榆橫輸變電工程水土保持方案監測與變化分析

王 萍

(榆林市橫山區水土保持監督站，陜西 榆林719100）

1 概況

2 監測技術方法

榆橫輸變電工程是國家重點項目，榆橫輸變電工程位于陜西省榆林市橫山區塔灣鎮東南1.2 km處，項目由變電站工程和輸電線路工程兩部分組成。項目地處毛烏素沙漠南緣[1]，地勢上呈現南、西、北三側高，東側低的態勢，自然地面起伏較大，屬黃土丘陵地貌。工程沿線經過的主要土壤類型為黃綿土、紅土、淤土、潮土。植被類型包括溫帶禾草、一年一熟糧作、耐寒經濟作物、一年兩熟或兩年三熟連作、落葉果樹園，林草植被覆蓋率約為5%～65%不等。工程從2015年開始建設，2018年底基本建成。為分析項目建設中水土保持工作情況，現對工程建設4年來的水保監測數據進行分析探討。

2.1 監測方法

工程建設過程中，監測人員以編制的水土保持監測實施方案為指導，對工程施工期的水土流失情況進行全面監測。采用定位監測、調查監測和巡查監測等方法，借助低空遙感影像、手持GPS、紅外線測距儀、卷尺等儀器設備，對防治責任范圍、擾動地表面積、水土流失面積、擾動土地整治面積和植被恢復面積等進行現場量算；對項目建設中造成水土流失情況進行調查和資料收集；對變電站站區、塔基區等重點區域水土保持工程措施和植物措施的實施情況及實施效果進行實地調查和核算；采用測釬法、調查法等方法對項目建設造成的水土流失量進行調查統計、量測和估算。共布設各類監測點位48處。其中固定監測點10處，調查監測點38處。監測點分布情況以山區的輸電線路中塔基區為例，見表1。

表1 工程水土保持固定監測點位布局表

2.2 監測頻次及結果

依據水土保持方案報告書及其批復意見中相關內容和水利部《關于規范生產建設項目水土保持監測工作的意見》[2]的要求，在整個建設期內先后對水土流失影響因子監測10次，包括原地貌土地利用、植被覆蓋度、氣象因子，防治責任范圍、擾動地表面積、取土（石、料）棄土（石、渣）等。水土流失狀況監測3次，包括水土流失類型及面積、工程區內土壤流失量、水土流失程度的變化情況，以及取土（石、料）棄土（石、渣）潛在土壤流失量。水土保持措施防治及效果監測10次，包括主體工程建設進度、水土保持方案落實情況，水土保持工程建設及實施情況，水土流失防治效果。具體分為防治措施的數量和質量，林草措施成活率、保存率、生長情況及蓋度，防護工程穩定性、完好程度和運行情況，各項防治措施的攔渣、保土效果。水土流失危害監測10次，包括項目區水土流失災害隱患，水土流失及造成的危害。

其中監測重點指標為：原地貌土地利用、植被覆蓋度、防治責任范圍、擾動地表面積、水土保持措施、取土（石、料）棄土（石、渣）及其潛在水土流失量等。

3 重點部位水土流失變化分析

3.1 防治責任范圍變化分析

3.1.1 水土流失防治責任監測結果

防治責任范圍動態監測主要對工程建設中臨時占地和項目直接影響區的面積進行跟蹤監測、全面調查和實地量測。監測方法主要采用遙感影像解譯、紅外測距儀、皮尺、手持GPS等儀器設備，經監測，項目建設區實際面積為70.36 hm2，而批復的防治責任范圍是111 hm2。根據現場情況，比水土保持方案確定的防治責任范圍面積減少40.64 hm2，變化情況見表2。

表2 防治責任范圍表化情況 單位：hm2

3.1.2 變化情況及原因分析

榆橫站站區占地面積較方案計列值減少1.2 hm2；變化原因為在施工圖設計階段進一步優化了總平面布置，用地緊湊，減少了地表擾動范圍。

進站道路區水土流失防治責任范圍減少0.29 hm2，主要原因為水土保持方案設計階段，榆橫開關站進站道路設計長度2807 m，占地面積為3.23 hm2。實際建成長度為2007 m，占地面積為4.06 hm2。在減少進場道路修筑長度的同時，為提升邊坡安全穩定和減少坡面水土流失，增大了寬度。

站外供水管線設計占地面積3.22 hm2。實際改用站內打深水井解決，取消站外供水管線。同時優化排水管線長度。根據現場監測情況，榆橫站站外供排水管線實際占地面積為0.31 hm2。

施工供電區占地面積為1.60 hm2，根據工程實際實施情況及水土保持監測單位資料，實際發生占地面積0.01 hm2，變化原因主要為：在施工階段，主體工程優化了施工電源線路的引接方案，就近引接站址附近的當地電源線路。

施工生產生活區設計面積2.00 hm2，根據現場監測，實際發生占地面積4.00 hm2。

3.2 建設期擾動土地面積變化分析

通過對項目擾動土地面積進行全面調查和實地量測，并結合工程相關資料統計對比，本項目建設擾動土地面積為70.36 hm2。根據水土保持方案，變電站工程擾動面積減少了2.82 hm2，輸電線路工程擾動面積增加4.72 hm2，工程總擾動地表面積較水土保持方案報告書確定的占地范圍增加了1.90 hm2。擾動地表面積均控制在水土保持方案報告書確定的防治責任范圍以內。

3.3 棄土（石、渣）變化分析

批復方案中，工程土石方挖填總量為426.25萬m3，挖方總量199.16萬m3，填方總量227.09萬m3，其中表土回填22.44 m3，場平及基坑土回填204.65萬m3，外購土35.50萬m3，棄方7.57萬m3；棄方量7.57萬m3，全部來自榆橫1000 kV開關站。新建榆橫1000 kV開關站土石方挖填總量為32.60萬m3，其中挖方22.51萬m3（含表土剝離1.68萬m3），填方10.09萬m3（含表土回覆0.38萬m3），余土12.42萬m3，全部運至閆渠小組魚塘，用于回填綜合利用；已與塔灣村委會簽訂了綜合利用協議。經調查，運至該小組指定魚塘內的開關站余土已妥善經過平整、壓實處理，未造成水土流失問題。輸電線路區總挖方量15.50萬m3，總填方量15.50萬m3，未產生余土。

工程土石方變化的主要原因：與水土保持方案對比，榆橫開關站減少了棄方4.21萬m3，棄土主要來源于進站道路挖方。變化原因：施工圖階段，主體工程對進站道路路徑和長度進行優化設計，減少進場道路修筑長度；但從另一方面，為提升邊坡安全穩定和減少坡面水土流失，主體工程在挖填方邊坡路段增加削坡力度，故使該站進站道路區實際的棄方量大于方案設計階段。

4 水土流失防治措施變化分析

4.1 工程措施變化分析

4.1.1 監測結果

根據現場監測，建設單位實施的水土保持工程主要有：雨水排水管線14747.7 m，截排水溝（漿砌石/砼）12869.34 m，碎石壓蓋34960 m3，防沖護坦3處，全面整地3.19 hm2，耕地恢復6.76 hm2，植草護坡 900 m2，漿砌石護坡 27198.5 m3，綜合護坡7440.56 m3，擋土墻（漿砌石 /砼）13090.54 m3，排水涵管 360 m，沙障150 m2，集雨池1座，沉砂池4座，喇叭口3處。監測結果表明：已實施的各項水土保持工程措施對工程施工造成的水土流失起到有效防治作用，工程建設全過程無水土流失災害發生。

4.1.2 變化原因分析

（1）榆橫開關站雨水排水管減少920 m，站外排水溝減少491.7 m。主要原因為主體工程設計時考慮實際地形和防洪排導需求，優化雨水管線布置方案，因此減少了雨水排水管和站外排水溝的長度。

（2）站區碎石壓蓋減少2100 m3。主要原因為設計優化后配電裝置區占地面積減少，因此碎石壓蓋面積有所減少。

（3）站區植草護坡減少28334 m2，增加混凝土擋土墻1674.32 m3、拱形骨架護坡817.56 m3。主要原因為考慮地形地質條件，設計優化時調整護坡形式，僅在站區北側挖方邊坡布設植草護坡，其他區域調整為混凝土擋土墻和拱形骨架護坡。

（4）主體工程根據站外排水管的順接、消能需求，減少4處拋石護坦，同時增加磚砌沉砂池2座、防沖護坦（喇叭口）3處、排水涵管360 m。進站道路混凝土排水溝增加251 m，增加1座磚砌沉沙池。主要原因為主體工程根據道路實際匯水面積，增加排水溝長度以滿足防洪排導需求，為防止排水溝泥沙進入下游水系，增加1座磚砌沉砂池。

（5）進站道路植草護坡減少2800 m2，增加漿砌毛石護坡19572 m3、漿砌毛石擋墻 10577.97 m3、混凝土擋墻 790.25 m3、沙障150 m2。主要原因為主體工程為提升邊坡安全穩定和減少坡面水土流失，在挖填方邊坡路段增設大面積、高規格的工程護坡，取消植草護坡，優化調整為包括漿砌毛石護坡、漿砌毛石擋墻、混凝土擋墻及沙障的綜合護坡體系。

（6）全面整地面積減少6.22 hm2。主要原因：施工生產生活區,因后期擴建工程榆橫輸變電工程需要暫且保留，未實施全面整地措施；站外排水管線和施工電源線路長度均減少，兩個區域擾動面積均減少，因此全面整地面積相應減少。

4.2 植物措施變化分析

4.2.1 監測結果

榆橫輸變電工程建設過程中，建設單位參照水土保持方案設計，對變電站工程和輸電線路進行喬、灌、草綠化，高羊茅和苜蓿草籽種植，站區綠化1.08 hm2，栽植苗木1444株，撒播種草2.11 hm2。建設單位對已實施的植物措施進行了養護管理，各項植物措施保存良好，生長茂盛并形成較高覆蓋度，發揮應有的水土保持效果，有效地保護水土資源。工程建設全過程未發生因植物措施不完善帶來的水土流失加劇情況。

4.2.2 植物措施變化分析

綠化面積減少1.91 hm2，主要原因為施工生產生活區因后期擴建工程需要暫且保留，因此減少綠化面積。進站道路區撒播種草面積增加0.17 hm2，主要原因為進站道路兩側綠化帶面積有所增加。另外，工程取消栽植小葉楊、樟子松，調整為栽植當地適生的沙地柏和榆樹苗；站外排水管線區和施工供電工程區撒播種草面積減少4.48 hm2，主要原因為兩個區域擾動面積均減少，因此植被恢復面積減少。

4.3 臨時措施變化分析

4.3.1 監測結果

建設單位參照水土保持方案設計，在施工過程中臨時采取堆土攔擋、排水溝及沉沙池、彩條布墊層防護、泥漿沉淀池、密目網苫蓋、坡腳堆土攔擋防護等措施。主要為編織袋裝土攔擋10116 m3，臨時苫蓋 21.88萬 m2，表土剝離 8.15萬 m3，表土回覆0.85萬m3，臨時排水溝5577 m，臨時沉砂池4座。各項措施在施工過程中發揮應有的水土保持效果，工程建設全過程未發生因臨時措施不完善帶來的水土流失加劇情況。

4.3.2 臨時措施變化分析

表土剝離量增加1.68萬m3，編織袋裝土攔擋、臨時苫蓋等臨時措施均有增加。主要原因為主體工程結合實際擾動范圍，對表土資源進行剝離保護，實際發生的表土剝離工程量有所增加，且主體工程對臨時堆土加強了臨時苫蓋、攔擋防護措施。

5 結語

榆橫輸變電工程針對方案設計不同的防治要求，在工程建設過程中，各區域大多采取比較適宜的水土保持措施，措施形式多樣、數量大、工程質量較高、防治效果較好。通過對項目建設區不定期的實地巡查和定期定位觀測，以及監測數據分析，各防治區在采取水土保持措施后，水土流失防治效果均比較明顯，且土壤侵蝕強度和水土流失面積及水土流失量均隨著工程措施的完善和植物措施防治水土流失功能的發揮而逐漸下降，防治效果較好。