[關鍵詞] 水土保持;示范工程;輸變電工程;跨海工程;浙江省
[摘 要] 輸變電工程線路長、空間跨度大、擾動點分散、項目區地貌類型多樣,其產生的水土流失具有歷時短、總體水土流失強度較小、局部點狀水土流失強烈等特點。舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)在組織領導、科普宣傳、綠化工作、施工工藝、海岸線生態修復、科技引領等方面不斷發力,水土流失防治理念和防治模式先進,并在施工中采用了水土保持新技術、新工藝、新方法,為長距離輸電線路跨越建設、島礁電網互聯互通、海上風電集中送出等提供了先進經驗。2021年舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)被水利部評為國家水土保持示范工程,是浙江省第一個輸變電類水土保持示范工程,對浙江省輸變電工程水土保持高質量發展起到了很好的引領示范作用。
[中圖分類號] S157.2" [文獻標識碼] C" DOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.12.001
[引用格式] 王峰利,趙曉紅,商善澤,等.浙江省跨海輸變電工程水土保持實踐:以舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)為例[J].中國水土保持,2024(12):1-3.
當前,我國進入高質量發展的新階段,水土保持高質量發展既面臨新的機遇,也面臨新的挑戰[1]。根據《水利部關于開展國家水土保持示范創建工作的通知》(水保〔2021〕11號),國家水土保持示范工程是指落實人與自然和諧共生的理念,符合生態良好、生態宜居的要求,各類防治措施標準高、防治效果顯著,在同行業或所在區域具有典型代表性、示范引領作用強、社會影響良好的生產建設項目水土保持工程。2021年,共有19個生產建設項目被水利部命名為水土保持示范工程,其中包括輸變電工程3個,舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)就是其中之一。該項目是浙江省第一個輸變電類水土保持示范工程,水土流失防治理念和防治模式先進,并采用了水土保持新技術、新工藝、新方法,樹立了海上輸變電工程水土保持工作和生態文明建設示范標桿,為長距離輸電線路跨越建設、島礁電網互聯互通、海上風電集中送出等提供了先進經驗,對浙江省輸變電工程水土保持高質量發展起到了很好的引領示范作用。
為做好山地丘陵區輸變電工程水土保持工作,深入貫徹落實習近平生態文明思想,推進新時代水土保持高質量發展,輸變電工程水土保持工作需引入先進的水土流失防治理念和模式,創新施工工藝和水土保持管理方式,嚴格控制施工擾動范圍,最大程度避免地表植被破壞,并積極打造水土保持示范樣板。筆者以舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)為例,分析輸變電工程的水土流失特點及水土保持設計難點,探討該項目水土流失治理模式和水土保持工作,以期為浙江省同類項目水土流失防治和水土保持示范創建提供借鑒。
1 輸變電工程常見的水土流失特點
輸變電工程線路長、空間跨度大、擾動點分散、項目區地貌類型多樣,其產生的水土流失具有歷時短、總體水土流失強度較小、局部點狀水土流失強烈等特點[2]。特別是在山地丘陵區,由于地形復雜,植被覆蓋度較高,塔基多位于山頂、山脊,施工過程中基坑開挖產生的土石方為松散堆積體,因此在防護不當的情況下,極易因強降水作用產生水土流失,造成“青山掛白”等現象,損毀大面積植被[3]。山地丘陵區輸變電工程建設所產生的土壤侵蝕強度通常是自然侵蝕強度的3~8倍。
近年來,隨著水土保持監管部門對生產建設項目水土保持工作重視程度的提高和水土保持宣傳力度的增大,生產建設單位和各參建單位的水土保持意識明顯增強,但是在輸變電工程的水土流失防治方面仍有一些不足。輸變電工程塔基大多位于山區,海拔較高,人煙稀少,施工單位通常注重主體工程施工進度,而忽略了水土保持措施的嚴格落實,常見的不規范行為包括:塔基區缺少表土剝離,開挖土方隨意堆放,缺少攔擋措施和苫蓋措施,對上方有來水的塔基缺少截排水措施和沉沙措施;施工結束后,塔基施工作業區地表裸露,缺少綠化措施,僅進行自然恢復;施工便道開挖邊坡缺少防護,施工跡地缺少綠化措施等。這些不規范行為均會導致輸變電工程水土流失問題嚴峻,水土流失防治工作任重道遠。
2 項目概況及水土保持設計難點
2.1 項目概況
舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)位于浙江省寧波市定海區和舟山市境內,是我國建設規模最大、技術難度最高的跨海聯網工程,代表了超高壓海洋輸電技術的國際最高水平,創下輸電鐵塔高度、總質量、基礎根開、塔頭尺寸等一系列世界紀錄。工程新建變電站2座、海纜終端站2座、塔基105座,新建線路63.14 km,其中海纜17 km、大跨越線路9.76 km。工程于2016年開工建設,2019年建設完成,總工期35個月,實際投資46.2億元。項目區屬亞熱帶海洋性季風氣候區,年均氣溫16.5 ℃,年均降水量1 372.95 mm;地貌類型以低山丘陵和海積平原為主,主要土壤類型有紅壤、潮土、水稻土和濱海鹽土等;植被區劃屬亞熱帶常綠闊葉林帶,林草覆蓋率50%~60%。
2.2 水土保持設計難點
1)海島地區生態脆弱,植被恢復難度高。舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)為跨海聯網工程,西堠門大跨越高塔塔高380 m,跨越距離2 656 m,塔基施工過程中需要開挖形成施工平臺,由此形成較大的挖填邊坡。舟山島嶼夏季高溫干旱,紫外線照射強烈,空氣干燥,臺風天氣頻繁,工程的大跨越塔基、舟山海纜終端站均臨海迎風,且施工形成的坡面多為石質邊坡,土壤貧瘠,有機質含量低,保水保肥能力差,不利于植物生長,植被恢復難度較大。
2)海纜登陸點海岸線生態修復難度高。工程海纜在舟山金塘大鵬島登陸,對海岸線造成了破壞。海岸線生態修復不僅要考慮水土保持需求,還要充分考慮海島的自然環境現狀、地質條件、邊坡類型、立地條件及平面布局,制定切實可行的海岸線生態修復措施,使工程涉及的大鵬島海岸線范圍內潮間帶、潮上帶和陸上生態系統得到恢復,生物多樣性得到保護,景觀得到美化提升,進而改善當地海岸生態環境,促進大鵬島及周邊區域生態、經濟、社會的全面協調發展。
3)工程棄方量大,外運困難。工程單個塔基土石方挖填量大,且大跨越塔基采用半挖半填方式,產生的棄方量較大;施工點位分散,產生余方的部位分散在塔基的各個位置,且大多位于山頂和山脊,交通不便,運輸難度較大。
3 水土保持實踐
3.1 加強組織領導,注重科普宣傳
工程建設承襲了“追求卓越,鑄造經典”的國家優質工程建設理念,在開工之初,就成立了以公司高層為核心的水土保持設施建設領導團隊,嚴格落實《環境保護及水土保持管理實施細則》;委托第三方技術服務機構編制了水土保持方案,并通過了浙江省水土保持監測中心的評審,取得了浙江省水利廳批復。建設過程中嚴格遵循環境保護和水土保持相關法律法規,保證水土保持監測工作與主體工程建設同期開展,監測成果定期向各級水行政部門進行報送;委托浙江電力建設工程咨詢有限公司同步開展水土保持監理工作,監督各項水土保持措施全面落實,按時完成水土保持監理報告。竣工后,委托第三方技術服務機構開展水土保持設施驗收,取得驗收回執,并通過了浙江省水利廳核查,保證了水土保持工作相關手續的完備合規。同時,注重科普宣傳工作,通過電視臺、報紙、微信公眾號等平臺宣傳工程建設意義、綠色基建理念及環境保護原則,使水土保持理念深入人心。
3.2 踐行綠色發展理念,打造綠色輸電長廊
工程建設中深入踐行生態優先、綠色發展理念,推動工程建設由傳統建造模式向綠色建造生態模式升級。水土保持措施采用工程和植物措施相結合、永久和臨時措施相結合的治理模式,并以生態護坡措施為主導,在控制大面積、高強度水土流失的同時,為植被生長創造條件。建設中高度重視景觀綠化工作,舟山500 kV 變電站和鎮海500 kV變電站管理區基于專業設計,采用喬灌草花相結合的景觀綠化模式,打造花園式變電站;構筑物周邊采用鋪植草皮代替傳統的鋪碎石設計,可以增加綠化面積;大跨越塔基邊坡、施工便道邊坡采用三維植被網綠化防護,塔基下方、施工便道區采用撒播草籽綠化方式,真正做到開挖面的綠化全覆蓋;對380 m高塔塔基周邊進行景觀提升,注重工程整體的景觀效果。
3.3 創新施工工藝,控制水土流失
在主體方案設計中創新施工工藝,在施工過程中最大程度減少地表擾動、控制水土流失。①塔基基礎采用全方位“高低腿”設計,全方位“高低腿”設計并不拘泥于前高后低、左高右低等單一形式,而是依據實際地形靈活配置塔基基礎,有效減少了基面挖方量和工程占地面積,同時有利于植被保護。②塔基采用全掏挖基礎形式,最大限度利用原狀土的地耐力,減少對原狀土的擾動;輸電線路跨越成片林區時,采用加高桿塔高度的跨越方式,最大限度避免砍伐林木;跨海線路采用“海纜+架空”的線路方案,避免海中立塔,節約海洋資源6萬km2;線路采用同塔四回路設計方式,節約線路走廊40萬km2。③施工期間,在灘涂上修建了長度為6 467 m的綠色施工棧橋,保證了灘涂生態系統的穩定性,真正做到“零占用、無污染”;創新采用直升機立塔和跨海架線施工方式,施工道路長度較批復方案減少15.268 km,減少了地表擾動面積。
3.4 創新海岸線修復設計,打造近海生態岸線
舟山大鵬島是世界首條500 kV交聯乙烯絕緣海纜登陸點,海纜采用“海中開挖直埋+陸上電纜溝”的方式在大鵬島登陸。針對海纜工程施工的特殊性,建設單位委托技術服務機構編制了《舟山500 kV聯網輸變電工程(海底電纜及終端站)大鵬島海岸線修復方案》。為準確還原大鵬島海岸線生態修復區域現狀,運用三維傾斜建模技術,航拍獲取分辨率為5 cm的傾斜原始影像,再利用空三解算軟件(ContextCapture Center)進行三維實景建模,提高了海岸線修復方案的科學性和合理性。海岸線修復方案堅持以生態紅線管控為核心,保證海岸線的可持續發展。在潮間帶區域采用適應潮灘環境的蘆葦,對潮間帶濕地群落進行生態恢復;在潮間帶與潮上帶的過渡區域,采用與開挖前登陸端相似的大直徑原石進行鋪設,盡量恢復施工前岸線的自然風貌;在劈方段區域采用生態袋護坡的方式對漿砌石邊坡進行修復,對蓋板區域進行灌草結合的綠化修復;在修坡段區域采用栽植喬木的方式對電纜溝間隙和緩坡區域進行生態修復,樹種選擇當地建群種。通過舟山大鵬島海岸線生態修復,將海纜登陸端打造為具有地方海島特色、植被恢復良好、生態環境優美的近自然生態岸線。
3.5 依靠科技引領,彰顯創新力量
依據國家生態文明建設要求和綠色發展內在需求,注重發揮科技力量推動水土保持高質量發展。建設單位設立專項資金開展山丘區架空輸電線路工程水土保持設計施工關鍵技術研究,浙江省典型輸變電工程環境保護、水土保持措施設計及投資標準專題研究等。針對輸變電工程易發生水土流失的山地、丘陵區域,開展結合地形、氣候、土壤、植被特點的水土保持措施設計和水土流失綜合治理關鍵技術研究。申請獲得輸電線路工程水土保持措施“一塔一設計”模型軟件著作權1項,為架空輸電線路水土保持設計提供了決策支持。
4 結束語
舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)堅持“綠水青山就是金山銀山”理念,在組織領導、科普宣傳、綠化工作、施工工藝、海岸線生態修復、科技引領等方面不斷發力、積極探索,在水土保持生態、經濟、社會效益方面取得了顯著成效,具有行業代表性和引領性,其施工工藝和水土保持設計為浙江省跨海輸變電工程水土保持工作提供了支撐。舟山500 kV聯網輸變電工程(第二聯網通道部分)對照《水利部關于印發國家水土保持示范創建管理辦法的通知》(辦水保〔2021〕171號)中水土保持示范工程創建標準,提前謀劃創建工作,分解創建任務,從建設管理、綜合防治等方面對照標準“固長板、補短板”,其水土保持示范工程創建經驗可為同類型項目水土保持示范創建工作提供參考。
[參考文獻]
[1] 蒲朝勇.推動新階段水土保持高質量發展的思路與舉措[J].中國水利,2022(7):6-8.
[2] 馬士新,畢超,徐化東,等.110 kV架空輸電線路水土保持措施體系配置研究[J].水土保持通報,2010,30(6):162-165.
[3] 徐庭馨,孫一杰,程嵐,等.浙江省山地丘陵區輸變電工程水土保持措施設計探討[J].中國水土保持,2023(7):56-59.