西藏輸變電工程水土流失特點(diǎn)及防治措施分析

張 宇，易仲強(qiáng)，張習(xí)傳，趙 俊，秦 楊，毛思禹，王 凱

(中國電建集團(tuán) 貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽 550081)

西藏輸變電工程水土流失特點(diǎn)及防治措施分析

張 宇，易仲強(qiáng)，張習(xí)傳，趙 俊，秦 楊，毛思禹，王 凱

(中國電建集團(tuán) 貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽 550081)

水土流失；防治措施；輸變電工程；西藏自治區(qū)

西藏自治區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，自我修復(fù)能力差，一旦遭到破壞將很難恢復(fù)。西藏輸變電工程在該區(qū)復(fù)雜環(huán)境的影響下，具有不同于其他地區(qū)輸變電工程的建設(shè)特點(diǎn)，通過對西藏輸變電工程水土流失特點(diǎn)進(jìn)行分析，針對各防治區(qū)不同的水土流失特點(diǎn)提出有針對性的水土保持措施，旨在達(dá)到減少水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

西藏自治區(qū)地處青藏高原，位于我國西南邊陲，土地總面積122萬km2，是世界山地生物物種的一個(gè)重要起源和分化中心，是中國乃至亞洲的生態(tài)安全屏障，是“全球生物多樣性保護(hù)”最優(yōu)先地區(qū)和“中國生物多樣性保護(hù)行動計(jì)劃”的優(yōu)先保護(hù)區(qū)域，具有不可替代的生態(tài)功能和環(huán)境特點(diǎn)。隨著西藏地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類電力需求日益增加，輸變電工程作為西藏地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分正在進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)，這對改善當(dāng)?shù)鼐用裆顥l件，提高生活質(zhì)量，保證藏區(qū)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展有著重要意義。西藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境十分脆弱，自身修復(fù)能力差，一旦遭到破壞將很難恢復(fù)。輸變電工程建設(shè)勢必會造成地表擾動、植被破壞，特別是在西藏高寒脆弱敏感區(qū)域，由此產(chǎn)生的水土流失和對生態(tài)環(huán)境的破壞是不容忽視的，因此對西藏輸變電項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)及防治措施進(jìn)行分析研究意義重大。

1 西藏自然條件及其對輸變電項(xiàng)目建設(shè)的影響

1.1 地形地貌

西藏地區(qū)是青藏高原的主體，平均海拔在4 000 m以上，地勢險(xiǎn)峻復(fù)雜，山脊與谷底高差大，地形起伏較大。而輸變電線路往往需跨越山地和高大山嶺，塔基不可避免要修建在山頂和山坡坡面上，運(yùn)輸條件差，施工難度大。

1.2 氣 候

西藏地區(qū)主要屬高原高寒氣候區(qū)，日照時(shí)間長，是我國太陽輻射最強(qiáng)的區(qū)域；氣溫年變化小，日變化大，地面溫度比同緯度平原地區(qū)低；雨季和旱季分明，多夜雨和冰雹，降水南多北少；冬春季干燥，多大風(fēng)沙，各地的風(fēng)季差異很大。西藏復(fù)雜的氣候特點(diǎn)對塔基工程施工有很大影響[1]，雨季容易對塔基基礎(chǔ)造成沖刷，日照強(qiáng)和溫差大易使塔基混凝土開裂。惡劣的氣候?qū)е鹿こ毯笃谥脖换謴?fù)困難，生長不佳，成活率低。

1.3 土 壤

西藏地區(qū)土壤凍融交替，土層較薄，土壤有機(jī)質(zhì)的腐殖質(zhì)化程度不高，土壤多呈中性或弱堿性，養(yǎng)分低。變電站選址多為平地區(qū)域，往往會占用較為平坦的耕地，部分線路也不可避免會占用耕地，對西藏地區(qū)珍貴的耕地資源造成一定的損失，加之西藏地區(qū)土層薄，土壤養(yǎng)分低，后期復(fù)耕效果較差，工程建設(shè)時(shí)應(yīng)盡可能不占或少占用耕地，對珍貴的表土資源進(jìn)行剝離保存，加強(qiáng)保護(hù)。

1.4 植 被

西藏地區(qū)以農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)為主，草地資源直接影響到當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。受獨(dú)特氣候影響，植被類型呈現(xiàn)由東南向西北的不同植被類型分布，即森林、草地(農(nóng)業(yè)區(qū))、荒漠、半荒漠[2]。輸變電線路較長，跨度大，同一條線路不同地段植被特點(diǎn)不盡相同，因此植被恢復(fù)應(yīng)按照因地制宜、宜林則林、宜草則草、宜荒則荒原則，選擇合適的樹、草種及防治措施。

2 西藏輸變電工程水土流失特點(diǎn)

輸變電工程作為典型的線型工程，線路長，影響范圍大，水土流失具有局部點(diǎn)型、總體線型的特點(diǎn)，而西藏輸變電工程由于所處環(huán)境的復(fù)雜性，其水土流失特點(diǎn)又有別于其他地區(qū)的同類工程。

2.1 凍融侵蝕為主

西藏地區(qū)的土壤侵蝕類型主要有水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕和凍融侵蝕3種類型，水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕范圍較小，凍融侵蝕面積較大，約占總面積的89%[3]，以冰川侵蝕和凍土侵蝕最為突出。輸變電線路塔基有些修建于海拔較高的山坡，山坡坡面的草皮和表土在反復(fù)的凍融作用下，一旦被水泡和稀釋則會形成泥流，順坡沿凍土層蠕動，造成水土流失，甚至危及工程安全。

2.2 點(diǎn)線侵蝕共存

輸變電工程一般由變電站和輸電線路組成。變電站點(diǎn)狀分布，是輸變電工程建設(shè)土石方開挖、回填量比較大的區(qū)域，防護(hù)不當(dāng)?shù)那闆r下短時(shí)間即可造成嚴(yán)重的水土流失；輸電線路線狀分布，水土流失主要集中在塔基區(qū)及施工道路等區(qū)域，造成的水土流失極為分散，涉及范圍廣，防治困難。

2.3 擾動和破壞范圍跨度大

輸變電工程線路長，跨度大，往往跨越多個(gè)縣市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)，擾動和破壞范圍大，整體水土流失分散，但水土流失類型較為集中，主要表現(xiàn)為破壞地表和土壤結(jié)構(gòu)[4]。地表擾動使得土壤養(yǎng)分流失、土地生產(chǎn)力下降，部分永久建筑物還將改變原地貌，造成土地結(jié)構(gòu)破壞。西藏地廣人稀，耕地資源稀缺，糧食長期難以自給；草地資源雖然豐富，但目前有一半以上的草場嚴(yán)重退化，10%左右的草場明顯沙化，保護(hù)土地資源顯得尤為重要。

2.4 水土流失量分布的差異性大

輸變電工程建設(shè)對于周邊環(huán)境的危害相對比較分散。不同防治區(qū)域的水土流失量不同，土石方開挖較大的區(qū)域水土流失量較大。一般來說塔基區(qū)開挖量較大，單位面積水土流失量較其他區(qū)域大。西藏輸變電工程線路部分位于山地或高大山嶺區(qū)，植被覆蓋較少，部分區(qū)域甚至為裸地，工程建設(shè)造成的水土流失量大，且后期植被恢復(fù)困難。

2.5 水土流失時(shí)間集中

由于土石方工程主要集中在工程建設(shè)的前半段時(shí)間，所以水土流失主要集中在輸變電工程建設(shè)的前半段。工程完建之后對開挖區(qū)域進(jìn)行土地整治、植被恢復(fù)，水土流失隨之減弱。西藏高原氣候復(fù)雜多樣，一般在10月下旬到次年的5月，降水量較小，氣候干燥，有下雪和冰凍發(fā)生，5月到9月，降水量較大，持續(xù)數(shù)天的降雨還可能引發(fā)洪澇災(zāi)害。一年施工時(shí)間較短，工程施工時(shí)段的選擇尤為重要，工程建設(shè)的前半段水土流失量較大，后半段水土流失量較小。

3 西藏輸變電工程水土流失防治措施分析

針對西藏環(huán)境特征及輸變電工程水土流失特點(diǎn)，只有針對性地對不同分區(qū)進(jìn)行水土流失防治措施布局，才能有效減少水土流失。結(jié)合該區(qū)環(huán)境及項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)，分變電站區(qū)、塔基區(qū)、塔基施工場地區(qū)、牽張場區(qū)和施工便道區(qū)進(jìn)行水土流失防治措施布設(shè)。

3.1 變電站區(qū)

變電站選址對水土流失強(qiáng)弱程度有很大影響，選址為平地的，造成的水土流失相對較小，選址為坡地的，需進(jìn)行較大開挖和填筑，擾動地表強(qiáng)烈，水土流失嚴(yán)重。西藏農(nóng)用地資源稀缺，變電站選址應(yīng)盡量少占或不占耕地、林地和草地等農(nóng)牧用地，確需占用的，施工前應(yīng)進(jìn)行表土剝離、草皮剝離等，保護(hù)好表土資源。施工階段由于地表的大面積開挖，需加強(qiáng)臨時(shí)防護(hù)措施，對裸露表土和土石方分別進(jìn)行覆蓋和臨時(shí)攔擋，有開挖坡面的需布設(shè)擋土墻，周邊布設(shè)截排水溝。后期需對站址周圍空地進(jìn)行綠化等。

3.2 塔基區(qū)

塔基大多位于山地和高大山嶺區(qū)，該區(qū)表土資源匱乏，植被遭破壞后不易恢復(fù)。為降低后期植被恢復(fù)難度，施工前需對表土資源及草皮進(jìn)行剝離，為后期植被恢復(fù)創(chuàng)造有利條件。對于地表植被覆蓋差的區(qū)域，為了保持坡面的穩(wěn)定、保證塔基的安全，上坡面需布設(shè)截水溝，下坡面要布設(shè)擋土墻；對于開挖邊坡穩(wěn)定性特別差的區(qū)域，還需考慮采用漿砌石護(hù)坡防護(hù)。施工過程中應(yīng)加強(qiáng)臨時(shí)防護(hù)措施，對裸露表土進(jìn)行苫蓋、土石方進(jìn)行臨時(shí)攔擋。后期可在塔基區(qū)撒播草種進(jìn)行綠化。在植物措施配置上需綜合考慮區(qū)域的地形地貌特征、氣候特征，及項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)來選擇合適的樹草種。王寶桐認(rèn)為[5]，在高海拔地區(qū)可混播草種，一般以披堿草、青藏薹草、高山蒿草等活力強(qiáng)、耐低溫的草種為主，播種量60～80 kg/hm2。

3.3 塔基施工場地區(qū)

塔基施工場地為臨時(shí)堆放土方、砂石料、水、材料和工具的區(qū)域。針對西藏地區(qū)植被難以恢復(fù)的環(huán)境特點(diǎn)及臨時(shí)施工場地可不進(jìn)行大規(guī)模開挖的建設(shè)特點(diǎn)，塔基施工場地應(yīng)盡量布置在相對平緩，不需開挖即可滿足材料堆放要求或土地利用類型為裸地的區(qū)域，為進(jìn)一步降低材料堆放對場地內(nèi)原有植物的影響，堆放前可采取草墊等進(jìn)行鋪墊。后期植被恢復(fù)中，以撒播草種為主。西藏地區(qū)裸地面積較大，根據(jù)有關(guān)學(xué)者的研究成果，在區(qū)域環(huán)境相對惡劣、不利于植物生長的荒漠地區(qū)，不建議配置植物措施，可采取整平壓實(shí)或礫石壓蓋等措施，以減少地表擾動。

3.4 牽張場區(qū)

牽張場為張力場和牽引場的合稱。牽張場地通常較為平坦，地形開闊，因選址盡可能靠近現(xiàn)有道路，對地表擾動較輕，以占壓為主，施工結(jié)束后，根據(jù)需要進(jìn)行土地整治后復(fù)耕或撒播草種進(jìn)行植被恢復(fù)。選用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，可減少占地面積，低壓輸變電通常不用設(shè)置牽張場，直接采用絞磨機(jī)進(jìn)行牽引放線，絞磨機(jī)可設(shè)置在附近道路或塔基施工場地內(nèi)，從而減少占地。

3.5 施工便道區(qū)

西藏地區(qū)交通條件較差，特別是位于偏遠(yuǎn)地區(qū)的塔基距離省道、縣道較遠(yuǎn)，部分塔基還位于山地坡面，需修建施工便道。盡管輸變電項(xiàng)目施工期較短，施工便道使用期也較短，但仍需做好水土保持措施。施工便道部分路段需進(jìn)行局部開挖，對植被較好區(qū)域應(yīng)進(jìn)行表土剝離、草皮剝離，后期開挖區(qū)域進(jìn)行土地整治、覆土，對擾動區(qū)可恢復(fù)植被區(qū)域撒播草種進(jìn)行植被恢復(fù)，裸地區(qū)域進(jìn)行礫石壓蓋。

考慮到西藏獨(dú)特的地形地貌條件，施工便道需開挖區(qū)域較少，道路經(jīng)車輛碾壓時(shí)間較短，地表開挖后，植被恢復(fù)困難，不開挖即是對植被的最大保護(hù)。筆者經(jīng)輸變電項(xiàng)目施工現(xiàn)場調(diào)查，通過施工單位了解到，在一定的坡度范圍內(nèi)，鐵塔及水泥桿可通過反鏟等履帶機(jī)械運(yùn)輸，不需開挖修建專門供汽車行駛的施工便道，且機(jī)械運(yùn)輸后對草地植被傷害較小，可自行恢復(fù)，相對于人工撒播草種進(jìn)行植被恢復(fù)優(yōu)勢明顯，因此可在優(yōu)化施工方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合水土保持措施的布設(shè)，盡可能保護(hù)原地貌、地表植被，控制水土流失。

4 結(jié) 語

西藏自治區(qū)是旅游勝地，其環(huán)境保護(hù)受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。西藏生態(tài)環(huán)境較為脆弱，生態(tài)系統(tǒng)一旦破壞將很難恢復(fù)。因此，針對西藏輸變電工程水土流失特點(diǎn)，水土流失防治應(yīng)以預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先，在此基礎(chǔ)上針對不同區(qū)域的環(huán)境特點(diǎn)，采取有針對性的水土保持措施，以減少西藏地區(qū)輸變電工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的破壞。

[1] 秦宇，韓慧，齊根輝.西藏氣候?qū)ㄖこ逃绊懠邦A(yù)防措施[J].施工技術(shù)，2013(12):74-76.

[2] 卓嘎，阿旺尼瑪，楊秀海.西藏地區(qū)植被覆蓋特征與氣象因子的相關(guān)分析[J].氣象科學(xué)，2007(5):488-494.

[3] 張顯揚(yáng)，王建群，王同奎.西藏的水土流失特點(diǎn)及水土保持工作[J].水利水電科技進(jìn)展，2005(4):45-48.

[4] 楊光俊. 輸變電工程水土流失規(guī)律研究及防治對策[J].北方環(huán)境，2011(11):31，69.

[5] 王寶桐. 西藏生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].中國水土保持，2014(6):52-53.

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)06-0065-03

張宇(1986─)，男(土家族)，湖北宜昌市人，助理工程師，碩士，從事開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

2015-03-04