陽江市500 kV回隆(陽西)輸變電工程水土保持措施布設研究

張群英

(廣東省建科建筑設計院有限公司，廣東 廣州 510000)

輸變電工程的建設和投運，是全面建設小康社會的重要任務之一。近年來，陽江市經濟快速發展帶動電力負荷迅速增長。為滿足陽江市西部地區日益增長的用電需求，進一步改善當地電網結構，提高電網供電可靠性，建設陽江500 kV回隆(陽西)輸變電工程是必要的。工程建設區位于廣東省陽江市陽西縣境內，主要供電區域為陽江市陽西縣、海陵島以及江城區的中南部，變電站選址位于陽江市陽西縣程村鎮蓮花村大頭發嶺(山)附近，輸電線路全線位于陽江市陽西縣程村鎮境內[1]。項目建設內容：(1)新建500 kV陽西變電站一座，建設規模2×1000 MVA主變壓器。(2)500 kV出線最終規模為10回，本期出線4回：雙解口陽西電廠～蝶嶺雙回線路入回隆站，形成回隆站至陽西電廠、至蝶嶺站各2回500 kV線路，路徑總長7 km。線路共建500 kV桿塔23基，其中包括人工挖孔樁基礎14基、四樁承臺挖孔樁基礎3基、斜柱柔性基礎4基、四樁承臺灌注樁基礎2基。工程建成后，可有效緩解區域用電供需矛盾，全面助力地區經濟社會發展。

項目建設過程中，不可避免地會對地表進行擾動和開挖，加重土壤侵蝕強度，在暴雨、徑流的沖刷下，會造成一定程度的水土流失。為有效預防和避免水土流失危害，確保項目建設和運行安全，切實保護和改善項目區及周邊生態環境，開展針對性的水土保持措施布設研究是有必要的。

1 防治責任范圍及防治分區

1.1 防治責任范圍

工程的防治責任范圍由項目建設區和直接影響區組成。項目建設區以工程實際擾動、占用范圍確定，直接影響區以可能造成水土流失及其危害范圍進行界定[2]。在現場勘察和詳細調查的基礎上，參照類似工程經驗，確定項目水土流失防治責任范圍面積總計16.24 hm2，其中,項目建設區面積為13.86 hm2，直接影響區面積為2.38 hm2。

1.2 防治分區

依據工程所處的地貌類型，并結合主體工程建設時序、布局、新增水土流失特點，以及防治責任范圍的劃分，同時考慮與主體工程相銜接，進行水土流失防治分區。工程劃分為變電站區及輸電線路區2個一級分區，其中,變電站區進一步劃分為站址區、進站道路區、施工營地區、表土堆放區；輸電線路區劃分為塔基區、人抬道路區、牽張場地區，共7個二級分區。

2 水土流失防治目標

項目建設區域屬廣東省水土流失重點監督區。根據《中華人民共和國水土保持法》和《生產建設項目水土流失防治標準》(GB/T 50434—2018)[3]的規定，水土流失防治目標執行建設類項目二級標準。由于項目區屬800 mm以上降水地區，水土流失總治理度、林草植被恢復率、林草覆蓋率絕對值應提高2%以上。具體目標是：通過布設針對性的水土保持措施，使施工過程中新增水土流失得到有效控制，同時使原有水土流失得到基本治理，減少項目區因水土流失造成的危害；恢復和保護線路所經地區的水土狀況，實現工程建設、生態環境和地方經濟的協調發展(各項防治目標值具體見下表1)。

表1 項目水土流失控制分區防治目標

3 水土流失預測

項目水土流失影響因子主要為降雨特性(雨量、雨強、歷時等)、地形地貌、地面組成物質及其結構、植物類型及覆蓋度、水土保持設施數量和質量等，造成水土流失的主要原因為人為對地表的擾動。根據標準GB/T 50434—2018[3]，經科學預測表明：工程實施會擾動原地貌，損壞土地及植被面積13.86 hm2；工程產生棄方總量2.76萬m3，棄土中表土全部作為綠化用土，塔基余方采取就地攤平處理，建筑垃圾運至垃圾填埋場處理；各工區的水土流失量大大超過了該區土壤容許流失量500 t/km2·a，工程可能造成的新增水土流失量約1308 t，新增水土流失主要發生在施工期的站址區。根據預測結果，施工期為水土流失重點時段，并以站址區作為新增水土流失重點防治部位。因此，施工中應高度重視水土流失防治工作，并制定合理的針對性水土防治措施。

4 水保措施布設

4.1 措施總體布局

為了保證工程建設引起的水土流失降到最低程度，達到保水固土的目的，結合項目施工特點，采用攔、排、防等各項措施相結合的防治方案，從而形成完整、豐富的水土流失防治體系。防治措施總布局為：采用植物措施與工程措施相結合的防治方法，并注重臨時攔擋、植被恢復等輔助措施。

4.2 主要分區防治措施布設

4.2.1 變電站區——站址區

站址區在場地平整前應剝離表土，并將表土集中堆存，后期作為綠化覆土。在工程建設過程中對填筑等形成的柔性邊坡及時采取工程措施防護，確保邊坡穩定，且須妥善解決施工期排水問題，減少沖刷。防治措施布設為：

(1)工程措施方面?？紤]對站內、站外布設較為完善的截排水措施，對挖、填方邊坡坡面采取漿砌石框格內植草皮的方式進行護坡，并在填方區坡腳采用漿砌石擋土墻進行支護。站址區施工中剝離表土約1.79萬m3，表土剝離后，集中堆放圍墻內施工場地一角，并盡量堆放在站址內地勢相對低洼的永久占地范圍內。綠化施工時，回覆表土1.54萬m3。

(2)植物措施方面。由于臨時堆土量較大，且土質松散，臨時堆放時間超過一年，只采取編織袋攔擋難以達到水保要求，故考慮在土堆表面撒播草籽防護，草籽撒播面積約0.60 hm2，草籽可選用百喜草、狗牙根等，用量為80 kg/hm2。站址區主要對站區圍墻內空閑地與圍墻外預留擴建區域鋪種草皮、栽植灌木花卉進行綠化。

(3)臨時措施方面。注重臨時攔擋和臨時排水、沉沙池措施相結合。在場地地基處理完畢后，建筑物及管線施工過程中，會產生一定的基槽余土，在工程完畢后才能對其進行回填夯實和二次平整，在此之前，需要設立臨時堆土場堆放。為防止水土流失，需要在堆放場四周設置臨時攔擋墻，經估算，需臨時堆放棄土量約1200 m3，攔擋斷面尺寸為上寬0.4 m、底寬0.8 m、高0.8 m。經計算，編織袋擋墻防護長度約150 m，需要袋土72 m3。在臨時攔擋墻外設置臨時性土質排水溝，以排除從坡面及站內匯集的雨水。排水溝用水泥砂漿簡單護砌，砂漿護砌厚2 cm，采用梯形斷面，上底寬1.0 m、下底寬0.6 m、高0.6 m，共需設置臨時排水溝約650 m。在西側及南側排水出水口處分別設置1個沉沙池，沉沙池斷面長3.0 m,寬1.5 m,深1.5 m，磚砌厚度24 cm。

4.2.2 輸電線路區——塔基區

項目線路共新建塔基23基，其中2基位于平原區，其余位于山丘區，永久占地0.68 hm2，臨時占地0.35 hm2。對于位于山丘區的塔基，施工前，應提前實施邊坡防護及排水等永久性措施，塔基基礎施工過程中，應做到先攔擋后開挖，施工結束后，要及時回填多余的土方，并實施植被恢復。對位于敏感區塔基，塔基施工過程中，需加強臨時攔擋防護措施，并及時采取截、排水措施疏導雨水，避免施工過程中水土流失產生的泥漿、砂土隨集水溝進入附近的林地、耕地。具體防治措施布設為：

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(1)工程措施方面。在塔位下坡面采用擋土墻進行防護，在坡頂順山勢布設截水溝以防雨水對坡面的沖刷，對因降基而形成的坡面采用漿砌石進行護坡，并對施工中的鉆孔灌注樁基礎建泥漿池防護。為了防止表土層流失，在塔基施工前，首先剝離表土，表土剝離面積約為0.86 hm2，剝離厚度為30 cm，剝離總量為0.26萬m3。

(2)植物措施方面，塔基施工完畢后，及時對占地范圍除硬化及邊坡外的地塊進行土地整治，并采取植草結合灌木的形式綠化。整地后對塔基永久占地部分鋪草皮綠化，鋪草皮面積約為0.54 hm2。塔基施工臨時占用耕地0.03 hm2，施工結束整地后歸還當地農民恢復為耕地；臨時占用林地0.27 hm2、草地0.05 hm2，施工結束后，種植灌木并撒播草籽，灌木可選擇紫葉小蘗、野牡丹等，種植密度2 m×2 m，共種植灌木800株、撒播草籽0.32 hm2。

(3)臨時措施方面。表土剝離后，先剝離的表土直接裝入編織袋，用來砌筑臨時攔擋墻。剩余表土集中堆放在臨時占地一角，結合塔基臨時攔擋墻堆放。在平原區，鉆孔灌注樁基礎主體考慮采用泥漿池防治水土流失；在山丘區，塔基采用挖孔樁基礎及斜柱柔性基礎，開挖的土石方堆放在場地一側，為防止泥土散落、流失，在堆放點下坡處設置臨時攔擋墻，并以“品”字形緊密排列堆砌。塔基區編織袋擋墻防護長度約630 m，需袋土302 m3。

4.3 典型防治措施設計

4.3.1 排水工程設計

根據有關工程設計等級的相關規定，結合項目區防護安全性要求，臨時排水溝采用5年一遇的標準進行設計。設計標準確定后，結合廣東省暴雨手冊，采用式(1)進行洪峰流量計算：

Qb=0.278×K×I×F

(1)

式中：Qb為最大洪峰流量，m3/s；K為徑流系數；I為平均1 h降雨強度，mm/h；F為集水面積，km2。

再通過式(2)(明渠均勻流公式)以流量反算所需排水溝過水斷面面積及尺寸[4]：

(2)

計算成果如表2，結果表明：(1)排水溝設計按最不利條件，即僅有一個出水口時的最大流量設計，站址區各個分區出水口最大流量為1.73 m3/s。(2)根據集水面積的不同，臨時排水溝設計為梯形斷面，其尺寸為底寬0.6 m、深0.6 m，邊坡比1∶0.33，溝壁及溝底砂漿抹面2 cm處理。(3)校核流量Q大于洪峰流量Qb，滿足不淤、不沖流速條件，即設計流速大于0.15 m/s，小于5.20 m/s，排水溝設計尺寸符合排水要求。

表2 洪峰流量及排水溝斷面要素計算結果

4.3.2 沉沙池設計

沉沙池設計斷面形式采用矩形斷面，根據工程區情況，池廂內的平均流速取0.25 m/s，沉沙池工作水深取1.2 m。根據《水利水電工程沉沙池設計規范》(SL/T 269—2019)[5]相關公式計算沉沙池池廂工作長度、寬度。經計算，項目臨時沉沙池尺寸為長3.0 m,寬1.5 m,高1.5 m，其采用機磚抹面結構。通過分析排水溝設計流量與沉沙池規格、斷面尺寸，沉沙池設計尺寸可滿足過水要求。施工中應加強巡查維護，定期清理沉沙池內淤積的泥沙，發現沉沙池損壞應及時修補。

4.4 水保措施效益分析

項目水土保持工程總投資558.15萬元。實施水土保持措施后，可治理水土流失面積9.40 hm2，減少水土流失總量1308t，從而保證工程建設區的水土流失得到有效治理，損壞的水土保持設施得到恢復和改善，原有的土壤侵蝕也得到一定程度的控制(主要防治指標達標情況詳見表3)。

表3 防治指標達標情況

5 結 論

通過實施科學合理的水保措施，可有效防治水土流失，并對不利環境影響予以緩解和逐步消除。防治措施應堅持永臨結合，治管并舉；堅持工程措施為主，臨時措施為輔；堅持全面防治與重點治理相結合，安全保護和資源節約相結合。水保措施實施后，各項防治指標均達到了目標值，從水土保持角度分析，該工程建設中不存在水土保持的制約性因素,相關措施對改善當地生態環境具有良好效果，項目整體具備可行性。