理任務重、人為水土流失加劇等突出問題，因此為了加快實施人文北京、科技北京、綠色北京的發(fā)展戰(zhàn)略，分析北京市輸變電工程建設期產生水土流失的特點，完善建設期水土保持的各項防治措施已經迫在眉睫。

關于輸變電工程水土流失特點及防治措施的研究和論述國內已有一些，如賀亮等［2］提出施工便道開挖回填必將產生水土流失，人抬道路主要是踐踏或砍伐道路區(qū)植被而破壞水土保持設施，誘發(fā)或加劇水土流失;黃宇等［3］通過預測和查勘得出，單位面積、時間內土壤流失量較大的區(qū)域，是新建變電站工程區(qū)、塔基區(qū)、施工臨時道路區(qū)以及塔基施工臨時占地區(qū)等，這些區(qū)域是水土保持方案措施布設和水土保持監(jiān)測的重點。也有學者運用類比方法預測得出:在輸電線路施工過程中水土流失量最大的區(qū)域為施工便道區(qū)，水土流失量一般占總水土流失量的40%～70%［4］。筆者依據(jù)水土保持方案審查實踐，試對輸變電工程建設期水土流失進行分析，并對產生水土流失的重點區(qū)域提出了相應的防治措施。

1 輸變電工程建設中產生水土流失的主要區(qū)域及特點

輸變電工程主要由變電站和輸電線路組成，造成水土流失的主要是施工活動。變電站、塔基、施工臨時占地等場地的平整和基礎清理、棄渣的堆存、施工便道建設等活動對地表的開挖、擾動和再塑，使植被遭到破壞，失去固土防沖的能力，造成水土流失。

筆者研究的北京市10 個輸變電工程分別為:海淀500 kV輸變電工程、青龍湖110 kV 輸變電工程、門頭溝500 kV 輸變電工程、南梨園110 kV 輸變電工程、通惠220 kV 輸變電工程、安次500 kV 輸變電工程(北京段)、城南500 kV 輸變電工程、朝陽500 kV 輸變電工程、土溝110 kV 輸變電工程、下莊110 kV 輸變電工程(表1 中采用簡稱)。個別輸變電工程由于拆遷區(qū)面積較大導致水土流失量也相對要大一些，而拆遷區(qū)在輸變電工程水土流失防治分區(qū)中不具有代表性，因此表1 匯總的水土流失情況不包括拆遷安置區(qū)的。從表1 可以看出變電站區(qū)、塔基區(qū)、施工便道區(qū)是7 個區(qū)中產生水土流失量最大的。

由表1 可以看出變電站通常占地面積較大，因此開挖擾動也相對較大，變電站區(qū)水土流失量占總流失量的比例最大，為40．03%。在施工便道建設過程中，局部挖方段形成高陡邊坡，填方段則因堆積相對松散，可能發(fā)生局部沉陷、瀉溜或小規(guī)模滑坡。便道施工戰(zhàn)線狹長，棄渣分散，若未得到集中堆放和妥善處理，將會造成嚴重的水土流失。通過對北京市的10 個輸變電工程進行統(tǒng)計，可以看出施工便道水土流失量占總流失量的比例也是相當大的，達到了17．18%。盡管在塔基施工中已經采用了很多較為先進的設備，但仍不可避免地擾動地表，使原有地面失去了防沖、固土的能力，從而造成水土流失，塔基區(qū)的水土流失量占總流失量的比例為14．42%。

2 輸變電工程水土保持防治措施

輸變電工程屬于典型的線型工程，線路長、影響范圍廣，但與其他線型工程如公路和鐵路工程等相比，擾動地貌的強度較小，因此防護措施與其他線型工程比較起來，也應該有所區(qū)別。按照《開發(fā)建設項目水土流失防治標準(GB 50434—2008)》的有關規(guī)定，筆者針對輸變電工程建設中造成水土流失量較大的變電站區(qū)、施工便道區(qū)、塔基區(qū)進行防護措施的分析。

2．1 變電站區(qū)的水土保持措施

由于北京市是嚴重缺水的城市，因此變電站區(qū)除了進行土地整治(有條件的地方采用表土剝離、擋土墻防護等)外，更應當重視雨洪利用措施的布設。盡量使變電站內綠地地勢較低，使雨水自流排入站內綠地。雨洪利用情況的評定指標為雨洪利用率，即站內地表徑流利用量與總徑流量的比例，地表徑流利用量主要包括施工利用、綠地灌溉、下滲、補充景觀用水等不進入公共排水系統(tǒng)的雨水量。在水保方案編制中建議對變電站的雨洪利用率進行計算，并盡量使其達到標準。可通過增加綠化率、透水性硬化地表結構的面積等，增加雨水入滲。

表1 建設期水土流失量統(tǒng)計結果

2．2 塔基區(qū)的水土保持措施

(1)邊坡防護。在丘陵區(qū)立塔時，會形成土質坡面，為保持坡面的穩(wěn)定，保證塔基的安全，在坡面采用漿砌石護坡，或者采用三維植被網提高塔基區(qū)的綠化率;在平原區(qū)和土質較好的地區(qū)立塔時，可以在塔基處撒播草籽等，堅決杜絕“掛渣”現(xiàn)象。

(2)余土余渣處置。塔基基礎施工時，基坑回填后會產生一定的余土，調整鐵塔高腿、低腿高差時也要產生一定量的余土。為了防止因修建棄渣場點而造成更大的水土流失，建議把塔基的棄土堆至塔基土地征購范圍內，可用于塔基下邊坡的護坡，堆高宜在0．3 m 左右，并用防護網進行覆蓋。塔基區(qū)占地多為草地，其措施布局以植物措施為主。對于處在山區(qū)的項目采用三維植被網進行塔基區(qū)綠化是較為有效的措施。三維植被網是指利用活性植物并結合土工合成材料等，在坡面構建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長活動達到根系加筋、莖葉防沖蝕的目的;經過生態(tài)護坡技術處理，可在坡面形成茂密的植被，在表土層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重，從而大幅度提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。

2．3 施工便道區(qū)的水土保持措施

(1)排水工程設計。目前，在施工便道施工過程中，存在的主要問題是排水問題，由于輸電線路施工期較短，施工便道使用期可能只有半個月，施工單位為了趕進度或節(jié)約開支，多只對原地貌進行土石方的挖填、壓實等簡單的路面處理，若遇強降雨會直接導致大量的水土流失。因此，在水土保持方案編制中一定要做好排水設計。排水設計可分為兩種情況，一種是作為永久道路使用的排水設計，另一種是不作為永久道路使用的排水設計，前者應按漿砌石或混凝土進行設計，后者可以按簡易排水溝進行設計。

(2)植物措施。植物措施在輸電線路工程中占有相當?shù)谋壤诖胧┎荚O時應考慮植被恢復，在植物品種選擇上應注意選擇鄉(xiāng)土品種。

3 結 語

北京市立足于首都經濟社會發(fā)展的大局，不斷推進水土保持新發(fā)展，開創(chuàng)了水土保持工作新局面，自《關于加強開發(fā)建設項目水土保持工作的通知》下發(fā)以來，水土保持方案申報率、實施率和驗收率逐年上升，水土流失防治效果顯著。但就輸變電工程而言，施工過程中仍存在以下幾方面的問題:①施工中水土保持措施不完善，臨時措施缺失或不到位，選取的臨時堆土場位置較遠，在搬運中造成二次流失等。②盡管北京市是一個嚴重缺水的城市，但許多建設單位仍未考慮雨洪集蓄利用措施，有些盡管考慮了雨洪利用措施，但設計不規(guī)范，有的集水面積設計得過小，導致遇大暴雨時雨水仍然不能及時排出。③水土保持工程管理制度不健全，有些輸變電工程在建設中盡管各項措施都很到位，但是由于工程管理制度不健全造成現(xiàn)有措施不能發(fā)揮預期的作用，有的排水溝個別部位一個雨季即淤滿，但由于沒人管護導致排水溝形同虛設。

筆者認為，針對北京市輸變電工程水土保持工作存在的問題，應加強監(jiān)督管理，做好各項水土保持宣傳工作，努力解決輸變電工程水土保持方案編制、實施和后續(xù)管理中存在的問題。

［1］孫厚才，趙永軍．我國開發(fā)建設項目水土保持現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］．中國水土保持，2007(1):50－51．

［2］賀亮，李光偉，劉國東，等．500kV 輸變電工程水土流失特點及綜合防治［J］．亞熱帶水土保持，2007，19(4):48－50．

［3］黃宇，趙英天．淺談新國標下輸變電工程水土保持方案的編制［J］．四川水利，2009(1):47－48．

［4］孫中峰，蔡建勤，王愿昌，等．山西省輸變電線路工程水土保持方案相關問題探討［J］．水土保持通報，2008，28(5):21－23．