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摘要：输变电工程尤其是山丘区的输变电工程在建设过程中，水土流失非常严重，作者通过对已建、在建输变电工程的调查，分析其水土流失特点，根据其水土流失特点提出了防治体系。
关键词：输变电工程；水土流失；防治体系
Abstract: In the construction of power transmission projects especially in mountainous area, soil erosion is very serious. Through the survey of the projects that has been built and in building, the author analyses the characteristics of soil erosion and puts foreward the prevention and control system.
Keywords: power transmission projects; soil erosion; prevention and control system
中图分类号：TV741 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
承德市位于东经115°54′～119°15′，北纬40°11′～42°40′，处于华北和东北两个地区的连接过渡地带，地近京津，背靠蒙辽，省内与秦皇岛、唐山两个沿海城市以及张家口市相邻，是京、津地区的天然生态屏障，密云水库、潘家口水库的重要水源地。全市辖八县三区、205个乡镇，土地总面积39512.98km2，总人口369.38万。所在区域属于冀北山区，地处内蒙古高原与华北平原的过渡带，温带大陆性季风型山地气候，四季分明。
冶金矿山行业是承德市的支柱产业，也是第一高耗能行业，用电量占总电量的50%以上。近年来，随着冶金矿山(黑色金属采选和冶压业)的不断发展，承德市用电负荷不断增加。为满足用电负荷需求，输变电工程不断建设。据统计，自2002年以来，承德市新建输变电工程46个，其中500kV输变电工程1个，220 kV输变电工程21个，110 kV输变电工程24个。笔者通过对这些输变电工程水土流失调查，分析其水土流失特点，提出更有针对性的水土流失防治措施。
1 输变电工程水土流失调查
1.1变电站水土流失状况
變电站主体工程在建设期对地貌的破坏主要是场地平整、建筑物基础开挖、修建进站道路等。在建设期未采取措施情况下，变电站由于基础开挖、土方临时堆放（堆高一般1～2m）以及场地平整开挖形成的边坡，在受到雨水溅击和坡面汇水冲刷的情况下，会产生面蚀和细沟侵蚀；进站道路作为运输通道，在施工过程中其表层会不断遭到机械破坏，又由于其下渗能力极低，暴雨时很容易产生面蚀、细沟侵蚀。运行期主体工程在施工完成以后，不再受到人为扰动，场地进行平整绿化，水土流失逐渐减轻。总的来说，变电站的水土流失相对集中，建设期水土流失相对较重，运行期水土流失逐渐减轻，水土流失防治相对容易。
1.2输电线路水土流失状况
在《开发建设项目水土保持验收技术规程》（GB/T 22490-2008）中将输电线路划分为线型建设项目，实际上输电线路是由在固定线路上呈点状分布的铁塔组成，属于呈线型分布的多个水土流失点。单个铁塔水土流失量不大，但是数量众多，总体水土流失量大。输电线路的水土流失主要来自山地段的铁塔，平地段铁塔基础开挖土方临时存放，及时回填，剩余土方一般在塔基范围内平铺，建设期和运行期坪地段铁塔水土流失都比较轻。山地段铁塔所占比例一般在90%以上，由于承德地区地貌属于冀北山地，山高坡陡，山地段铁塔在建设中水土流失非常严重，而且由于铁塔数量多，建设地点分散，水土流失防治难度很大。山地段输电线路水土流失主要部位是基础开挖产生的弃渣区域。2005年之前的输变电工程铁塔基础施工，基本采用全断面开挖，一般一个220kV塔基开挖弃渣在400m3以上，近几年，电力设计部门设计思路逐渐转变，要求采用全方位高低腿的施工方式，和全断面开挖相比，采用全方位高低腿工艺铁塔占地面积和弃渣量较同类项目大大减少。通过调查，铁塔基础采用全方位长短腿设计与全断面开挖相比，土石方量是其31％，占地面积是其53.4％，全方位长短腿设计各方面数据要远远优于全断面开挖。
据调查，山地段塔基开挖弃渣堆高一般在2m以上，坡度大于30度，堆积边坡细沟侵蚀明显，在建设过程中，如果不采取防护措施，开挖弃渣顺坡下泄，占压坡面植被，遇暴雨易发生细沟侵蚀，甚至发生滑坡等重力侵蚀。另外由于清理施工场地、建设期的施工活动扰动了表土结构，加剧了项目区的水土流失。运行期如果不采取防护措施情况，输电线路开挖弃渣虽然逐渐稳定，但是细沟侵蚀仍然很严重，经过几年侵蚀，细沟逐渐扩大、相连，发展成为长度超过十米，深0.5m以上的侵蚀沟（见照片1），通过量测坡面侵蚀沟容积计算，确定土壤侵蚀模数在12000 t/km2.a以上，在坡度较陡的坡面，弃渣发生滑坡，下游几十米，甚至上百米的植被被弃渣占压（见照片2）。
照片1 输电线路弃渣侵蚀沟
照片2弃渣发生滑坡占压坡面植被
2 输变电工程水土流失防治措施体系
按照水土流失防治分区，针对输变电工程不同区域、不同工程部位水土流失现状，因地制宜布置水土流失防治措施。采取工程措施、植物措施、临时措施和预防保护措施相结合的综合防治措施，在时间和空间上形成一个完整的水土保持防治体系。
2.1变电站水土流失防治措施
变电站围墙外有汇水时修建截水沟，排除坡面汇水，开挖边坡修建浆砌石挡墙防护（具有水土保持功能，不纳入水土流失防治体系）。站内道路设有雨水篦子，雨水在地面汇集后，经雨水篦子进入排水系统，排水系统与站外截水沟相连，排除站内雨水；施工完毕后，厂内土地进行平整硬化，场地硬化材料建议使用透水材料，雨水能够入渗补充地下水。变电站建设前将表层熟土在空地内集中存放，做为后期绿化覆土，施工完毕后站内部分空地覆熟土后种草，美化绿化环境，要求绿化土地设计高程低于硬化路面10cm（下凹式绿地）。临时堆土、建筑材料及表土存放区周围采取草袋装土砌筑挡墙临时防护。
2.2输电线路水土流失防治措施
山地段铁塔在建设前，根据实地条件尽可能将基础占地范围表层熟土收集，在旁边临时存放，用于后期绿化覆土。在临近公路视野区和坡度大于40度坡面的塔基，采用浆砌石挡墙防护，防治弃渣顺坡泄流。坡度相对较小部位的塔基，在塔基下侧用开挖出来的弃渣装袋砌筑挡墙拦挡。施工结束后将临时堆放的表土均匀铺撒在弃渣区表面，植被恢复采用撒播草籽。塔基区域立地条件差，基本为土石混杂，土石缺乏N、P，碎石过多，持水性极差，栽植灌木成活率低。调查发现，采用撒播草籽恢复植被效果比较好，经过2~3年，植被盖度基本在60%以上。
送电线路浆砌石挡墙、植被恢复
3 结语
输变电工程的建设对于促进承德市地方经济发展、满足地区负荷发展需要、提高地区供电可靠性、优化承德市电网结构等方面意义重大，但是在项目建设的同时，水土流失非常严重。认真落实各项水土保持措施，可以将工程建设引起的水土流失可以控制在规定范围内，获得明显的生态效益和社会效益。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：输变电工程；水土流失；防治体系
Abstract: In the construction of power transmission projects especially in mountainous area, soil erosion is very serious. Through the survey of the projects that has been built and in building, the author analyses the characteristics of soil erosion and puts foreward the prevention and control system.
Keywords: power transmission projects; soil erosion; prevention and control system
中图分类号：TV741 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
承德市位于东经115°54′～119°15′，北纬40°11′～42°40′，处于华北和东北两个地区的连接过渡地带，地近京津，背靠蒙辽，省内与秦皇岛、唐山两个沿海城市以及张家口市相邻，是京、津地区的天然生态屏障，密云水库、潘家口水库的重要水源地。全市辖八县三区、205个乡镇，土地总面积39512.98km2，总人口369.38万。所在区域属于冀北山区，地处内蒙古高原与华北平原的过渡带，温带大陆性季风型山地气候，四季分明。
冶金矿山行业是承德市的支柱产业，也是第一高耗能行业，用电量占总电量的50%以上。近年来，随着冶金矿山(黑色金属采选和冶压业)的不断发展，承德市用电负荷不断增加。为满足用电负荷需求，输变电工程不断建设。据统计，自2002年以来，承德市新建输变电工程46个，其中500kV输变电工程1个，220 kV输变电工程21个，110 kV输变电工程24个。笔者通过对这些输变电工程水土流失调查，分析其水土流失特点，提出更有针对性的水土流失防治措施。
1 输变电工程水土流失调查
1.1变电站水土流失状况
變电站主体工程在建设期对地貌的破坏主要是场地平整、建筑物基础开挖、修建进站道路等。在建设期未采取措施情况下，变电站由于基础开挖、土方临时堆放（堆高一般1～2m）以及场地平整开挖形成的边坡，在受到雨水溅击和坡面汇水冲刷的情况下，会产生面蚀和细沟侵蚀；进站道路作为运输通道，在施工过程中其表层会不断遭到机械破坏，又由于其下渗能力极低，暴雨时很容易产生面蚀、细沟侵蚀。运行期主体工程在施工完成以后，不再受到人为扰动，场地进行平整绿化，水土流失逐渐减轻。总的来说，变电站的水土流失相对集中，建设期水土流失相对较重，运行期水土流失逐渐减轻，水土流失防治相对容易。
1.2输电线路水土流失状况
在《开发建设项目水土保持验收技术规程》（GB/T 22490-2008）中将输电线路划分为线型建设项目，实际上输电线路是由在固定线路上呈点状分布的铁塔组成，属于呈线型分布的多个水土流失点。单个铁塔水土流失量不大，但是数量众多，总体水土流失量大。输电线路的水土流失主要来自山地段的铁塔，平地段铁塔基础开挖土方临时存放，及时回填，剩余土方一般在塔基范围内平铺，建设期和运行期坪地段铁塔水土流失都比较轻。山地段铁塔所占比例一般在90%以上，由于承德地区地貌属于冀北山地，山高坡陡，山地段铁塔在建设中水土流失非常严重，而且由于铁塔数量多，建设地点分散，水土流失防治难度很大。山地段输电线路水土流失主要部位是基础开挖产生的弃渣区域。2005年之前的输变电工程铁塔基础施工，基本采用全断面开挖，一般一个220kV塔基开挖弃渣在400m3以上，近几年，电力设计部门设计思路逐渐转变，要求采用全方位高低腿的施工方式，和全断面开挖相比，采用全方位高低腿工艺铁塔占地面积和弃渣量较同类项目大大减少。通过调查，铁塔基础采用全方位长短腿设计与全断面开挖相比，土石方量是其31％，占地面积是其53.4％，全方位长短腿设计各方面数据要远远优于全断面开挖。
据调查，山地段塔基开挖弃渣堆高一般在2m以上，坡度大于30度，堆积边坡细沟侵蚀明显，在建设过程中，如果不采取防护措施，开挖弃渣顺坡下泄，占压坡面植被，遇暴雨易发生细沟侵蚀，甚至发生滑坡等重力侵蚀。另外由于清理施工场地、建设期的施工活动扰动了表土结构，加剧了项目区的水土流失。运行期如果不采取防护措施情况，输电线路开挖弃渣虽然逐渐稳定，但是细沟侵蚀仍然很严重，经过几年侵蚀，细沟逐渐扩大、相连，发展成为长度超过十米，深0.5m以上的侵蚀沟（见照片1），通过量测坡面侵蚀沟容积计算，确定土壤侵蚀模数在12000 t/km2.a以上，在坡度较陡的坡面，弃渣发生滑坡，下游几十米，甚至上百米的植被被弃渣占压（见照片2）。
照片1 输电线路弃渣侵蚀沟
照片2弃渣发生滑坡占压坡面植被
2 输变电工程水土流失防治措施体系
按照水土流失防治分区，针对输变电工程不同区域、不同工程部位水土流失现状，因地制宜布置水土流失防治措施。采取工程措施、植物措施、临时措施和预防保护措施相结合的综合防治措施，在时间和空间上形成一个完整的水土保持防治体系。
2.1变电站水土流失防治措施
变电站围墙外有汇水时修建截水沟，排除坡面汇水，开挖边坡修建浆砌石挡墙防护（具有水土保持功能，不纳入水土流失防治体系）。站内道路设有雨水篦子，雨水在地面汇集后，经雨水篦子进入排水系统，排水系统与站外截水沟相连，排除站内雨水；施工完毕后，厂内土地进行平整硬化，场地硬化材料建议使用透水材料，雨水能够入渗补充地下水。变电站建设前将表层熟土在空地内集中存放，做为后期绿化覆土，施工完毕后站内部分空地覆熟土后种草，美化绿化环境，要求绿化土地设计高程低于硬化路面10cm（下凹式绿地）。临时堆土、建筑材料及表土存放区周围采取草袋装土砌筑挡墙临时防护。
2.2输电线路水土流失防治措施
山地段铁塔在建设前，根据实地条件尽可能将基础占地范围表层熟土收集，在旁边临时存放，用于后期绿化覆土。在临近公路视野区和坡度大于40度坡面的塔基，采用浆砌石挡墙防护，防治弃渣顺坡泄流。坡度相对较小部位的塔基，在塔基下侧用开挖出来的弃渣装袋砌筑挡墙拦挡。施工结束后将临时堆放的表土均匀铺撒在弃渣区表面，植被恢复采用撒播草籽。塔基区域立地条件差，基本为土石混杂，土石缺乏N、P，碎石过多，持水性极差，栽植灌木成活率低。调查发现，采用撒播草籽恢复植被效果比较好，经过2~3年，植被盖度基本在60%以上。
送电线路浆砌石挡墙、植被恢复
3 结语
输变电工程的建设对于促进承德市地方经济发展、满足地区负荷发展需要、提高地区供电可靠性、优化承德市电网结构等方面意义重大，但是在项目建设的同时，水土流失非常严重。认真落实各项水土保持措施，可以将工程建设引起的水土流失可以控制在规定范围内，获得明显的生态效益和社会效益。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。