1 水土流失發(fā)生環(huán)節(jié)分析
輸變電類生產(chǎn)建設項目屬于線性項目,通常線路長、跨度大,其建設帶來的危害主要體現(xiàn)在破壞區(qū)域空間結(jié)構狀況,改變區(qū)域物質(zhì)和能量交換,誘發(fā)景觀生態(tài)的破碎及水土流失?;谖鞑氐貐^(qū)敏感和脆弱的生態(tài)環(huán)境特征,該區(qū)域輸變電類生產(chǎn)建設項目誘發(fā)水土流失的因素如下。
1.1 侵占土地、損壞地表植被
變電站及塔基基礎施工不可避免侵占土地、擾動地面結(jié)皮、壓實地表、踩踏植被和地表覆蓋層。盡管輸電線路單個塔基占地面積小,但每個塔基的修建均須配套建設施工場地和通往各塔基的施工道路,整個工程占地和擾動原地貌面積較大,進而造成土壤結(jié)構破壞,使土壤中的生物、微生物量減少,土壤養(yǎng)分流失。隨著土體入滲和蓄水能力的減弱,地表的肥力和保持水土的能力也會下降。
工程施工使擾動區(qū)域地表植被遭到干擾和破壞,對項目區(qū)及周邊環(huán)境造成影響。尤其是西藏高原獨特的高寒草甸、高寒草原、高寒灌叢草甸及高寒沼澤草甸等高寒生態(tài)植被,經(jīng)不住外界微小的干擾,地表結(jié)皮、草甸、草皮一旦遭到破壞就不可逆轉(zhuǎn),有的草皮恢復時間需要上百年,且在現(xiàn)有的經(jīng)濟水平和技術條件下,這種負向發(fā)展無法得到有效遏止[4] 。植被難以恢復必然導致地表裸露時間延長,在外力的侵蝕下造成下墊面物質(zhì)組成及結(jié)構發(fā)生改變,進而使原地表保持水土的功能減弱,為水土流失的發(fā)生留下隱患。
1.2 開挖、填筑及碾壓
變電站和塔基基礎施工開挖、填筑等土石方施工,先要進行施工基面的清理,使原地貌和地表形態(tài)發(fā)生改變,形成破損面或裸露面,當?shù)乇硎サ乇晃锏母采w保護后,在降雨的作用下易產(chǎn)生面蝕和溝蝕,甚至引起開挖面局部坍塌等水土流失災害。為保證塔基的安全穩(wěn)定性,基坑開挖深度要大于凍土深度,勢必對多年凍土水熱平衡造成擾動,而凍土環(huán)境的變化可能對凍土生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生區(qū)域性的影響,由此可能引起西藏高原凍土區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞,同時改變地表景觀,增加土壤侵蝕量。
牽張場地在滿足牽引導線要求的前提下,應盡量選在地勢平坦、距道路近的開闊地帶[5] 。這是因為牽引架線施工環(huán)節(jié)往往沒有地面開挖活動,但牽張機械設備屬于重型設備,運輸中碾壓地表不可避免,會破壞植被,使土壤結(jié)構發(fā)生改變,土壤的保水保肥能力和土地生產(chǎn)力下降,甚至造成土地退化、土壤侵蝕。
1.3 臨時堆土和棄渣
西藏高原地域遼闊,地形復雜,對于地處高大山嶺且坡度較陡區(qū)域的輸電線路塔基,受基礎保護范圍和作業(yè)范圍的限制,往往需要降低施工基面,降基深度5 ~ 10 m,臨時開挖土石堆放在降基深度大的松軟基礎土層上,若未采取有效擋護措施則易發(fā)生垮塌或滑塌。
對于在河谷中走線的輸電線路塔基,其周邊河流水系發(fā)達,在降基、鑿基坑活動中,臨時堆放在基坑附近的土石方會形成松散堆積體,同時塔基基礎回填澆筑完畢后可能會產(chǎn)生少量余土,它們均是水土流失的物源,若對臨時堆土的攔擋不到位、余土攤平碾壓不密實,則土石渣料將隨雨水、地表徑流匯入周邊河流,產(chǎn)生嚴重流失,甚至造成泥沙淤積,嚴重時可能阻塞河道,影響行洪安全。
2 水土流失防治探討
2.1 預防為主,保護優(yōu)先,盡可能減少動土
西藏地區(qū)的生態(tài)環(huán)境脆弱,天然植物的生物量較低,原生林草植被一旦遭到破壞,將導致土地沙化或石礫化,恢復或重建都十分困難。在這個生態(tài)脆弱地區(qū)從事建設活動必須嚴格保護現(xiàn)有植被和地表結(jié)皮,因此對于牽張場、材料站等以占壓土地為主基本不動土的區(qū)域,應遵循不開挖即是對植被的最大保護原則[6] ,以保護為先,不額外增加動土破壞,即不宜再按照傳統(tǒng)思路考慮施工前的剝離表土或草皮,施工結(jié)束后的土地整治、覆土、回鋪草皮等水土保持措施,而應優(yōu)先考慮鋪設棕墊或彩條布,以起到直接隔離防護地表的作用,大幅減輕對地表植被的破壞,尤其是對西藏地區(qū)珍貴的原生高原草甸可以起到切實有效的保護作用,避 免對脆弱地表造成二次擾動和破壞,防止動土產(chǎn)生水土流失,也利于降低水土保持投資。
2.2 大力推廣并采用先進的施工理念和技術,以控制占地和減少擾動
盡量控制工程占地范圍,尤其是減少臨時占地面積,能直接有效地降低地表擾動,減少水土流失。山頂塔基施工時的材料傳統(tǒng)上采用人抬或馬幫運輸,需要開辟大范圍、長距離的施工便道,若采用先進的索道運輸,既可提高施工效率,縮短塔基施工對周邊生態(tài)環(huán)境的擾動時間,也能大量減少臨時占地。傳統(tǒng)線路架設采用人工放線,需要開辟人工通道,費時費力,若采用先進的動力傘、飛艇、無人機或直升機放線技術,尤其是在線路穿越密集林區(qū)等跨越段,不需要砍伐放線通道的樹木,并大幅減少臨時通道占地。除此之外,在變電站施工場地外圍設置鋼圍欄,在牽張場、材料站四周設置彩條旗圍界,均能有效引導施工人員的活動路線,有效避免隨意踩踏。凍土區(qū)域開挖塔基基坑后,采用隔熱或保溫材料對外露坑壁進行覆蓋保護,同時加快施工進度并及時回填,盡可能減少基坑裸露后的暴曬時間,降低施工擾動對多年凍土的不利影響。
2.3 盡可能做到挖填平衡,減少棄土棄渣量
輸電線路土石方工程主要集中在塔基基礎施工環(huán)節(jié)。位于坡面的塔基,宜采用“全方位,高低腿” 的鐵塔和原狀土掏挖基礎,避免大范圍開挖,減少開挖量。同時輸電線路工程為典型的線性工程,通常線路長、跨度大,整條線路沿線塔基基礎開挖回填后的余土分散,且單個塔基余土量少,不宜另設集中式的棄土棄渣點(場),因此宜優(yōu)先對每個塔基的少量余土就地在塔基周圍回填壓實,以減少棄土棄渣量,確實還有剩余時,就近在低洼處回填處置,避免棄渣外運。
2.4 慎重選擇植物種類,重點加強林草后期撫育管護,提高成活率
西藏地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱、氣候條件惡劣,植被一旦被破壞則很難恢復。由于輸變電線路跨越范圍廣,各區(qū)域之間的環(huán)境條件差異顯著,造成線路沿線不同區(qū)段適宜生長的植物種類通常也會有所差異,因此要慎重選擇適宜各線路區(qū)段立地條件的植物種類。遵循適地適樹、因地制宜的原則,將查閱文獻資料、現(xiàn)場調(diào)查、走訪植物種子站、開展科學試驗等多種方式相結(jié)合,仔細分析和研究輸電線路沿線樹草種的生長情況、生態(tài)學和生物學特性,在此基礎上篩選出適宜當?shù)厣L的植物種類。對于植被成活幾無可能的高海拔山頂區(qū)域,不可盲目采取植被恢復措施,可酌情考慮以碎石壓蓋等工程防護措施代替植被恢復措施。西藏地區(qū)林草撫育管護措施的有效落實和持續(xù)跟進較內(nèi)陸更重要,后期撫育管護到位,能有效促進植物生長,大幅提高成活率。通常撫育管護時間宜在 2 年以上,主要是加強植物的保水、保溫、保肥和補植工作。針對氣候和立地條件差、前期生長慢的應增加管護頻次,氣候和立地條件稍好、前期生長稍快的撫育管護頻次可適當減少。
文章來源:中國水土保持 SWCC 2019 年第 1 期 西藏輸變電類生產(chǎn)建設項目水土流失防治探討 易仲強,張 宇,魏 浪,陳 凡,毛思禹,張習傳,趙 ?。ㄖ袊娊瘓F 貴陽勘測設計研究院有限公司,貴州 貴陽 550081)
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