子洲縣某變電站水土保持工程方案變更分析

文 潔，劉 敏

（1.子洲縣水資源工作站，陜西 榆林 718400；2.子洲縣水保生態檢測站，陜西 榆林 718400）

變電站建設因為點多線長，易造成大量水土流失。為了落實好水土保持工程措施，最大化減少項目建設帶來的水土流失，需對項目實施及變化原因進行分析。

1 概況

子洲縣某1000 kV 交流輸變電工程包括變電站工程和輸電線路工程。變電站工程包括新建1000 kV 變電站，輸電線路工程線路長度51.6 km，其中單回路架設線路段42.744 km、同塔雙回路架設線路段8.856 km。工程總計立塔89 基，沿線地形平地占45.58 %、河網占1.62 %、丘陵占3.34 %、一般山地占36.01%、高山大嶺占13.45%。工程于2018年獲得批復，2019—2021年實施。

2 變電站水土保持方案工程措施

水土保持方案中擋土墻、排水溝等工程措施主要依據主體可研階段成果確定。

（1）混凝土擋土墻。變電站站區場平開挖回填產生的裸露邊坡極易引發坡面水土流失，因此主體設計采用混凝土擋土墻進行防護。

（2）混凝土排水溝。主體設計考慮變電站周邊地表徑流對站區擋護措施的侵蝕，在擋護措施外設置截排水溝[1]。另外，對進站道路外側同樣設置排水溝。

（3）礫石覆蓋。對于站內配電裝置區域地坪采用覆蓋礫石的措施，覆蓋礫石7820 m3，避免該區域地表裸露造成的水土流失。

（4）土地整治及復耕。對施工結束后需要進行植被恢復的區域進行土地整治，土地整治面積9.05 hm2。對臨時占地屬于耕地的部分，施工結束后采用土地復耕的措施[2]。

（5）漿砌石沉砂池。變電站截排水溝末端設置漿砌石沉砂池1座，用于沉淀周邊徑流攜帶的泥沙。

（6）排水管線。主體設計考慮站內多余雨水無法綜合利用，因此設置7000 m排水管線將站內收集的雨水排至站外。

（7）漿砌石喇叭口。站外排水管線末端設置喇叭口1個，防止排導的雨水對周邊環境的集中沖刷。

3 輸電線路水土保持方案工程措施

水土保持方案中擋土墻、護坡、排水溝等工程措施主要依據主體可研階段成果確定。

（1）漿砌石擋土墻。在山丘區，塔位開挖基面土方破壞了原有土體穩定平衡狀態，臨空面邊坡陡峻易于崩塌，且由于坡面較陡，設置護坡無法發揮防護作用，因此主體設計在這種部位布置擋土墻用于防護[3]。擋土墻結構形式較多，在線路上一般采用仰斜式重力擋土墻，用塊石以水泥砂漿砌筑和勾縫，墻體高度一般在3 m 以內。

（2）漿砌石護坡。主體設計在山丘塔基周圍山坡或基面挖方后的緩坡（小于50°）設置M20 塊石護坡，目的是對塔基邊坡起保護作用。針對每基塔位情況不同，漿砌石護坡面積設置略有不同。護坡坡腳必須置于原狀土土層上，用M5 水泥砂漿砌筑、勾縫，并每隔2 m設1個泄水孔，預埋設Ф100 通心竹管。

（3）截排水溝。為防止坡面匯流對塔基產生水土流失，在塔基區布置漿砌石排水溝，排水溝斷面呈倒梯形，下底寬40 cm，上底寬60 cm，深40 cm。溝底縱坡不小于0.3‰。

（4）土地整治及復耕。施工結束后，對于形成的裸露地表，依據原地類進行跡地恢復。對于占用耕地的地類，采用土地復耕措施，土地復耕面積0.17 hm2；對于占用其他類土地，在進行植被恢復前進行土地整治措施，土地整治面積1.65 hm2。

4 水土保持工程措施變化及原因分析

經過后續變更和建設，目前已實施的輸電線路區漿砌石擋土墻、護坡、排水溝和變電站區擋土墻和排水溝等措施較水土保持方案批復產生了較大變化，現對工程量變化的原因進行分析。

4.1 變電站工程措施

4.1.1 各階段工程量變化情況

變電站工程措施站區主要為擋土墻、護坡、礫石覆蓋、排水溝建設，進站道路為排水溝建設，站外為排水管線，方案與各施工階段工程量具體變化詳見表1。

表1 新建1000 kV變電站水土保持措施工程量變化情況

4.1.2 工程量變化原因及合理性分析

（1）站區混凝土擋土墻、六棱塊混凝土護坡。可研階段為擋土墻方案，施工圖階段對變電站總平面布置進行合理優化，采用放坡并在坡腳設置混凝土護腳，在滿足不突破征地紅線要求下，有效減少了混凝土擋土墻工程量，增加了六棱塊混凝土護坡工程量。

（2）變電站站區面積可研階段為20.02 hm2，施工圖階段對變電站總平面布置進行合理優化，實施階段減少為14.18 hm2，實際圍墻內面積為可研階段的70.82 %。站區內除站前區、道路、主變場地、高抗場地外全場地實行礫石覆蓋，實施階段較可研階段工程量減少主要是因為站區面積減少。

（3）變電站所處地區多年平均降水量為390 mm，考慮到降雨量較少的實際，經優化設計后采用圍墻外坡面散排方式排水，所以增加了混凝土排水溝。

（4）變電站進站道路縱斷面沿自然地形設計，有效減少了征地面積及道路挖方工程量。變電站所處地區多年平均降水量為390 mm，雨水沿路面向兩側散排，道路兩側設置路肩，防止雨水沖刷自然地表。同時，為避免道路兩側場地積水，每隔50 m 左右設置1根Ф 600的重型鋼筋混凝土排水管，排水管位置根據現場地形確定，靠大門側的道路兩側雨水匯入站區雨水管網，因此不另設道路排水溝。

（5）變電站可研階段站區排水方案為排入南面魏家峁電廠附近的溝壑，排水管線較長。施工圖階段根據現場勘查發現，站區南側串補場地附近有一沖溝可滿足站區排水要求，雨水匯集后排入該沖溝中，因此排水管線長度由7000 m 減少為105 m。

4.2 輸電線路第1標段工程措施

4.2.1 各階段工程量變化情況

施工第1 標段水土保持工程措施主要為漿砌石排水溝、塔基擋土墻和漿砌石護坡，方案與各施工階段工程量具體變化詳見表2。

表2 施工第1標段水土保持措施工程量變化情況m3

4.2.2 工程量變化原因及合理性分析

（1）漿砌石排水溝分析。輸電線路施工涉及塔基89 基，其中平丘塔9 基、山區塔80 基（含山區巖石地質條件的塔位共21 基占比23%、土質地基塔位共68 基占比77%），平地塔位及巖石地質塔位不需設置排水溝，土質地基僅個別無法避開匯水面的塔位設置了排水溝。本項目施工圖和實施階段僅1L002#、1S005#塔位設置了排水溝，工程量為41.4 m3，而水土保持方案中漿砌石排水溝工程量達1417 m3。施工圖階段排水溝工程量比水土保持方案少的原因如下：①水土保持方案漿砌石排水溝工程量來源于可研階段工程量，即按照全部山區段塔基都需要設置排水溝考慮，結合以往同類工程實際估算得出；而施工圖階段，塔基位置具體情況已經明確，可以根據塔基具體位置和地形條件、匯水排水條件設置必要的排水溝。②塔位選擇優化。根據每基塔位的具體位置和要求，經過地質、水文、結構、電氣專業對比，塔位基本選擇在地勢較高地段，避開了山區塔位位于匯水地帶，有效地減少了排水溝的設置。③塔位排水條件分析。平原區和丘陵區塔位普遍地形平緩，不具備匯水條件；山區塔位基本選擇在坡度均勻的坡頂或者半坡位置，天然具備順暢的排水條件。通過選擇合理的基礎型式以及全方位長短腿配合主柱加高基礎，保證了塔位處具備良好的排水條件，可不設置排水溝。

（2）漿砌石護坡、漿砌石擋土墻分析。輸電線路工程中，雙回路長度2×4.428 km ，單回路長度21.29+21.454 km，途經沿線海拔1000 ～1510 m。線路沿線地形主要為丘陵和山地，其中丘陵17.1%、一般山地82.9%。施工圖階段擋土墻和護坡工程量比水土保持方案少的原因如下：①平地區段地形平整，基礎余土均可以在永久和臨時占地范圍內攤平，高度較小，無需進行護坡、塔基擋土墻處理。②丘陵區段結合塔位地形，因地制宜采用高低主柱基礎和高低腿鐵塔配合使用，基本實現基面零開方，最大程度減少了基巖土石方開挖塔基區地表擾動。③山地區段沿線地質條件較好，地貌單元內大部分塔位巖石覆蓋層較薄，部分塔位基巖直接出露，地表約1 m 以下均為中等風化巖層，且巖體穩定，不需要設置護坡。

施工圖階段為減少對生態環境的影響，山區基礎采用原狀土掏挖基礎，并配合鐵塔高低腿使用，基礎施工后保持施工前原始地形、地貌，原狀土基礎施工產生余土量僅為基礎混凝土量，山地段每基塔位產生余土為130～200 m3，每個塔基永久占地面積約為500 m2，余土在塔基范圍內平鋪，回填堆放高度最高不超過40 cm、坡度較緩，不需要設置擋土墻攔擋余土。

由于地形原因，對于塔腿臨空面坡度較陡塔位，采用擋土墻攔擋措施，本次在1L012#、1L013#、1L014#、1L016#、1L027#、1L030#、1L032#、1L035#、1L036#、1L039#、1R018#、1R020#、1R024#、1R029#、1R030#、1R031#、1R032#、1R037#、1R040#、1R041#、1S005#21 基塔位設置了擋土墻，共計757 m3。

4.3 輸電線路施工第2標段工程措施

4.3.1 各階段工程量變化情況

施工第2 標段水土保持工程措施主要是漿砌石排水溝、塔基擋土墻和漿砌石護坡，方案與各施工階段工程量具體變化詳見表3。

表3 施工第2標段水土保持措施工程量變化情況m3

4.3.2 工程量變化原因及合理性分析

（1）漿砌石排水溝分析。第2 標段可研階段漿砌石排水溝工程量為1463 m3。由于第2 標段101基全部為山區塔基，施工時僅在1R046#、1L056#2 基塔位設置了排水溝，工程量為28.56 m3。施工圖階段排水溝工程量比水土保持方案少的原因同施工第1標段，在此不再重復。

（2）漿砌石護坡、漿砌石擋土墻分析。施工第2 標段線路長度51.79 km，可研階段設計漿砌石護坡工程量為4875 m3，塔基擋土墻工程量為2031 m3。由于采用高低主柱基礎和高低腿鐵塔線路施工架線，使得工程無需進行護坡建設，擋土墻僅在塔基處理，工程量減少的原因同第1 標段，在此不再重復。

5 結語

水土保持工程措施對于減少項目開發建設帶來的水土流失具有重要的直接作用。為了檢驗和督查子洲某變電站項目水土保持方案實施情況，通過對工程措施變化內容和原因探討可知，實際實施的水土保持工程措施更加客觀、合理、安全，符合項目實際，有效減少了項目建設帶來的水土流失，為項目驗收提供了科學依據。