西藏输变电类生产建设项目水土流失防治探讨

易仲强，张 宇，魏 浪，陈 凡，毛思禹，张习传，赵 俊

(中国电建集团 贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081)

西藏地区可再生能源理论储量在2.5亿kW以上，技术可开发量在1.5亿kW以上，若部分或全部被开发，则西藏地区自身仅能消化10%～15%，其余将被送往内地支持内地经济建设，即实施西电东送，藏电外送[1]。根据《西藏电网“十三五”规划》，“十三五”期间，西藏继续加快建设一批骨干电站，电力装机规模会达到460万kW以上，电力供应能力和外送规模会进一步提高，预计到2020年，实现主电网延伸覆盖西藏全区74个县(区)和主要乡镇，主电网供电人口将达到西藏全区人口总数的97%左右。然而，输变电工程作为典型的线性工程，在建设与运营过程中将会对区域生态环境及社会环境造成一定的影响和破坏，尤其是可能加剧线路沿线的土壤侵蚀，影响区域生态环境的可持续发展。

西藏是青藏高原的核心，高、寒、旱是该区的主要特点，作为我国重要的生态安全屏障，生态系统极为脆弱，在自然和人为因素影响下极易发生退化，且治理难度很大[2]。西藏“十三五”期间大规模输变电类生产建设项目的上马建设，将对区域生态环境造成影响。基于多年从事西藏地区输变电类生产建设项目水土保持方案编制、水土保持工程监理监测及后续专项设计工作实践，对西藏输变电类生产建设项目现状及特点进行总结，并在分析水土流失发生环节的基础上，探讨水土流失防治思路，期望对保障电网安全高效运行、促进高原建设与区域生态环境协调发展，起到一定的参考意义。

1 项目现状与特点

“十二五”期间，西藏地区建成110 kV及以上输电线路8 202 km、变电容量502万kVA、110 kV及以上变电站56座，分别是“十一五”期间的3、4和2倍。西藏电网构建了藏中、昌都、阿里“一大两小”三个区域电网，其中：藏中电网形成了以拉萨为中心的220 kV环网，并延伸至林芝、日喀则和山南等地区，藏中电网区域之间供电交换能力显著增强；昌都电网实现了从110 kV到500 kV的跨越(初期降压至220 kV运行)，形成了220 kV骨干网架；阿里电网形成了以狮泉河为中心的110 kV主网架。整个西藏电网形成了以220 kV环网为主网架，各级电压电网协调发展的新格局。

尤其是“十二五”期间成功建成了青藏直流联网工程和川藏联网工程等骨干工程，告别了西藏电网孤网运行的历史，迈出了构建西藏地区统一电网的第一步。截至“十二五”末，通过青藏直流联网工程累计送入电力28.9亿kW·h，送出电力3.3亿kW·h；通过川藏联网工程累计送入电力8 347万kW·h。随着西藏电网的逐步完善，以及其技术装备、智能化、信息化水平大幅提升，其供电能力和可靠性显著增强，更好地发挥了调节西藏电力丰盈枯缺、结构性矛盾的重大作用。

输变电类生产建设项目通常由变电站和输电线路组成[3]。相较常见类型区的输变电项目，西藏地区输变电类项目建设呈现如下特点：①西藏地区生态环境极其脆弱，生态系统中物质循环和能量转换过程相当缓慢，项目区植被若在建设过程中遭到破坏则很难恢复。②对于高大山岭区域的塔基，施工材料运输异常困难，大量施工便道的修建导致大范围的占地和扰动。③受气温和降水量的影响，适宜植被恢复的时段较短，土建施工时段为每年3月中下旬至10月，植被恢复施工时段为每年5月下旬至9月，6月下旬前后为最佳播种时间。

2 水土流失发生环节分析

输变电类生产建设项目属于线性项目，通常线路长、跨度大，其建设带来的危害主要体现在破坏区域空间结构状况，改变区域物质和能量交换，诱发景观生态的破碎及水土流失。基于西藏地区敏感和脆弱的生态环境特征，该区域输变电类生产建设项目诱发水土流失的因素如下。

2.1 侵占土地、损坏地表植被

变电站及塔基基础施工不可避免侵占土地、扰动地面结皮、压实地表、踩踏植被和地表覆盖层。尽管输电线路单个塔基占地面积小，但每个塔基的修建均须配套建设施工场地和通往各塔基的施工道路，整个工程占地和扰动原地貌面积较大，进而造成土壤结构破坏，使土壤中的生物、微生物量减少，土壤养分流失。随着土体入渗和蓄水能力的减弱，地表的肥力和保持水土的能力也会下降。

工程施工使扰动区域地表植被遭到干扰和破坏，对项目区及周边环境造成影响。尤其是西藏高原独特的高寒草甸、高寒草原、高寒灌丛草甸及高寒沼泽草甸等高寒生态植被，经不住外界微小的干扰，地表结皮、草甸、草皮一旦遭到破坏就不可逆转，有的草皮恢复时间需要上百年，且在现有的经济水平和技术条件下，这种负向发展无法得到有效遏止[4]。植被难以恢复必然导致地表裸露时间延长，在外力的侵蚀下造成下垫面物质组成及结构发生改变，进而使原地表保持水土的功能减弱，为水土流失的发生留下隐患。

2.2 开挖、填筑及碾压

变电站和塔基基础施工开挖、填筑等土石方施工，先要进行施工基面的清理，使原地貌和地表形态发生改变，形成破损面或裸露面，当地表失去地被物的覆盖保护后，在降雨的作用下易产生面蚀和沟蚀，甚至引起开挖面局部坍塌等水土流失灾害。为保证塔基的安全稳定性，基坑开挖深度要大于冻土深度，势必对多年冻土水热平衡造成扰动，而冻土环境的变化可能对冻土生态系统产生区域性的影响，由此可能引起西藏高原冻土区生态环境的破坏，同时改变地表景观，增加土壤侵蚀量。

牵张场地在满足牵引导线要求的前提下，应尽量选在地势平坦、距道路近的开阔地带[5]。这是因为牵引架线施工环节往往没有地面开挖活动，但牵张机械设备属于重型设备，运输中碾压地表不可避免，会破坏植被，使土壤结构发生改变，土壤的保水保肥能力和土地生产力下降，甚至造成土地退化、土壤侵蚀。

2.3 临时堆土和弃渣

西藏高原地域辽阔，地形复杂，对于地处高大山岭且坡度较陡区域的输电线路塔基，受基础保护范围和作业范围的限制，往往需要降低施工基面，降基深度5～10 m，临时开挖土石堆放在降基深度大的松软基础土层上，若未采取有效挡护措施则易发生垮塌或滑塌。

对于在河谷中走线的输电线路塔基，其周边河流水系发达，在降基、凿基坑活动中，临时堆放在基坑附近的土石方会形成松散堆积体，同时塔基基础回填浇筑完毕后可能会产生少量余土，它们均是水土流失的物源，若对临时堆土的拦挡不到位、余土摊平碾压不密实，则土石渣料将随雨水、地表径流汇入周边河流，产生严重流失，甚至造成泥沙淤积，严重时可能阻塞河道，影响行洪安全。

3 水土流失防治探讨

3.1 预防为主，保护优先，尽可能减少动土

西藏地区的生态环境脆弱，天然植物的生物量较低，原生林草植被一旦遭到破坏，将导致土地沙化或石砾化，恢复或重建都十分困难。在这个生态脆弱地区从事建设活动必须严格保护现有植被和地表结皮，因此对于牵张场、材料站等以占压土地为主基本不动土的区域，应遵循不开挖即是对植被的最大保护原则[6]，以保护为先，不额外增加动土破坏，即不宜再按照传统思路考虑施工前的剥离表土或草皮，施工结束后的土地整治、覆土、回铺草皮等水土保持措施，而应优先考虑铺设棕垫或彩条布，以起到直接隔离防护地表的作用，大幅减轻对地表植被的破坏，尤其是对西藏地区珍贵的原生高原草甸可以起到切实有效的保护作用，避免对脆弱地表造成二次扰动和破坏，防止动土产生水土流失，也利于降低水土保持投资。

3.2 大力推广并采用先进的施工理念和技术，以控制占地和减少扰动

尽量控制工程占地范围，尤其是减少临时占地面积，能直接有效地降低地表扰动，减少水土流失。山顶塔基施工时的材料传统上采用人抬或马帮运输，需要开辟大范围、长距离的施工便道，若采用先进的索道运输，既可提高施工效率，缩短塔基施工对周边生态环境的扰动时间，也能大量减少临时占地。传统线路架设采用人工放线，需要开辟人工通道，费时费力，若采用先进的动力伞、飞艇、无人机或直升机放线技术，尤其是在线路穿越密集林区等跨越段，不需要砍伐放线通道的树木，并大幅减少临时通道占地。除此之外，在变电站施工场地外围设置钢围栏，在牵张场、材料站四周设置彩条旗围界，均能有效引导施工人员的活动路线，有效避免随意踩踏。冻土区域开挖塔基基坑后，采用隔热或保温材料对外露坑壁进行覆盖保护，同时加快施工进度并及时回填，尽可能减少基坑裸露后的暴晒时间，降低施工扰动对多年冻土的不利影响。

3.3 尽可能做到挖填平衡，减少弃土弃渣量

输电线路土石方工程主要集中在塔基基础施工环节。位于坡面的塔基，宜采用“全方位，高低腿”的铁塔和原状土掏挖基础，避免大范围开挖，减少开挖量。同时输电线路工程为典型的线性工程，通常线路长、跨度大，整条线路沿线塔基基础开挖回填后的余土分散，且单个塔基余土量少，不宜另设集中式的弃土弃渣点(场)，因此宜优先对每个塔基的少量余土就地在塔基周围回填压实，以减少弃土弃渣量，确实还有剩余时，就近在低洼处回填处置，避免弃渣外运。

3.4 慎重选择植物种类，重点加强林草后期抚育管护，提高成活率

西藏地区生态环境脆弱、气候条件恶劣，植被一旦被破坏则很难恢复。由于输变电线路跨越范围广，各区域之间的环境条件差异显著，造成线路沿线不同区段适宜生长的植物种类通常也会有所差异，因此要慎重选择适宜各线路区段立地条件的植物种类。遵循适地适树、因地制宜的原则，将查阅文献资料、现场调查、走访植物种子站、开展科学试验等多种方式相结合，仔细分析和研究输电线路沿线树草种的生长情况、生态学和生物学特性，在此基础上筛选出适宜当地生长的植物种类。对于植被成活几无可能的高海拔山顶区域，不可盲目采取植被恢复措施，可酌情考虑以碎石压盖等工程防护措施代替植被恢复措施。

西藏地区林草抚育管护措施的有效落实和持续跟进较内地更重要，后期抚育管护到位，能有效促进植物生长，大幅提高成活率。通常抚育管护时间宜在2年以上，主要是加强植物的保水、保温、保肥和补植工作。针对气候和立地条件差、前期生长慢的应增加管护频次，气候和立地条件稍好、前期生长稍快的抚育管护频次可适当减少。

4 结 语

“十三五”期间，随着西藏地区昌都电网与中部电网联网工程、中部电网与阿里电网联网工程、电网网架完善工程、农网和城网建设改造工程等大批项目相继进入施工期，若不重视水土保持和生态保护工作，输变电类生产建设项目就可能对区域自然生态及社会环境造成一定的影响，尤其是可能加剧线路沿线的水土流失。