摘 要:文章對近年來輸電線路設(shè)計施工中涌現(xiàn)出大量的環(huán)保成果加以總結(jié),從改進設(shè)計和施工方法兩方面著手,提出了解決輸電線路工程對周圍環(huán)境影響的有效辦法是綠色設(shè)計、綠色施工。并提出綠色設(shè)計、綠色施工的具體措施。
關(guān)鍵詞:輸電線路 綠色設(shè)計 綠色施工
1.前 言
近年來,高壓輸電線路工程建設(shè)項目越來越多,規(guī)模越來越大,線路越來越長,工程涉及面越來越廣。同時中國人均資源少,森林覆蓋少,因而輸電線路工程產(chǎn)生的環(huán)境問題越來越引起公眾的關(guān)注。當(dāng)前國家倡導(dǎo)保護植被維持生態(tài)平衡,在輸電線路工程建設(shè)中提高人們的環(huán)保意識,提高設(shè)計質(zhì)量,改進施工方式方法,減少輸電工程對環(huán)境影響,具有特別重大的現(xiàn)實意義。
2.輸電線路工程的綠色設(shè)計
輸電線路工程的環(huán)境保護的理念應(yīng)貫穿于輸電線路工程規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行等全過程,其中設(shè)計是整個工程的龍頭,在設(shè)計階段就充分考慮輸電線路工程如何減少或避免對環(huán)境的影響將會事半功倍,可避免先污染后治理的被動局面,減少財產(chǎn)損失,既保護了環(huán)境,又節(jié)約了資金。
2.1 優(yōu)化線路路徑,減少對環(huán)境的影響
2.1.1事先做好環(huán)評工作,提前采取避讓措施
利用衛(wèi)星、航測技術(shù)對路徑方案進行綜合比較,全方位的優(yōu)化,對需特殊保護區(qū)、生態(tài)敏感與脆弱區(qū)、社會關(guān)注區(qū)、人口密集區(qū)、文教區(qū)、黨教機關(guān)集中的辦公區(qū)、療養(yǎng)地、醫(yī)院等環(huán)境敏感區(qū)采用避讓的措施,最大限度地減少對環(huán)境的影響。
2.1.2 控制電磁輻射的影響和可聽噪音
輸電線路的環(huán)境影響包括電場效應(yīng)(合成場強、離子流密度、人或物體感應(yīng)電壓)、無線電干擾、電視干擾及可聽噪音。減少電磁輻射的影響主要是控制輸電線路的地面場強,地面處的感應(yīng)電壓,因此,在設(shè)計時,應(yīng)對桿塔的對地距離、電氣絕緣配合、風(fēng)偏搖擺角嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)范執(zhí)行,對局部地區(qū)進行場強實測或當(dāng)?shù)刈咴L,對影響人生財產(chǎn)安全的地段應(yīng)采取局部加強,提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或采取預(yù)防措施。
2.2 減少線路走廊寬度和增加凈空距離
2.2.1 采用同塔雙回
輸電線路在系統(tǒng)及規(guī)劃要求容許的情況下,盡量采用同塔雙回路設(shè)計,目前在西方發(fā)達國家,雙回或多回路線路已習(xí)以為常。
2.2.2采用貓頭塔
單回路線路在酒杯塔和貓頭塔中,由于貓頭塔的走廊寬度相對較窄,宜選貓頭塔。
2.2.3采用“V”型絕緣串
線路局部地段經(jīng)過林區(qū),為減少沿線房屋拆遷及對沿線生態(tài)環(huán)境的破壞,盡量減少林區(qū)砍伐量和賠償費用,必需減少走廊通道。宜采用V串布置對同一種塔型,可采用中相“V”串。邊相“V”串等;V串布置可縮小線路線間距離、減少線路走廊寬度,不僅可減少樹木砍伐量,同時還減少房屋拆遷等其他線路走廊清理費用。因此,在房屋集中地段及森林地段地形條件受限時,鐵塔型式考慮采用V串布置。V串布置的主要優(yōu)勢是通道寬度比Ⅰ型串布置的通道寬度約減少5m左右,可以減少房屋拆遷和林木砍伐量,減少了對自然環(huán)境的破壞,有利于施工運行和維護,有較好的社會效益和經(jīng)濟效益,所以使用V型串布置是必要和合理的。
2.2.4采用同塔多回
對多回路架設(shè)時,低電壓應(yīng)架設(shè)在下方,減少電磁干擾和走廊,形成垂直排列的形式,在低電壓和高電壓同桿架設(shè)時,低電壓應(yīng)架設(shè)在下方,減少電磁干擾和走廊;
2.2.5 采用緊湊型鐵塔
1999年我國第一條500kV緊湊型輸電線路投運成功,現(xiàn)國內(nèi)現(xiàn)正在廣泛推廣緊湊型鐵塔,如:神戶—石家莊500kV輸電線路;水布埡—潛江500kVⅠ回、Ⅱ回、Ⅲ回輸電線路均采用緊湊型鐵塔,減少相間寬度,從而減少線路走廊內(nèi)的樹木砍伐和房屋拆遷量。
2.2.6 采用加高鐵塔
以往送電線路在跨樹木時,一般都采用砍伐,在線路走廊范圍內(nèi)剃光,嚴(yán)重破壞森林植被,引起水土流失,破壞自然環(huán)境,工程綜合費用增加很大。隨著國家對森林植被嚴(yán)格控制濫砍濫伐,輸電線路跨樹木一般均采用高跨方案,根據(jù)各種樹木最高自然生長高度,確定跨樹林弧垂對地距離及桿塔的呼稱高。高跨越方案不僅有較好的社會效益,保護國家日益匱乏的森林資源;而且有較好的經(jīng)濟效益。
2.3 優(yōu)化桿塔和基礎(chǔ)設(shè)計,減少地質(zhì)破壞
2.3.1采用原狀土基礎(chǔ),減少開挖土體
輸電線路工程通過山區(qū),大部分塔基地處近山頂?shù)纳狡律匣蛏巾敚箝_挖的基礎(chǔ)型式不僅基面保護范圍大,而且基坑、基面的土石方量大大增加。山區(qū)的地質(zhì)情況大多為不同風(fēng)化程度巖石、巖石的殘積層或覆蓋層,通常為硬塑及堅硬狀態(tài)的粘性土覆蓋層(無地下水)。這樣的地質(zhì)條件非常適宜于做原狀土基礎(chǔ),如嵌固基礎(chǔ)、直柱或斜柱粘性土全掏挖基礎(chǔ)、巖石錨桿基礎(chǔ)等。2003年以來,西南電力設(shè)計院和四川電力設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司在四川境內(nèi)廣泛采用嵌固式掏挖基礎(chǔ),減少了土石方開挖量,施工不用模板或少用模板,簡化了施工工藝,更為重要的是塔位原狀土未受破壞,有利于塔基礎(chǔ)穩(wěn)定,基本沒有對環(huán)境的產(chǎn)生不良影響,有顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
2.3.2 采用深埋基礎(chǔ),減少降方量
在以往的線路設(shè)計中,山區(qū)塔基降基應(yīng)考慮基礎(chǔ)保護范圍內(nèi)將基礎(chǔ)降為同一作業(yè)面,使用深埋基礎(chǔ),配合鐵塔高低腿的使用,降基值只計算到腿部出土點高差,保護范圍的高差采用深埋主柱,基礎(chǔ)降基大幅度地減少,而且桿塔的高程相應(yīng)的提高了。根據(jù)現(xiàn)場地形需要,采用高低腿塔及主柱加高基礎(chǔ),可基本做到基面不開挖而維持原地形地貌,二者同時使用,經(jīng)濟效果將更為顯著。
2.3.3 采用高低腿桿塔
輸電線路經(jīng)過的地形各色各樣,地形也千差萬別。當(dāng)鐵塔位于斜坡或臺階地時,塔腿之間會形成高差,這就要用高低腿來平衡,高低腿在四個任意方向都可以連接。目前塔腿級差一般設(shè)計為1.5m,長短腿的最大差值一般設(shè)計為9.0m。全方位高低腿,4個塔腿一般為不等長的形式,可適應(yīng)各種不規(guī)則任意地形的需要,組合成各種不同長度的高低腿。
2.4基面科學(xué)治理
2.4.1 采用小基面
基面土石方大量開挖,不但破壞了塔位原有的天然植被,而且使原穩(wěn)定土體受到擾動。開挖土石方的斜坡以及高低腿之間的坡面暴露在空氣中,且大量的基面挖方棄土堆積在基面邊坡上,增加了邊坡附近壓力,在雨水的沖刷和浸蝕下,容易產(chǎn)生水土流失和塌方。1995年二灘—自貢I回500kV輸電線路工程基礎(chǔ)設(shè)計中開始提出四個腿分別降基的概念以來,在以后工程設(shè)計中廣泛使用。具體做法是:考慮施工作業(yè)面以及邊坡穩(wěn)定點后,塔基基礎(chǔ)分坑應(yīng)形成四個小基面,基坑中間的土體完全保留。
這種小基面的設(shè)計,保證了山體的穩(wěn)定,減少了施工難度,而且增加了基礎(chǔ)抗拔能力。實際運用在工程中的效果也很不錯,土方量很少,達到了對原始地貌最小程度的破壞。
2.4.2 基礎(chǔ)面排水
塔位有坡度時,為防止上山坡側(cè)匯水面的雨水、山洪及其他地表水對基面的沖刷,除塔位于面包形山頂或山脊外,均需在塔位上坡側(cè),依山勢設(shè)置環(huán)狀排水溝,攔截和排除周圍山坡匯水面內(nèi)的地表水。應(yīng)對降基挖方的基面作出留有內(nèi)高外低的排水坡度的規(guī)定?;媾潘露缺M可能向基礎(chǔ)保護范圍大的緩坡方向傾斜,以便基面雨水從此方向排出。對高低腿塔的挖方基面,應(yīng)避免流水直接沖刷兩腿間有高差的陡坎使基面雨水從塔位排出。
2.4.3 植被護坡
植物護坡已開始在輸電線路中使用,工程主體施工完畢后一般都要求在基面和塔基周圍人工撒播草籽,減少傳統(tǒng)漿砌塊石護坡的數(shù)量,從而達到環(huán)境保護的作用。傳統(tǒng)做法為通常沿塔位周圍自然山坡或基面挖方后的緩坡面用石砌筑,對塔基邊坡起保護作用,防止邊坡被雨水沖刷或由于風(fēng)化而剝落坍塌。在綠色環(huán)保特別重要的今天,采用以往漿砌塊石護坡的基礎(chǔ)上,采取植被護坡。
2.4.4 擋土墻
擋土墻的作用是把土擋在規(guī)定范圍內(nèi)。在山區(qū),塔位降基開挖基面土方破壞了原有土體穩(wěn)定平衡狀態(tài),或基礎(chǔ)臨空面邊坡陡峻,易于崩坍,或高低腿間斜坡因基礎(chǔ)根開小無法放坡,或少數(shù)塔位因受線路走廊限制,不可避免地位于土體穩(wěn)定差的地段等,由于坡度陡,如砌護坡,不能起擋土作用,必須砌擋土墻。
3.輸電線路工程的綠色施工
3.1 準(zhǔn)確復(fù)測地形地貌,盡量減少植被損壞
準(zhǔn)確復(fù)測地形地貌,分坑階段,要加強對塔位、塔坑的微地形復(fù)測,確認實際與設(shè)計相符,對邊坡的穩(wěn)定性及邊坡保護范圍內(nèi)的植被狀況做到心中有數(shù)。另外針對現(xiàn)場實際情況,按照有效保護原始植被的原則,按照有關(guān)程序?qū)A(chǔ)進行了合理的調(diào)整。
3.2 土壤分類存放,回填時先“生”后“熟”
在耕田地段施工時將從坑中挖出的土分成兩類,一類是生土,另一類是“熟土”。所謂“熟土”即可耕農(nóng)田表層以下30公分到40公分左右,有機肥料包含豐富有利于農(nóng)作物生長的土?!笆焱痢币酝獾耐两小吧痢薄?筛鶕?jù)土壤的顏色深淺區(qū)分,這樣可以真正做到因地制宜?;娱_挖階段根據(jù)回填順序分區(qū)堆放,明確標(biāo)識生熟土。
3.3 合理選擇施工道路,減少植被損壞
在山區(qū)施工中的工地運輸需要砍伐樹木修建小運道路,首先盡可能利用原有山路進行拓寬改造,較少對成材樹木的砍伐和植被的損壞,合理設(shè)置道路寬度,減少不必要的砍伐,根據(jù)地勢情況,設(shè)置合理彎曲路徑,避免順坡度直上直下的道路,防止形成泥石流沖刷。嚴(yán)格做到工完料凈場地清,不對道路造成污染,確保施工完畢后的施工道路和施工現(xiàn)場無任何施工和運輸廢棄物,以便于今后道路上生態(tài)的自然恢復(fù)。
3.4 原材料與地面隔離
砂石料水泥等原材料,從進入現(xiàn)場開始均采用彩條蓬布下鋪上蓋,尤其小運倒運點,也切實做到。這樣可以做到既不污染土壤又不污染材料,避免材料中出現(xiàn)雜質(zhì)。
3.5 現(xiàn)場定制化布置
基礎(chǔ)澆制過程中使用彩條蓬布隔離現(xiàn)場材料與地面的接觸,使用木板和彩條布將運送熟料的小路與地面隔離,使用彩條布將熟料與坑壁隔離(施工中根據(jù)進度拆除)。通過以上有效措施可以避免生熟料和機械對環(huán)境的污染。
3.6 工完料凈場地清
澆制完畢的現(xiàn)場清理很重要,首先將彩條布上的廢棄渣土清理到一起,對于大開挖基礎(chǔ)則予以深埋處理,對于掏挖基礎(chǔ)則集中后予以外運處理。棄土平原地帶予以外運,高山地帶外運后覆以“富養(yǎng)土”處理。對于棄土,運到不易沖刷的地方作為放置地,放置地的“富養(yǎng)土”也要及早取出,明確標(biāo)識單獨存放。在棄土放置完畢后,按照臨近山體的形狀做成近似的坡形,在其表面層培植“富養(yǎng)土”。對需進行植被的進行必要的植被。
3.7 合理排水,防止水土流失
在基坑開挖過程中,不但對基坑及時用蓬布進行覆蓋,而且在基坑開挖這前即開挖截水溝和排水溝,解決臨時排水問題,消除基坑積水問題。在基礎(chǔ)施工結(jié)束,護坡、護面制作完成后,針對每基不同的地形,結(jié)合散水面、匯水面及設(shè)計要求,設(shè)計每基的排水系統(tǒng),以保證基坑及護坡和邊坡均得到保護,不受沖刷。排水溝和截水溝的挖掘也按生土和“富養(yǎng)土”分開的辦法施工,以利于溝的形狀的保持,真正長久的起到作用?;A(chǔ)護面按地形狀況做成與地形相似的斜面,以保證基礎(chǔ)上空的雨水及時排出,基礎(chǔ)周圍不積水。這些辦法的實施能夠確?;A(chǔ)不被沖刷,確保線路運行時的基礎(chǔ)穩(wěn)定,有效預(yù)防止了水土流失。
3.8 采用施工新技術(shù)降低樹木砍伐量 3.8.1動力傘、遙控飛艇空中展放導(dǎo)引繩技術(shù)
全國電力送變電建設(shè)公司已經(jīng)大量采用動力傘、遙控飛艇空中展放導(dǎo)引繩的新技術(shù),此技術(shù)不用人工展放導(dǎo)引繩,不砍放線通道,大大減少青苗賠償和樹木砍伐。且能提高作業(yè)效率、縮短施工工期、降低施工成本。簡易的農(nóng)田、道路、草坪都可以進行起飛降落,特別適合送電線路施工工況。一個場地可進行30km線路的放線施工任務(wù),適合送電線路施工特點。
3.8.2 采用索道運輸減少施工道路修筑
在高山大嶺用索道運輸比人畜道路運輸修路減少土方量96%,樹木砍伐減少85%,植被破壞減少84%,運輸?shù)慕?jīng)濟效益提高54%。因此運用索道運輸不僅能起到很好的環(huán)境保護作用,還能較大地提高經(jīng)濟效益。
4.結(jié)束語
近年來綠色設(shè)計綠色施工的理念已植根在廣大的輸電線路工作者的心中,通過他們的辛勤勞動,每個工程都有許多環(huán)境保護的新點子、新措施、新成果出現(xiàn),取得了不菲的成效。讓輸電線路工程為人類造福的同時,把對環(huán)境的影響降低到最小。讓我們的天空更藍,群山更綠,河水更清,祖國更加美麗。
作者簡介:鐘德文:性別男,生于1963年10月23日,本科學(xué)歷,工程師,一級注冊建造師,四川電力送變電建設(shè)公司送電三分公司經(jīng)理。