吳博文,劉漢生

(1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007；2.華中師范大學(xué) 地理過(guò)程分析與模擬湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079)

輸電線(xiàn)路工程水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)踐及防治效果

吳博文1,劉漢生2

(1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350007；2.華中師范大學(xué) 地理過(guò)程分析與模擬湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079)

輸電線(xiàn)路工程；水土流失；防治效果

為更好地開(kāi)展水土保持工作，提高水土保持防治效果，以興隆—容城220 kV輸電線(xiàn)路工程為例，介紹了工程水土流失特征和產(chǎn)生的危害，并結(jié)合水土保持監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展情況，對(duì)工程水土流失防治效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：由于各種水土保持防護(hù)措施落實(shí)到位，輸電線(xiàn)路工程防治責(zé)任范圍內(nèi)的擾動(dòng)土地整治率、水土流失總治理度、攔渣率、土壤流失控制比、林草植被恢復(fù)率、林草覆蓋率等6項(xiàng)指標(biāo)，均達(dá)到設(shè)計(jì)的水土流失防治目標(biāo)，減少了工程建設(shè)對(duì)地表造成的擾動(dòng)和破壞，極大地避免了工程施工所造成的水土流失，實(shí)現(xiàn)了輸變電工程建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

湖北是全國(guó)水土流失較嚴(yán)重的省份之一，水土資源退化制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問(wèn)題日益突出[1]。目前湖北正處于工業(yè)化中期，“十二五”期間工業(yè)結(jié)構(gòu)偏重的產(chǎn)業(yè)狀況短期內(nèi)無(wú)法改變，而且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求大幅增長(zhǎng)，為保證社會(huì)發(fā)展需要必須配套大量輸變電開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目。由于輸變電線(xiàn)路長(zhǎng)，空間跨度較大，影響范圍廣，因此在施工中不可避免地會(huì)擾動(dòng)和破壞土地、植被，造成水土流失[2]。為了保護(hù)水土資源，建立良好生態(tài)環(huán)境，迫切需要對(duì)輸電線(xiàn)路工程開(kāi)展水土保持監(jiān)測(cè)工作。以往的研究對(duì)輸變電項(xiàng)目建設(shè)引發(fā)的水土流失進(jìn)行了監(jiān)測(cè)、評(píng)估，分析和總結(jié)了水土流失特征、防治措施和技術(shù)[3-5]。筆者結(jié)合興隆—容城220 kV輸電線(xiàn)路工程水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)踐，分析了項(xiàng)目建設(shè)區(qū)實(shí)施水土保持防護(hù)措施的效果，以期為輸變電項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展提供一定參考。

1 工程概況和項(xiàng)目區(qū)概況

1.1 工程概況

本項(xiàng)目位于湖北省潛江市和監(jiān)利縣，起點(diǎn)為潛江市興隆500 kV變電站，止于監(jiān)利縣220 kV容城變電站，線(xiàn)路大致為南北走向，途經(jīng)潛江市總口農(nóng)場(chǎng)、漁陽(yáng)鎮(zhèn)和監(jiān)利縣新溝鎮(zhèn)、周溝鄉(xiāng)、監(jiān)利縣城。建設(shè)內(nèi)容主要是新建220 kV單回路輸電線(xiàn)路，總長(zhǎng)68 km，其中興隆—監(jiān)北段32 km、監(jiān)北—容城段36 km?？傉嫉?3 892 m2，其中永久占地13 792 m2、臨時(shí)占地30 100 m2?？偼诜?6 500 m3，總填方18 700 m3，總棄方7 800 m3。

1.2 項(xiàng)目區(qū)概況

沿線(xiàn)地貌類(lèi)型為平原，地勢(shì)平坦，線(xiàn)路所經(jīng)地段為一級(jí)階地，農(nóng)田、溝渠比較多，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定。沿線(xiàn)地層主要為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、粉土和粉細(xì)砂層。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，氣候溫和，四季分明，其中潛江市多年平均氣溫16.3 ℃，多年平均降水量1 159.8 mm；監(jiān)利縣多年平均氣溫16.4 ℃，多年平均降水量1 272.7 mm。

項(xiàng)目區(qū)主要河流及湖泊有東荊河、四湖總干渠和四湖西干渠。東荊河起源于潛江市澤口鎮(zhèn)的龍頭拐，流經(jīng)潛江市、監(jiān)利縣、洪湖市和仙桃市后，在武漢市匯入長(zhǎng)江，河流全長(zhǎng)173.0 km。四湖總干渠和四湖西干渠均位于監(jiān)利縣境內(nèi)。

沿線(xiàn)土地利用現(xiàn)狀主要為水田和其他草地。農(nóng)作物主要有水稻、棉花等，林草主要有樟樹(shù)、橘樹(shù)、楊樹(shù)、狗尾草、狗牙根、艾蒿等。該工程沿線(xiàn)多為農(nóng)田，林草覆蓋率較低，約為5%。土壤主要為水稻土和潮土。水稻土是發(fā)育于各種自然土壤之上，經(jīng)過(guò)人為水耕熟化、淹水種稻而形成的耕作土壤[6]；潮土是在地下水位較高的近代河流沖積物上，經(jīng)長(zhǎng)期耕作影響形成的土壤，該土種質(zhì)地輕，耕性良好，比較肥沃[7]。

2 水土流失特點(diǎn)和危害

2.1 輸變電工程水土流失特點(diǎn)

本項(xiàng)目屬于線(xiàn)型工程[8]，造成水土流失的階段主要在施工期。輸電線(xiàn)路主要由塔基連線(xiàn)組成，塔基施工臨時(shí)占地區(qū)、牽張場(chǎng)、臨時(shí)道路造成的擾動(dòng)和破壞面積較大,水土流失均為點(diǎn)狀線(xiàn)形分布，且分布較零散。該工程造成的水土流失具有施工階段性，施工期地表擾動(dòng)較大，產(chǎn)生的棄土、棄渣量大，比較嚴(yán)重，而運(yùn)營(yíng)期地表植被得到恢復(fù)，各項(xiàng)水土保持措施逐步發(fā)揮效益，流失程度相對(duì)較輕[9]；具有季節(jié)性特征，項(xiàng)目區(qū)降水主要分布在4—9月份，期間降水量占全年的50%～60%[10]，雨季工程沿線(xiàn)水土流失普遍增加，旱季相對(duì)減少，季節(jié)變化明顯。

2.2 輸變電工程水土流失危害

在本項(xiàng)目施工中，由于土方開(kāi)挖、臨時(shí)堆土、土方回填、基礎(chǔ)施工等土建活動(dòng)產(chǎn)生較強(qiáng)水土流失，施工期土壤流失總量為199.79 t，如不采取有效的防治措施，可能對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田耕作及周邊環(huán)境造成一定的影響和危害，主要表現(xiàn)在：①將破壞施工占地區(qū)的土地，改變土壤結(jié)構(gòu)，在表土清理、開(kāi)挖、回填過(guò)程中破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土地生產(chǎn)力下降；②施工占?jí)?、擾動(dòng)地表植被，形成裸露地表，從而降低工程區(qū)域內(nèi)的植被覆蓋率，工程區(qū)內(nèi)的臨時(shí)堆土若不采取及時(shí)有效的防護(hù)措施，在雨水、地表徑流沖刷下，將會(huì)發(fā)生大的水土流失，破壞項(xiàng)目區(qū)自然景觀(guān)；③施工導(dǎo)致地表植被破壞、擾動(dòng)地表，如不采取相應(yīng)防治措施，可導(dǎo)致土壤抗蝕性降低、肥力流失，從而致使土地貧瘠化；④施工造成的水土流失可能淤埋附近農(nóng)田，影響溝渠水質(zhì)。

3 監(jiān)測(cè)時(shí)段、監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)和監(jiān)測(cè)方法

(1)監(jiān)測(cè)時(shí)段。本項(xiàng)目于2012年5月開(kāi)工建設(shè)， 2013年4月完工。項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)主要包括施工準(zhǔn)備期、施工期和植被恢復(fù)期3個(gè)階段[11]，根據(jù)施工進(jìn)度，于2012年7月至2013年4月對(duì)塔基區(qū)、牽張場(chǎng)區(qū)、施工臨時(shí)道路區(qū)、人抬道路區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查監(jiān)測(cè)。

(2)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)。本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在丘陵段塔基施工區(qū)內(nèi)低洼地，選取的低洼地定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)位于60#塔基施工區(qū)內(nèi)，低洼地一側(cè)與施工場(chǎng)地內(nèi)臨時(shí)排水溝出口相連，另一側(cè)與施工場(chǎng)地外溝渠相連(見(jiàn)表1)。

(3)監(jiān)測(cè)方法。①調(diào)查監(jiān)測(cè)。采用GPS定位儀結(jié)合地形圖、數(shù)碼相機(jī)、標(biāo)桿、皮尺、卷尺等工具，按不同地貌類(lèi)型分區(qū)測(cè)定擾動(dòng)地表類(lèi)型和擾動(dòng)面積，記錄每個(gè)擾動(dòng)類(lèi)型區(qū)的基本特征(擾動(dòng)土地類(lèi)型、開(kāi)挖面坡長(zhǎng)、坡度)和水土保持措施(排水溝、土地平整工程、植被恢復(fù)等)實(shí)施情況。②巡查。由于生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目施工場(chǎng)地的時(shí)空變化復(fù)雜，地面監(jiān)測(cè)有時(shí)比較困難，不斷變化的渣、料堆放場(chǎng)容易造成水土流失，因此巡查法是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)中常用的一種方法，本項(xiàng)目場(chǎng)地巡查的重點(diǎn)是臨時(shí)堆土。③定位監(jiān)測(cè)。本項(xiàng)目施工期土壤侵蝕量采用低洼地沉積泥沙測(cè)量法進(jìn)行定位監(jiān)測(cè)。定期量測(cè)低洼地淤積泥沙厚度并采集低洼地中的水樣(充分?jǐn)噭蚝蟛杉?，帶回室內(nèi)采用烘干法或直接稱(chēng)量法得到水樣中的泥沙含量，在此基礎(chǔ)上推算擾動(dòng)區(qū)域的水土流失量。

4 輸變電工程水土流失防治效果分析

4.1 擾動(dòng)土地整治率

本項(xiàng)目防治責(zé)任范圍內(nèi)累計(jì)擾動(dòng)土地面積為4.01 hm2，擾動(dòng)土地整治面積為3.94 hm2，擾動(dòng)土地整治率為98.25%(見(jiàn)表2)，水保方案設(shè)計(jì)防治目標(biāo)為97%，擾動(dòng)土地整治率已達(dá)到方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

注：工程措施中土地平整面積與植被措施面積有重疊的部分，只取單項(xiàng)面積計(jì)算。

4.2 水土流失總治理度

通過(guò)調(diào)查監(jiān)測(cè)和前期施工資料收集分析，本項(xiàng)目建設(shè)區(qū)面積為4.01 hm2，建筑物占?jí)夯蛴不娣e0.07 hm2，工程施工累計(jì)造成水土流失面積4.01 hm2，工程建設(shè)過(guò)程中采取的水土保持措施面積為3.87 hm2，因此水土流失總治理度為96.51%。水保方案設(shè)計(jì)防治目標(biāo)為97%，水土流失總治理度基本達(dá)到方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

4.3 攔渣率

本項(xiàng)目開(kāi)挖土石方總量為2.65萬(wàn)m3，填方總量為1.87萬(wàn)m3，棄方0.78萬(wàn)m3，回填土石方全部來(lái)自挖方，棄方在施工后期用于塔基區(qū)內(nèi)就地平整。工程建設(shè)過(guò)程中，臨時(shí)堆土總量與臨時(shí)棄方總量一致，為0.78萬(wàn)m3，合1.17萬(wàn)t(土石方密度取1.5 t/m3)，土壤流失量為199.79 t，由此計(jì)算出的攔渣率為98.29%。水保方案設(shè)計(jì)防治目標(biāo)為95%，在已有的水土保持防護(hù)措施落實(shí)后，攔渣率達(dá)到方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

4.4 土壤流失控制比

本項(xiàng)目土壤流失控制比計(jì)算采用在基準(zhǔn)面積范圍內(nèi)，容許土壤流失量與經(jīng)實(shí)施各項(xiàng)水土保持措施后區(qū)內(nèi)的年平均土壤流失量之比。該指標(biāo)反映了水土流失治理控制土壤流失量的相對(duì)大小。根據(jù)《湖北省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點(diǎn)防治區(qū)的公告》(鄂政發(fā)〔2000〕47號(hào))，本工程所在區(qū)域?qū)俸笔∷亮魇е攸c(diǎn)治理區(qū)，侵蝕強(qiáng)度以微度為主。本項(xiàng)目區(qū)容許土壤流失量為500 t/(km2·a)。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，本項(xiàng)目土壤流失控制比為1.03(見(jiàn)表3)，水保方案設(shè)計(jì)防治目標(biāo)為1.0，在水土保持防治措施實(shí)施后，各區(qū)域的水土流失得到了控制。

4.5 林草植被恢復(fù)率

由植物措施監(jiān)測(cè)結(jié)果可知，已恢復(fù)植被面積1.38 hm2，可恢復(fù)植被的面積為1.39 hm2，由此可得出本項(xiàng)目運(yùn)行初期林草植被恢復(fù)率為99.28%。水保方案設(shè)計(jì)防治目標(biāo)為99%，本工程落實(shí)已有的水土保持措施后，林草植被恢復(fù)率達(dá)到本項(xiàng)目水土保持方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

4.6 林草覆蓋率

本項(xiàng)目對(duì)林草覆蓋率的監(jiān)測(cè)計(jì)算，采取在基準(zhǔn)面積范圍內(nèi)，林草植被面積占基準(zhǔn)面積的百分比，該指標(biāo)反映了工程建設(shè)中綠化和生態(tài)恢復(fù)程度的大小。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，本項(xiàng)目綠化措施面積為1.38 hm2，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的面積為4.01 hm2，因此本項(xiàng)目林草覆蓋率為34.41%(見(jiàn)表4)。水保方案設(shè)計(jì)防治目標(biāo)為28%，在落實(shí)水土保持措施和新增水保防護(hù)措施后，林草覆蓋率達(dá)到方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

5 結(jié) 語(yǔ)

在建設(shè)過(guò)程中，興隆—容城220 kV輸電線(xiàn)路工程有效地防止了工程建設(shè)引起的大量水土流失，改善了建設(shè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，在水土流失防治效果的6項(xiàng)指標(biāo)中，擾動(dòng)土地整治率為98.25%、水土流失總治理度為96.51%、攔渣率為98.29%、土壤流失控制比為1.03、林草植被恢復(fù)率為99.28%、林草覆蓋率為34.41%，均達(dá)到本項(xiàng)目水土保持方案設(shè)計(jì)的水土流失防治目標(biāo)。在各項(xiàng)水保防護(hù)措施下，防治責(zé)任范圍內(nèi)的塔基區(qū)、臨時(shí)道路區(qū)、牽張場(chǎng)區(qū)水土流失整體上得到較好治理，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)與生態(tài)保護(hù)雙贏的目標(biāo)。

[1] 王沫.對(duì)湖北省水土保持工作的回顧與展望[J].中國(guó)水土保持，2013(3):18-20.

[2] 吳飛.珠江三角洲輸變電線(xiàn)路工程水土保持設(shè)計(jì)探討[J].亞熱帶水土保持，2009，21(1):68-70.

[3] 許佩瑤，楚秀杰，翟雅，等.輸變電工程水土保持技術(shù)探討[J].亞熱帶水土保持，2013，25(1):54-56.

[4] 劉卉芳，徐永年，池春青.云南省輸變電工程水土流失特點(diǎn)淺析[J].水土保持研究，2013，25(1):133-135.

[5] 彭瑤，付麗湯，湯建熙.江蘇省輸變電類(lèi)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)及防治管理措施[J].中國(guó)水土保持，2013(2):5-7.

[6] 李慶逵.中國(guó)水稻土[M].北京:科學(xué)出版社，1992：145-161.

[7] 張鳳榮.土壤地理學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2002：8-9，142-147.

[8] 趙永軍.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制技術(shù)[M].北京：中國(guó)大地出版社，2007：205-207.

[9] 高建榮.甘南山區(qū)輸電線(xiàn)路水土流失特征及對(duì)策研究[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2009(4)：31-33.

[10] 許素，吳宜進(jìn)，周勇.江漢平原降水變化趨勢(shì)的氣候分析[J].華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，41(3):480-483.

[11] 吳曉，吳宜進(jìn).湖北省城區(qū)輸變電工程水土保持監(jiān)測(cè)實(shí)踐與分析——以武漢戴家湖110 kV輸變電工程為例[J].人民長(zhǎng)江，2011，42(4):98-101.

(責(zé)任編輯 孫占鋒)

S157.2

C

1000-0941(2015)03-0062-03

吳博文(1989—)，男，湖北武漢市人，碩士研究生，主要從事地理學(xué)科教學(xué)和水土保持方面的研究工作；通信作者劉漢生(1990—)，男，湖北黃岡市人，碩士研究生，主要從事區(qū)域資源開(kāi)發(fā)與利用方面的研究。

2014-07-14