北京市输变电工程水土流失分析及防治措施

王光武，刘卉芳

(1．北京市水务局水土保持工作总站，北京100038;2．中国水利水电科学研究院，北京100048)

随着我国经济建设的突飞猛进，各地电力的需求日益增加，输变电工程开发建设规模“十一五”较“十五”增长22.5%［1］。北京市作为我国的政治、经济、文化中心，对电力的需求更加紧迫，因此电网项目在北京市经济建设中具有更重要的意义。输变电工程在建设过程中势必扰动地表、破坏植被，加之近几年北京市出现了水资源短缺、水土流失治理任务重、人为水土流失加剧等突出问题，因此为了加快实施人文北京、科技北京、绿色北京的发展战略，分析北京市输变电工程建设期产生水土流失的特点，完善建设期水土保持的各项防治措施已经迫在眉睫。

关于输变电工程水土流失特点及防治措施的研究和论述国内已有一些，如贺亮等［2］提出施工便道开挖回填必将产生水土流失，人抬道路主要是践踏或砍伐道路区植被而破坏水土保持设施，诱发或加剧水土流失;黄宇等［3］通过预测和查勘得出，单位面积、时间内土壤流失量较大的区域，是新建变电站工程区、塔基区、施工临时道路区以及塔基施工临时占地区等，这些区域是水土保持方案措施布设和水土保持监测的重点。也有学者运用类比方法预测得出:在输电线路施工过程中水土流失量最大的区域为施工便道区，水土流失量一般占总水土流失量的40%～70%［4］。笔者依据水土保持方案审查实践，试对输变电工程建设期水土流失进行分析，并对产生水土流失的重点区域提出了相应的防治措施。

1 输变电工程建设中产生水土流失的主要区域及特点

输变电工程主要由变电站和输电线路组成，造成水土流失的主要是施工活动。变电站、塔基、施工临时占地等场地的平整和基础清理、弃渣的堆存、施工便道建设等活动对地表的开挖、扰动和再塑，使植被遭到破坏，失去固土防冲的能力，造成水土流失。

笔者研究的北京市10 个输变电工程分别为:海淀500 kV输变电工程、青龙湖110 kV 输变电工程、门头沟500 kV 输变电工程、南梨园110 kV 输变电工程、通惠220 kV 输变电工程、安次500 kV 输变电工程(北京段)、城南500 kV 输变电工程、朝阳500 kV 输变电工程、土沟110 kV 输变电工程、下庄110 kV 输变电工程(表1 中采用简称)。个别输变电工程由于拆迁区面积较大导致水土流失量也相对要大一些，而拆迁区在输变电工程水土流失防治分区中不具有代表性，因此表1 汇总的水土流失情况不包括拆迁安置区的。从表1 可以看出变电站区、塔基区、施工便道区是7 个区中产生水土流失量最大的。

由表1 可以看出变电站通常占地面积较大，因此开挖扰动也相对较大，变电站区水土流失量占总流失量的比例最大，为40．03%。在施工便道建设过程中，局部挖方段形成高陡边坡，填方段则因堆积相对松散，可能发生局部沉陷、泻溜或小规模滑坡。便道施工战线狭长，弃渣分散，若未得到集中堆放和妥善处理，将会造成严重的水土流失。通过对北京市的10 个输变电工程进行统计，可以看出施工便道水土流失量占总流失量的比例也是相当大的，达到了17．18%。尽管在塔基施工中已经采用了很多较为先进的设备，但仍不可避免地扰动地表，使原有地面失去了防冲、固土的能力，从而造成水土流失，塔基区的水土流失量占总流失量的比例为14．42%。

2 输变电工程水土保持防治措施

输变电工程属于典型的线型工程，线路长、影响范围广，但与其他线型工程如公路和铁路工程等相比，扰动地貌的强度较小，因此防护措施与其他线型工程比较起来，也应该有所区别。按照《开发建设项目水土流失防治标准(GB 50434—2008)》的有关规定，笔者针对输变电工程建设中造成水土流失量较大的变电站区、施工便道区、塔基区进行防护措施的分析。

2．1 变电站区的水土保持措施

由于北京市是严重缺水的城市，因此变电站区除了进行土地整治(有条件的地方采用表土剥离、挡土墙防护等)外，更应当重视雨洪利用措施的布设。尽量使变电站内绿地地势较低，使雨水自流排入站内绿地。雨洪利用情况的评定指标为雨洪利用率，即站内地表径流利用量与总径流量的比例，地表径流利用量主要包括施工利用、绿地灌溉、下渗、补充景观用水等不进入公共排水系统的雨水量。在水保方案编制中建议对变电站的雨洪利用率进行计算，并尽量使其达到标准。可通过增加绿化率、透水性硬化地表结构的面积等，增加雨水入渗。

表1 建设期水土流失量统计结果

2．2 塔基区的水土保持措施

(1)边坡防护。在丘陵区立塔时，会形成土质坡面，为保持坡面的稳定，保证塔基的安全，在坡面采用浆砌石护坡，或者采用三维植被网提高塔基区的绿化率;在平原区和土质较好的地区立塔时，可以在塔基处撒播草籽等，坚决杜绝“挂渣”现象。

(2)余土余渣处置。塔基基础施工时，基坑回填后会产生一定的余土，调整铁塔高腿、低腿高差时也要产生一定量的余土。为了防止因修建弃渣场点而造成更大的水土流失，建议把塔基的弃土堆至塔基土地征购范围内，可用于塔基下边坡的护坡，堆高宜在0．3 m 左右，并用防护网进行覆盖。塔基区占地多为草地，其措施布局以植物措施为主。对于处在山区的项目采用三维植被网进行塔基区绿化是较为有效的措施。三维植被网是指利用活性植物并结合土工合成材料等，在坡面构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长活动达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的;经过生态护坡技术处理，可在坡面形成茂密的植被，在表土层形成盘根错节的根系，有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀，增加土体的抗剪强度，减小孔隙水压力和土体自重，从而大幅度提高边坡的稳定性和抗冲刷能力。

2．3 施工便道区的水土保持措施

(1)排水工程设计。目前，在施工便道施工过程中，存在的主要问题是排水问题，由于输电线路施工期较短，施工便道使用期可能只有半个月，施工单位为了赶进度或节约开支，多只对原地貌进行土石方的挖填、压实等简单的路面处理，若遇强降雨会直接导致大量的水土流失。因此，在水土保持方案编制中一定要做好排水设计。排水设计可分为两种情况，一种是作为永久道路使用的排水设计，另一种是不作为永久道路使用的排水设计，前者应按浆砌石或混凝土进行设计，后者可以按简易排水沟进行设计。

(2)植物措施。植物措施在输电线路工程中占有相当的比例，在措施布设时应考虑植被恢复，在植物品种选择上应注意选择乡土品种。

3 结 语

北京市立足于首都经济社会发展的大局，不断推进水土保持新发展，开创了水土保持工作新局面，自《关于加强开发建设项目水土保持工作的通知》下发以来，水土保持方案申报率、实施率和验收率逐年上升，水土流失防治效果显著。但就输变电工程而言，施工过程中仍存在以下几方面的问题:①施工中水土保持措施不完善，临时措施缺失或不到位，选取的临时堆土场位置较远，在搬运中造成二次流失等。②尽管北京市是一个严重缺水的城市，但许多建设单位仍未考虑雨洪集蓄利用措施，有些尽管考虑了雨洪利用措施，但设计不规范，有的集水面积设计得过小，导致遇大暴雨时雨水仍然不能及时排出。③水土保持工程管理制度不健全，有些输变电工程在建设中尽管各项措施都很到位，但是由于工程管理制度不健全造成现有措施不能发挥预期的作用，有的排水沟个别部位一个雨季即淤满，但由于没人管护导致排水沟形同虚设。

笔者认为，针对北京市输变电工程水土保持工作存在的问题，应加强监督管理，做好各项水土保持宣传工作，努力解决输变电工程水土保持方案编制、实施和后续管理中存在的问题。

［1］孙厚才，赵永军．我国开发建设项目水土保持现状及发展趋势［J］．中国水土保持，2007(1):50－51．

［2］贺亮，李光伟，刘国东，等．500kV 输变电工程水土流失特点及综合防治［J］．亚热带水土保持，2007，19(4):48－50．

［3］黄宇，赵英天．浅谈新国标下输变电工程水土保持方案的编制［J］．四川水利，2009(1):47－48．

［4］孙中峰，蔡建勤，王愿昌，等．山西省输变电线路工程水土保持方案相关问题探讨［J］．水土保持通报，2008，28(5):21－23．