摘 要:文章对近年来输电线路设计施工中涌现出大量的环保成果加以总结,从改进设计和施工方法两方面着手,提出了解决输电线路工程对周围环境影响的有效办法是绿色设计、绿色施工。并提出绿色设计、绿色施工的具体措施。
关键词:输电线路 绿色设计 绿色施工
1.前 言
近年来,高压输电线路工程建设项目越来越多,规模越来越大,线路越来越长,工程涉及面越来越广。同时中国人均资源少,森林覆盖少,因而输电线路工程产生的环境问题越来越引起公众的关注。当前国家倡导保护植被维持生态平衡,在输电线路工程建设中提高人们的环保意识,提高设计质量,改进施工方式方法,减少输电工程对环境影响,具有特别重大的现实意义。
2.输电线路工程的绿色设计
输电线路工程的环境保护的理念应贯穿于输电线路工程规划、设计、施工、运行等全过程,其中设计是整个工程的龙头,在设计阶段就充分考虑输电线路工程如何减少或避免对环境的影响将会事半功倍,可避免先污染后治理的被动局面,减少财产损失,既保护了环境,又节约了资金。
2.1 优化线路路径,减少对环境的影响
2.1.1事先做好环评工作,提前采取避让措施
利用卫星、航测技术对路径方案进行综合比较,全方位的优化,对需特殊保护区、生态敏感与脆弱区、社会关注区、人口密集区、文教区、党教机关集中的办公区、疗养地、医院等环境敏感区采用避让的措施,最大限度地减少对环境的影响。
2.1.2 控制电磁辐射的影响和可听噪音
输电线路的环境影响包括电场效应(合成场强、离子流密度、人或物体感应电压)、无线电干扰、电视干扰及可听噪音。减少电磁辐射的影响主要是控制输电线路的地面场强,地面处的感应电压,因此,在设计时,应对杆塔的对地距离、电气绝缘配合、风偏摇摆角严格按照规程规范执行,对局部地区进行场强实测或当地走访,对影响人生财产安全的地段应采取局部加强,提高设计标准或采取预防措施。
2.2 减少线路走廊宽度和增加净空距离
2.2.1 采用同塔双回
输电线路在系统及规划要求容许的情况下,尽量采用同塔双回路设计,目前在西方发达国家,双回或多回路线路已习以为常。
2.2.2采用猫头塔
单回路线路在酒杯塔和猫头塔中,由于猫头塔的走廊宽度相对较窄,宜选猫头塔。
2.2.3采用“V”型绝缘串
线路局部地段经过林区,为减少沿线房屋拆迁及对沿线生态环境的破坏,尽量减少林区砍伐量和赔偿费用,必需减少走廊通道。宜采用V串布置对同一种塔型,可采用中相“V”串。边相“V”串等;V串布置可缩小线路线间距离、减少线路走廊宽度,不仅可减少树木砍伐量,同时还减少房屋拆迁等其他线路走廊清理费用。因此,在房屋集中地段及森林地段地形条件受限时,铁塔型式考虑采用V串布置。V串布置的主要优势是通道宽度比Ⅰ型串布置的通道宽度约减少5m左右,可以减少房屋拆迁和林木砍伐量,减少了对自然环境的破坏,有利于施工运行和维护,有较好的社会效益和经济效益,所以使用V型串布置是必要和合理的。
2.2.4采用同塔多回
对多回路架设时,低电压应架设在下方,减少电磁干扰和走廊,形成垂直排列的形式,在低电压和高电压同杆架设时,低电压应架设在下方,减少电磁干扰和走廊;
2.2.5 采用紧凑型铁塔
1999年我国第一条500kV紧凑型输电线路投运成功,现国内现正在广泛推广紧凑型铁塔,如:神户—石家庄500kV输电线路;水布垭—潜江500kVⅠ回、Ⅱ回、Ⅲ回输电线路均采用紧凑型铁塔,减少相间宽度,从而减少线路走廊内的树木砍伐和房屋拆迁量。
2.2.6 采用加高铁塔
以往送电线路在跨树木时,一般都采用砍伐,在线路走廊范围内剃光,严重破坏森林植被,引起水土流失,破坏自然环境,工程综合费用增加很大。随着国家对森林植被严格控制滥砍滥伐,输电线路跨树木一般均采用高跨方案,根据各种树木最高自然生长高度,确定跨树林弧垂对地距离及杆塔的呼称高。高跨越方案不仅有较好的社会效益,保护国家日益匮乏的森林资源;而且有较好的经济效益。
2.3 优化杆塔和基础设计,减少地质破坏
2.3.1采用原状土基础,减少开挖土体
输电线路工程通过山区,大部分塔基地处近山顶的山坡上或山顶,大开挖的基础型式不仅基面保护范围大,而且基坑、基面的土石方量大大增加。山区的地质情况大多为不同风化程度岩石、岩石的残积层或覆盖层,通常为硬塑及坚硬状态的粘性土覆盖层(无地下水)。这样的地质条件非常适宜于做原状土基础,如嵌固基础、直柱或斜柱粘性土全掏挖基础、岩石锚杆基础等。2003年以来,西南电力设计院和四川电力设计咨询有限责任公司在四川境内广泛采用嵌固式掏挖基础,减少了土石方开挖量,施工不用模板或少用模板,简化了施工工艺,更为重要的是塔位原状土未受破坏,有利于塔基础稳定,基本没有对环境的产生不良影响,有显著的经济、社会和环境效益。
2.3.2 采用深埋基础,减少降方量
在以往的线路设计中,山区塔基降基应考虑基础保护范围内将基础降为同一作业面,使用深埋基础,配合铁塔高低腿的使用,降基值只计算到腿部出土点高差,保护范围的高差采用深埋主柱,基础降基大幅度地减少,而且杆塔的高程相应的提高了。根据现场地形需要,采用高低腿塔及主柱加高基础,可基本做到基面不开挖而维持原地形地貌,二者同时使用,经济效果将更为显著。
2.3.3 采用高低腿杆塔
输电线路经过的地形各色各样,地形也千差万别。当铁塔位于斜坡或台阶地时,塔腿之间会形成高差,这就要用高低腿来平衡,高低腿在四个任意方向都可以连接。目前塔腿级差一般设计为1.5m,长短腿的最大差值一般设计为9.0m。全方位高低腿,4个塔腿一般为不等长的形式,可适应各种不规则任意地形的需要,组合成各种不同长度的高低腿。
2.4基面科学治理
2.4.1 采用小基面
基面土石方大量开挖,不但破坏了塔位原有的天然植被,而且使原稳定土体受到扰动。开挖土石方的斜坡以及高低腿之间的坡面暴露在空气中,且大量的基面挖方弃土堆积在基面边坡上,增加了边坡附近压力,在雨水的冲刷和浸蚀下,容易产生水土流失和塌方。1995年二滩—自贡I回500kV输电线路工程基础设计中开始提出四个腿分别降基的概念以来,在以后工程设计中广泛使用。具体做法是:考虑施工作业面以及边坡稳定点后,塔基基础分坑应形成四个小基面,基坑中间的土体完全保留。
这种小基面的设计,保证了山体的稳定,减少了施工难度,而且增加了基础抗拔能力。实际运用在工程中的效果也很不错,土方量很少,达到了对原始地貌最小程度的破坏。
2.4.2 基础面排水
塔位有坡度时,为防止上山坡侧汇水面的雨水、山洪及其他地表水对基面的冲刷,除塔位于面包形山顶或山脊外,均需在塔位上坡侧,依山势设置环状排水沟,拦截和排除周围山坡汇水面内的地表水。应对降基挖方的基面作出留有内高外低的排水坡度的规定。基面排水坡度尽可能向基础保护范围大的缓坡方向倾斜,以便基面雨水从此方向排出。对高低腿塔的挖方基面,应避免流水直接冲刷两腿间有高差的陡坎使基面雨水从塔位排出。
2.4.3 植被护坡
植物护坡已开始在输电线路中使用,工程主体施工完毕后一般都要求在基面和塔基周围人工撒播草籽,减少传统浆砌块石护坡的数量,从而达到环境保护的作用。传统做法为通常沿塔位周围自然山坡或基面挖方后的缓坡面用石砌筑,对塔基边坡起保护作用,防止边坡被雨水冲刷或由于风化而剥落坍塌。在绿色环保特别重要的今天,采用以往浆砌块石护坡的基础上,采取植被护坡。
2.4.4 挡土墙
挡土墙的作用是把土挡在规定范围内。在山区,塔位降基开挖基面土方破坏了原有土体稳定平衡状态,或基础临空面边坡陡峻,易于崩坍,或高低腿间斜坡因基础根开小无法放坡,或少数塔位因受线路走廊限制,不可避免地位于土体稳定差的地段等,由于坡度陡,如砌护坡,不能起挡土作用,必须砌挡土墙。
3.输电线路工程的绿色施工
3.1 准确复测地形地貌,尽量减少植被损坏
准确复测地形地貌,分坑阶段,要加强对塔位、塔坑的微地形复测,确认实际与设计相符,对边坡的稳定性及边坡保护范围内的植被状况做到心中有数。另外针对现场实际情况,按照有效保护原始植被的原则,按照有关程序对基础进行了合理的调整。
3.2 土壤分类存放,回填时先“生”后“熟”
在耕田地段施工时将从坑中挖出的土分成两类,一类是生土,另一类是“熟土”。所谓“熟土”即可耕农田表层以下30公分到40公分左右,有机肥料包含丰富有利于农作物生长的土。“熟土”以外的土叫“生土”。可根据土壤的颜色深浅区分,这样可以真正做到因地制宜。基坑开挖阶段根据回填顺序分区堆放,明确标识生熟土。
3.3 合理选择施工道路,减少植被损坏
在山区施工中的工地运输需要砍伐树木修建小运道路,首先尽可能利用原有山路进行拓宽改造,较少对成材树木的砍伐和植被的损坏,合理设置道路宽度,减少不必要的砍伐,根据地势情况,设置合理弯曲路径,避免顺坡度直上直下的道路,防止形成泥石流冲刷。严格做到工完料净场地清,不对道路造成污染,确保施工完毕后的施工道路和施工现场无任何施工和运输废弃物,以便于今后道路上生态的自然恢复。
3.4 原材料与地面隔离
砂石料水泥等原材料,从进入现场开始均采用彩条蓬布下铺上盖,尤其小运倒运点,也切实做到。这样可以做到既不污染土壤又不污染材料,避免材料中出现杂质。
3.5 现场定制化布置
基础浇制过程中使用彩条蓬布隔离现场材料与地面的接触,使用木板和彩条布将运送熟料的小路与地面隔离,使用彩条布将熟料与坑壁隔离(施工中根据进度拆除)。通过以上有效措施可以避免生熟料和机械对环境的污染。
3.6 工完料净场地清
浇制完毕的现场清理很重要,首先将彩条布上的废弃渣土清理到一起,对于大开挖基础则予以深埋处理,对于掏挖基础则集中后予以外运处理。弃土平原地带予以外运,高山地带外运后覆以“富养土”处理。对于弃土,运到不易冲刷的地方作为放置地,放置地的“富养土”也要及早取出,明确标识单独存放。在弃土放置完毕后,按照临近山体的形状做成近似的坡形,在其表面层培植“富养土”。对需进行植被的进行必要的植被。
3.7 合理排水,防止水土流失
在基坑开挖过程中,不但对基坑及时用蓬布进行覆盖,而且在基坑开挖这前即开挖截水沟和排水沟,解决临时排水问题,消除基坑积水问题。在基础施工结束,护坡、护面制作完成后,针对每基不同的地形,结合散水面、汇水面及设计要求,设计每基的排水系统,以保证基坑及护坡和边坡均得到保护,不受冲刷。排水沟和截水沟的挖掘也按生土和“富养土”分开的办法施工,以利于沟的形状的保持,真正长久的起到作用。基础护面按地形状况做成与地形相似的斜面,以保证基础上空的雨水及时排出,基础周围不积水。这些办法的实施能够确保基础不被冲刷,确保线路运行时的基础稳定,有效预防止了水土流失。
3.8 采用施工新技术降低树木砍伐量 3.8.1动力伞、遥控飞艇空中展放导引绳技术
全国电力送变电建设公司已经大量采用动力伞、遥控飞艇空中展放导引绳的新技术,此技术不用人工展放导引绳,不砍放线通道,大大减少青苗赔偿和树木砍伐。且能提高作业效率、缩短施工工期、降低施工成本。简易的农田、道路、草坪都可以进行起飞降落,特别适合送电线路施工工况。一个场地可进行30km线路的放线施工任务,适合送电线路施工特点。
3.8.2 采用索道运输减少施工道路修筑
在高山大岭用索道运输比人畜道路运输修路减少土方量96%,树木砍伐减少85%,植被破坏减少84%,运输的经济效益提高54%。因此运用索道运输不仅能起到很好的环境保护作用,还能较大地提高经济效益。
4.结束语
近年来绿色设计绿色施工的理念已植根在广大的输电线路工作者的心中,通过他们的辛勤劳动,每个工程都有许多环境保护的新点子、新措施、新成果出现,取得了不菲的成效。让输电线路工程为人类造福的同时,把对环境的影响降低到最小。让我们的天空更蓝,群山更绿,河水更清,祖国更加美丽。
作者简介:钟德文:性别男,生于1963年10月23日,本科学历,工程师,一级注册建造师,四川电力送变电建设公司送电三分公司经理。