合陽縣750千伏線路項目水保方案分析

李 娜

（合陽縣水土保持和移民工作中心,陜西 合陽 715399）

科學合理的水保方案對減少水土流失具有重要作用,為了確保合陽縣金家莊750 千伏線路工程水保方案工程順利通過驗收,需對其項目中的水保措施及方案進行評價。

1 概況

合陽縣金家莊750 千伏線路工程線路由西向東,地跨合陽坊鎮(zhèn)、城關鎮(zhèn)等多個鄉(xiāng)鎮(zhèn),沿線地貌以黃土丘陵地貌為主,溝壑縱橫。項目區(qū)屬高原大陸性氣候及溫帶大陸性氣候,多年平均降水量 279.6 mm～ 491.2 mm,多年年均風速1.2 m/s～2.4 m/s。土壤類型主要以黃土、栗鈣土為主。植被類型主要為灌木等,工程沿線平均林草覆蓋率為30%。本工程項目區(qū)屬西北黃土高原區(qū),項目區(qū)以輕度水力侵蝕為主,原地貌土壤侵蝕模數(shù) 為1800 t/（km2·a）～2000 t/（km2·a）,容許土壤流失量為1000 t/（km2·a）。工程設計水平年為主體工程完工的后一年,即2020 年。

2 工程占地評價

按照項目建設內容,工程占地分為永久占地和臨時占地,占地總面積為100.26 hm2。其中永久占地包括變電站站區(qū),輸電線路塔基區(qū)等,占地11.87 hm2；臨時占地包括輸電線路塔基施工場地、牽張場、跨越施工場地和施工道路區(qū)等,占地88.39 hm2。占地類型為耕地、林地、草地、工業(yè)用地等,其中耕地14.85 hm2、林地12.44 hm2、草地71.27 hm2、工礦倉儲用地1.7 hm2。經(jīng)核算,主體計列的線路直線塔施工場地平均用地1000 m2/基、耐張塔施工場地平均用地1200 m2/基,單個牽張場占地1800 m2、單個跨越施工場地平均占地面積 為400 m2,施工道路平均寬度為3.5 m,人抬道路平均寬度1.5 m,占地需求既滿足施工需求,又嚴格控制施工場地的范圍,符合節(jié)約用地的要求,建設中沒有新增及核減占地面積。

3 土石方平衡評價

本工程總挖方8.83 萬m3,其中表土剝離2.31 萬m3；總填方7.24萬 m3,其中表土回覆2.31萬 m3；余方1.59萬 m3。根據(jù)地形、地質情況,塔基以掏挖基礎（原狀土基礎）為主,因此土石方挖填平衡量符合最優(yōu)化原則。

本工程線路土方均在各區(qū)域內進行平衡,不需相互調運。塔基土石方開挖填筑活動主要集中在基坑、接地槽和施工基面的開挖、填筑。本工程以掏挖基礎為主（303 基）,余土量較小,平均每基塔余方約30 m3,均可以在塔基范圍內平鋪壓實；基灌注樁基礎余土量亦較小,平均每基余土量約70 m3,待施工結束后將余土在塔基用地范圍內平整壓實,該種余土處置方式即可避免設置棄渣場,亦不影響鐵塔運行安全,符合水土保持要求。

本方案不需新增或核減土石方量,在土石方施工挖方時,先將表土剝離后,再進行下一步基礎土方開挖,開挖表土堆放于臨時場地內,采用填土編織袋攔擋、密目網(wǎng)覆蓋等臨時防護措施進行防護,為后期耕地恢復及植被恢復創(chuàng)造了條件,有效減少了水土流失。

4 水保方案評價

4.1 建設方案評價

黃土丘陵區(qū)地形高低起伏,為了減小植被受損和水土流失,輸電線路塔型均設計了全方位長短腿,這樣基本上不需降低基礎的施工基面,既可減少大量土石方開挖和水土流失,又能將附近植被的損壞程度降到最低,同時降低擋墻的工程量。經(jīng)過林區(qū)的采用加高桿塔進行跨越林區(qū), 減少林木砍伐量。線路路徑已為最優(yōu)方案,鐵塔基礎以掏挖基礎為主,降低基坑土石方量。

施工道路盡量利用已有道路,條件不滿足的情況下新開辟施工道路,用汽車將施工所 需的砂、石、水泥、塔材、絕緣子等材料運到無法行車的地段,之后采用索道運輸施工材料,條件不允許的區(qū)域可設人抬便道,采用畜力和人力運輸,這樣能有效減少土石方開挖和擾動地表面積,減輕對線路沿線原地貌的破壞度,有節(jié)約水保措施。

4.2 施工方法與工藝評價

施工過程中采用先進的施工方法與工藝,加強施工組織管理。施工過程中采用機械施工與人工施工相結合的方法進行基礎開挖、場地平整；采用無人機進行放線。統(tǒng)籌、合理、 科學安排施工工序,避免重復施工和土方亂流。工程施工工藝分析評價結果見表 1。

表1 施工工藝分析評價結果

4.3 主體工程水保功能評價

4.3.1 變電站

金家莊變電站擴建場地目前鋪設有碎石,施工期間先剝離表層碎石,待工程完工后將碎石回鋪至擴建區(qū)域內,鋪蓋200 m3,有利于保護水土。

4.3.2 輸電線路

（1）漿砌石截排水溝

根據(jù)《水土保持工程設計規(guī)范》（GB 51018-2014）,本工程截排水溝為配置在坡地上的不具有生產(chǎn)功能的3 級林草工程,3 級梯田及其他設施的截排水溝,因此級別為3 級。由于工程無法避讓水土流失重點預防區(qū)及重點治理區(qū),截排水設施等級及標準應提高1 級,即2 級,排水標準為5 年一遇短歷時暴雨,安全超高為0.2 m。經(jīng)查閱工程水文氣象報告,項目區(qū)塔位所在區(qū)域5 年一遇短歷時降雨量小于23.6 mm,匯水流量小于0.15 m3/s。本方案要求桿塔終勘定位后,塔基坡面排水溝斷面尺寸不小于：深×底寬×上口寬= 0.3 m×0.3 m×0.6 m, 同時溝底應留有不小于0.3%的縱向坡度。

（2）擋渣墻

由于輸電線路工程距離長、塔位分散,單個基礎開挖產(chǎn)生的棄渣量較小,可在塔基范圍內就地消納。對于采用大板基礎的塔基由于余方較多,根據(jù)地形情況, 坡度較大的塔位考慮設置擋渣墻,將余土就近攔擋堆放在塔基范圍內。擋渣墻設計說明見表2。

表2 擋渣墻設計說明

桿塔終勘定位后,正常運用工況下,擋渣墻基底抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于1.20、抗傾覆安全系數(shù)為1.40；非常運用工況下,擋渣墻基底抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于1.05、抗傾覆安全系數(shù)為1.30。滿足水保要求。

（3）泥漿沉淀池

由于施工時會產(chǎn)生鉆渣泥漿,施工中對塔基基礎產(chǎn)生的鉆渣泥漿進行處理。按灌注樁平均每基鉆渣泥漿為300 m3設計泥漿沉淀池,泥漿沉淀池采用半挖半填方式,其尺寸根據(jù)鉆渣泥漿量確定,每個沉淀池地下部分池口尺寸為15 m （長）×15 m（寬）×1.5 m（深）,池壁開挖坡比控制在1: 0.5 以內,保持了邊坡的穩(wěn)定,每個沉淀池地下部分容量超過300 m3,足以容納鉆孔灌注樁產(chǎn)生的鉆渣泥漿。待工程完工后,泥漿晾干后拍實堆放在塔基征地范圍內。

灌注樁施工前,先對塔基區(qū)剝離表層土,剝離的表層土全部裝入編織袋內,根據(jù)需要圍擋在灌注樁基礎施工區(qū)域外圍和泥漿沉淀池周圍,施工結束后拆除編織袋,恢復施工場地的表土。主體設計在塔基施工場地區(qū)設置泥漿沉淀池可避免鉆渣及泥漿污染周邊土壤資源,符合水土保持要求。

通過對輸電線路塔基及施工場地區(qū)水土保持措施的分析,本工程線路雖途經(jīng)黃土丘陵區(qū),但單個塔位選擇均位于較為平緩區(qū)域,因此,主體設計考慮的截排水溝、擋渣墻位置設計合理,滿足防護要求。

（4）架線施工

線路架線采用張力架線方法施工,不同地形采取不同的放線方法,施工中采用無人機的架線工藝,施工人員可充分利用施工道路等場地進行操作,不需新增占地,在線路穿越山區(qū)和河流跨越段,可免除或減少封江斷航等代價高昂的作業(yè)。施工方法依次為：架空地線展放及收緊、展放導引繩、牽放牽引繩、牽放導線、錨固導線、緊線臨錨、附件安裝、 壓接升空、間隔棒安裝、耐張塔平衡掛線和跳線安裝等。線路沿線設置牽張場,采用張力機緊線,一般以張力放線施工段作為緊線段,以直線塔作為緊線操作塔。緊線完畢后進行附件、線夾、防振金具、間隔棒等安裝。

5 結語

通過水土保持的分析論證,本工程從選址選線、建設方案、水土流失防治等方面符合水土保持技術標準的規(guī)定和要求,有效減少水土流失。實施水土保持措施后能夠達到水土流失、保護和恢復生態(tài)環(huán)境的目的,從水土保持角度分析,本項目建設是可行的,為項目驗收提供參考。