[關(guān)鍵詞] 水土保持;示范工程;輸變電工程;跨海工程;浙江省
[摘 要] 輸變電工程線路長、空間跨度大、擾動點分散、項目區(qū)地貌類型多樣,其產(chǎn)生的水土流失具有歷時短、總體水土流失強度較小、局部點狀水土流失強烈等特點。舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)在組織領(lǐng)導、科普宣傳、綠化工作、施工工藝、海岸線生態(tài)修復、科技引領(lǐng)等方面不斷發(fā)力,水土流失防治理念和防治模式先進,并在施工中采用了水土保持新技術(shù)、新工藝、新方法,為長距離輸電線路跨越建設(shè)、島礁電網(wǎng)互聯(lián)互通、海上風電集中送出等提供了先進經(jīng)驗。2021年舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)被水利部評為國家水土保持示范工程,是浙江省第一個輸變電類水土保持示范工程,對浙江省輸變電工程水土保持高質(zhì)量發(fā)展起到了很好的引領(lǐng)示范作用。
[中圖分類號] S157.2" [文獻標識碼] C" DOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.12.001
[引用格式] 王峰利,趙曉紅,商善澤,等.浙江省跨海輸變電工程水土保持實踐:以舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)為例[J].中國水土保持,2024(12):1-3.
當前,我國進入高質(zhì)量發(fā)展的新階段,水土保持高質(zhì)量發(fā)展既面臨新的機遇,也面臨新的挑戰(zhàn)[1]。根據(jù)《水利部關(guān)于開展國家水土保持示范創(chuàng)建工作的通知》(水保〔2021〕11號),國家水土保持示范工程是指落實人與自然和諧共生的理念,符合生態(tài)良好、生態(tài)宜居的要求,各類防治措施標準高、防治效果顯著,在同行業(yè)或所在區(qū)域具有典型代表性、示范引領(lǐng)作用強、社會影響良好的生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持工程。2021年,共有19個生產(chǎn)建設(shè)項目被水利部命名為水土保持示范工程,其中包括輸變電工程3個,舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)就是其中之一。該項目是浙江省第一個輸變電類水土保持示范工程,水土流失防治理念和防治模式先進,并采用了水土保持新技術(shù)、新工藝、新方法,樹立了海上輸變電工程水土保持工作和生態(tài)文明建設(shè)示范標桿,為長距離輸電線路跨越建設(shè)、島礁電網(wǎng)互聯(lián)互通、海上風電集中送出等提供了先進經(jīng)驗,對浙江省輸變電工程水土保持高質(zhì)量發(fā)展起到了很好的引領(lǐng)示范作用。
為做好山地丘陵區(qū)輸變電工程水土保持工作,深入貫徹落實習近平生態(tài)文明思想,推進新時代水土保持高質(zhì)量發(fā)展,輸變電工程水土保持工作需引入先進的水土流失防治理念和模式,創(chuàng)新施工工藝和水土保持管理方式,嚴格控制施工擾動范圍,最大程度避免地表植被破壞,并積極打造水土保持示范樣板。筆者以舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)為例,分析輸變電工程的水土流失特點及水土保持設(shè)計難點,探討該項目水土流失治理模式和水土保持工作,以期為浙江省同類項目水土流失防治和水土保持示范創(chuàng)建提供借鑒。
1 輸變電工程常見的水土流失特點
輸變電工程線路長、空間跨度大、擾動點分散、項目區(qū)地貌類型多樣,其產(chǎn)生的水土流失具有歷時短、總體水土流失強度較小、局部點狀水土流失強烈等特點[2]。特別是在山地丘陵區(qū),由于地形復雜,植被覆蓋度較高,塔基多位于山頂、山脊,施工過程中基坑開挖產(chǎn)生的土石方為松散堆積體,因此在防護不當?shù)那闆r下,極易因強降水作用產(chǎn)生水土流失,造成“青山掛白”等現(xiàn)象,損毀大面積植被[3]。山地丘陵區(qū)輸變電工程建設(shè)所產(chǎn)生的土壤侵蝕強度通常是自然侵蝕強度的3~8倍。
近年來,隨著水土保持監(jiān)管部門對生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持工作重視程度的提高和水土保持宣傳力度的增大,生產(chǎn)建設(shè)單位和各參建單位的水土保持意識明顯增強,但是在輸變電工程的水土流失防治方面仍有一些不足。輸變電工程塔基大多位于山區(qū),海拔較高,人煙稀少,施工單位通常注重主體工程施工進度,而忽略了水土保持措施的嚴格落實,常見的不規(guī)范行為包括:塔基區(qū)缺少表土剝離,開挖土方隨意堆放,缺少攔擋措施和苫蓋措施,對上方有來水的塔基缺少截排水措施和沉沙措施;施工結(jié)束后,塔基施工作業(yè)區(qū)地表裸露,缺少綠化措施,僅進行自然恢復;施工便道開挖邊坡缺少防護,施工跡地缺少綠化措施等。這些不規(guī)范行為均會導致輸變電工程水土流失問題嚴峻,水土流失防治工作任重道遠。
2 項目概況及水土保持設(shè)計難點
2.1 項目概況
舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)位于浙江省寧波市定海區(qū)和舟山市境內(nèi),是我國建設(shè)規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的跨海聯(lián)網(wǎng)工程,代表了超高壓海洋輸電技術(shù)的國際最高水平,創(chuàng)下輸電鐵塔高度、總質(zhì)量、基礎(chǔ)根開、塔頭尺寸等一系列世界紀錄。工程新建變電站2座、海纜終端站2座、塔基105座,新建線路63.14 km,其中海纜17 km、大跨越線路9.76 km。工程于2016年開工建設(shè),2019年建設(shè)完成,總工期35個月,實際投資46.2億元。項目區(qū)屬亞熱帶海洋性季風氣候區(qū),年均氣溫16.5 ℃,年均降水量1 372.95 mm;地貌類型以低山丘陵和海積平原為主,主要土壤類型有紅壤、潮土、水稻土和濱海鹽土等;植被區(qū)劃屬亞熱帶常綠闊葉林帶,林草覆蓋率50%~60%。
2.2 水土保持設(shè)計難點
1)海島地區(qū)生態(tài)脆弱,植被恢復難度高。舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)為跨海聯(lián)網(wǎng)工程,西堠門大跨越高塔塔高380 m,跨越距離2 656 m,塔基施工過程中需要開挖形成施工平臺,由此形成較大的挖填邊坡。舟山島嶼夏季高溫干旱,紫外線照射強烈,空氣干燥,臺風天氣頻繁,工程的大跨越塔基、舟山海纜終端站均臨海迎風,且施工形成的坡面多為石質(zhì)邊坡,土壤貧瘠,有機質(zhì)含量低,保水保肥能力差,不利于植物生長,植被恢復難度較大。
2)海纜登陸點海岸線生態(tài)修復難度高。工程海纜在舟山金塘大鵬島登陸,對海岸線造成了破壞。海岸線生態(tài)修復不僅要考慮水土保持需求,還要充分考慮海島的自然環(huán)境現(xiàn)狀、地質(zhì)條件、邊坡類型、立地條件及平面布局,制定切實可行的海岸線生態(tài)修復措施,使工程涉及的大鵬島海岸線范圍內(nèi)潮間帶、潮上帶和陸上生態(tài)系統(tǒng)得到恢復,生物多樣性得到保護,景觀得到美化提升,進而改善當?shù)睾0渡鷳B(tài)環(huán)境,促進大鵬島及周邊區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟、社會的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。
3)工程棄方量大,外運困難。工程單個塔基土石方挖填量大,且大跨越塔基采用半挖半填方式,產(chǎn)生的棄方量較大;施工點位分散,產(chǎn)生余方的部位分散在塔基的各個位置,且大多位于山頂和山脊,交通不便,運輸難度較大。
3 水土保持實踐
3.1 加強組織領(lǐng)導,注重科普宣傳
工程建設(shè)承襲了“追求卓越,鑄造經(jīng)典”的國家優(yōu)質(zhì)工程建設(shè)理念,在開工之初,就成立了以公司高層為核心的水土保持設(shè)施建設(shè)領(lǐng)導團隊,嚴格落實《環(huán)境保護及水土保持管理實施細則》;委托第三方技術(shù)服務機構(gòu)編制了水土保持方案,并通過了浙江省水土保持監(jiān)測中心的評審,取得了浙江省水利廳批復。建設(shè)過程中嚴格遵循環(huán)境保護和水土保持相關(guān)法律法規(guī),保證水土保持監(jiān)測工作與主體工程建設(shè)同期開展,監(jiān)測成果定期向各級水行政部門進行報送;委托浙江電力建設(shè)工程咨詢有限公司同步開展水土保持監(jiān)理工作,監(jiān)督各項水土保持措施全面落實,按時完成水土保持監(jiān)理報告??⒐ず?,委托第三方技術(shù)服務機構(gòu)開展水土保持設(shè)施驗收,取得驗收回執(zhí),并通過了浙江省水利廳核查,保證了水土保持工作相關(guān)手續(xù)的完備合規(guī)。同時,注重科普宣傳工作,通過電視臺、報紙、微信公眾號等平臺宣傳工程建設(shè)意義、綠色基建理念及環(huán)境保護原則,使水土保持理念深入人心。
3.2 踐行綠色發(fā)展理念,打造綠色輸電長廊
工程建設(shè)中深入踐行生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念,推動工程建設(shè)由傳統(tǒng)建造模式向綠色建造生態(tài)模式升級。水土保持措施采用工程和植物措施相結(jié)合、永久和臨時措施相結(jié)合的治理模式,并以生態(tài)護坡措施為主導,在控制大面積、高強度水土流失的同時,為植被生長創(chuàng)造條件。建設(shè)中高度重視景觀綠化工作,舟山500 kV 變電站和鎮(zhèn)海500 kV變電站管理區(qū)基于專業(yè)設(shè)計,采用喬灌草花相結(jié)合的景觀綠化模式,打造花園式變電站;構(gòu)筑物周邊采用鋪植草皮代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋪碎石設(shè)計,可以增加綠化面積;大跨越塔基邊坡、施工便道邊坡采用三維植被網(wǎng)綠化防護,塔基下方、施工便道區(qū)采用撒播草籽綠化方式,真正做到開挖面的綠化全覆蓋;對380 m高塔塔基周邊進行景觀提升,注重工程整體的景觀效果。
3.3 創(chuàng)新施工工藝,控制水土流失
在主體方案設(shè)計中創(chuàng)新施工工藝,在施工過程中最大程度減少地表擾動、控制水土流失。①塔基基礎(chǔ)采用全方位“高低腿”設(shè)計,全方位“高低腿”設(shè)計并不拘泥于前高后低、左高右低等單一形式,而是依據(jù)實際地形靈活配置塔基基礎(chǔ),有效減少了基面挖方量和工程占地面積,同時有利于植被保護。②塔基采用全掏挖基礎(chǔ)形式,最大限度利用原狀土的地耐力,減少對原狀土的擾動;輸電線路跨越成片林區(qū)時,采用加高桿塔高度的跨越方式,最大限度避免砍伐林木;跨海線路采用“海纜+架空”的線路方案,避免海中立塔,節(jié)約海洋資源6萬km2;線路采用同塔四回路設(shè)計方式,節(jié)約線路走廊40萬km2。③施工期間,在灘涂上修建了長度為6 467 m的綠色施工棧橋,保證了灘涂生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,真正做到“零占用、無污染”;創(chuàng)新采用直升機立塔和跨海架線施工方式,施工道路長度較批復方案減少15.268 km,減少了地表擾動面積。
3.4 創(chuàng)新海岸線修復設(shè)計,打造近海生態(tài)岸線
舟山大鵬島是世界首條500 kV交聯(lián)乙烯絕緣海纜登陸點,海纜采用“海中開挖直埋+陸上電纜溝”的方式在大鵬島登陸。針對海纜工程施工的特殊性,建設(shè)單位委托技術(shù)服務機構(gòu)編制了《舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(海底電纜及終端站)大鵬島海岸線修復方案》。為準確還原大鵬島海岸線生態(tài)修復區(qū)域現(xiàn)狀,運用三維傾斜建模技術(shù),航拍獲取分辨率為5 cm的傾斜原始影像,再利用空三解算軟件(ContextCapture Center)進行三維實景建模,提高了海岸線修復方案的科學性和合理性。海岸線修復方案堅持以生態(tài)紅線管控為核心,保證海岸線的可持續(xù)發(fā)展。在潮間帶區(qū)域采用適應潮灘環(huán)境的蘆葦,對潮間帶濕地群落進行生態(tài)恢復;在潮間帶與潮上帶的過渡區(qū)域,采用與開挖前登陸端相似的大直徑原石進行鋪設(shè),盡量恢復施工前岸線的自然風貌;在劈方段區(qū)域采用生態(tài)袋護坡的方式對漿砌石邊坡進行修復,對蓋板區(qū)域進行灌草結(jié)合的綠化修復;在修坡段區(qū)域采用栽植喬木的方式對電纜溝間隙和緩坡區(qū)域進行生態(tài)修復,樹種選擇當?shù)亟ㄈ悍N。通過舟山大鵬島海岸線生態(tài)修復,將海纜登陸端打造為具有地方海島特色、植被恢復良好、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美的近自然生態(tài)岸線。
3.5 依靠科技引領(lǐng),彰顯創(chuàng)新力量
依據(jù)國家生態(tài)文明建設(shè)要求和綠色發(fā)展內(nèi)在需求,注重發(fā)揮科技力量推動水土保持高質(zhì)量發(fā)展。建設(shè)單位設(shè)立專項資金開展山丘區(qū)架空輸電線路工程水土保持設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)研究,浙江省典型輸變電工程環(huán)境保護、水土保持措施設(shè)計及投資標準專題研究等。針對輸變電工程易發(fā)生水土流失的山地、丘陵區(qū)域,開展結(jié)合地形、氣候、土壤、植被特點的水土保持措施設(shè)計和水土流失綜合治理關(guān)鍵技術(shù)研究。申請獲得輸電線路工程水土保持措施“一塔一設(shè)計”模型軟件著作權(quán)1項,為架空輸電線路水土保持設(shè)計提供了決策支持。
4 結(jié)束語
舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)堅持“綠水青山就是金山銀山”理念,在組織領(lǐng)導、科普宣傳、綠化工作、施工工藝、海岸線生態(tài)修復、科技引領(lǐng)等方面不斷發(fā)力、積極探索,在水土保持生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益方面取得了顯著成效,具有行業(yè)代表性和引領(lǐng)性,其施工工藝和水土保持設(shè)計為浙江省跨海輸變電工程水土保持工作提供了支撐。舟山500 kV聯(lián)網(wǎng)輸變電工程(第二聯(lián)網(wǎng)通道部分)對照《水利部關(guān)于印發(fā)國家水土保持示范創(chuàng)建管理辦法的通知》(辦水?!?021〕171號)中水土保持示范工程創(chuàng)建標準,提前謀劃創(chuàng)建工作,分解創(chuàng)建任務,從建設(shè)管理、綜合防治等方面對照標準“固長板、補短板”,其水土保持示范工程創(chuàng)建經(jīng)驗可為同類型項目水土保持示范創(chuàng)建工作提供參考。
[參考文獻]
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