楊志萍,項佩中
(1.上海市電力公司電網(wǎng)建設(shè)公司,上海 200002;2.上海市電力公司市區(qū)供電公司,上海 200080)
上海市電力公司在貫徹國家電網(wǎng)公司“一強三優(yōu)”的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)和上海市城市發(fā)展規(guī)劃的同時,為了從根本上解決上海浦西內(nèi)環(huán)線以內(nèi)中心城區(qū)電力供應(yīng)緊張的局面,確保2010年上海世博會的供電需要;為了進一步改善和優(yōu)化中心城區(qū)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及供電模式,提高供電可靠性和電能質(zhì)量,于2010年4月在靜安區(qū)建成了國內(nèi)第一個多級降壓的500kV等級地下變電站。
根據(jù)上海市政規(guī)劃,靜安地下變電站總建筑面積為5.8萬m2,地處公共綠地,地上為靜安雕塑公園,地下為圓筒形4層500kV變電站,外徑為130m,基坑開挖深度為34m,連續(xù)墻厚為1.2m,入土深度為57.5m,內(nèi)襯墻厚為0.8m,抗拔樁為655根,一柱一樁共201根,進出線全部采用地下電纜,南北向分別設(shè)置3個電纜隧道與城市電力管網(wǎng)連接。
一期工程建設(shè)2臺1.5GVA的500kV主變,2臺300MVA的220kV主變。500kV進線2回,220kV進出線14回,最終建設(shè)規(guī)模為3臺500kV主變。由于工程建設(shè)地處市中心,周邊建筑物眾多、管線密布,尤其東面緊臨上海南北高架,離樁基最近距離為40m,為了在圓形基坑施工時對周圍環(huán)境的影響降到最低,采用了逆作法施工。
500kV靜安地下變電站建設(shè)在上海市中心城區(qū),從環(huán)境保護角度分析是否合理可行,是否會給周圍環(huán)境造成不利影響等問題,成為大家關(guān)注的問題。為此,上海市電力公司組織相關(guān)單位,在試運行階段進行了竣工環(huán)境保護驗收工作。
隨著上海城市建設(shè)的發(fā)展,地下空間的開發(fā)利用,成為解決城市規(guī)劃的一項重要內(nèi)容。500 kV靜安地下變電站的工程特點是基坑超深,施工采用超寬地墻及逆作法,由于在市中心施工,受基坑開挖、大氣降水等諸多不確定因素的影響,基坑工程在環(huán)境保護方面的難度很大。
為了確保工程安全,盡量減少施工對環(huán)境造成危害,在設(shè)計階段采用三維連續(xù)介質(zhì)有限元法,對基坑開挖過程中產(chǎn)生的土體應(yīng)力場重新分布引起坑底隆起、坑外土體沉降和向坑內(nèi)側(cè)變形的大小及規(guī)律進行分析計算。
施工階段對環(huán)境影響進行了4個方面的檢測。
1)周圍建筑及管線沉降 檢測地下管線、鄰近建筑物、地表的垂直度及水平位移值。
2)基坑變形 檢測地下連續(xù)墻頂部、坑外土體、坑底回彈量的垂直度及水平位移值。
3)圍護體受力 檢測地下連續(xù)墻應(yīng)力、結(jié)構(gòu)梁鋼筋應(yīng)力、環(huán)形支撐軸力、鋼管立柱和格構(gòu)柱的應(yīng)力、坑外土體壓力。
4)坑內(nèi)和外地下水位 檢測潛水和承壓水位值。
2.2.1 生態(tài)環(huán)境影響分析
1)調(diào)查因子 生態(tài)環(huán)境:施工中植被遭到破壞和恢復(fù)情況,工程占地類型、臨時占地恢復(fù)情況、棄土渣場的恢復(fù)與防護情況等。聲環(huán)境:等效連續(xù)A聲級。電磁環(huán)境:工頻電場、工頻磁場、無線電干擾值。排放環(huán)境:排風(fēng)井出口溫度。
2)驗收標(biāo)準 根據(jù)500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術(shù)規(guī)范(HJ/T 24—1998)的要求,以4kV/m作為居民區(qū)工頻電場強度評價標(biāo)準,以0.1mT作為居民區(qū)磁感應(yīng)強度評價標(biāo)準。鑒于目前國內(nèi)尚無地下變電站和電纜的無線電干擾的控制標(biāo)準,本工程參照GB 15707—1995執(zhí)行,即晴天條件下地下變電站筒體邊界外20m處,頻率為0.5MHz的無線電干擾限值為55dB(μV/m)。聲環(huán)境質(zhì)量執(zhí)行聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(GB 3096—2008)以及工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(GB 12348—2008)。500kV靜安變電站產(chǎn)生的生活污水,將全部排入上海市合流污水治理一期工程污水總管,生活污水執(zhí)行上海市污水綜合排放標(biāo)準(DB 31/199—1997)的三級標(biāo)準。
3)環(huán)保目標(biāo) 500kV靜安地下變電站周圍主要環(huán)境敏感目標(biāo)為:北側(cè)40m的山海關(guān)路254~344號居民住宅;西北側(cè)30m的中共淞浦特委辦公舊址;出線電纜西側(cè)30m的靜安華庭小區(qū)等。
4)竣工驗收分析 建站前的站址為老式民房和廠房,已按市政規(guī)劃全部拆遷,場地已經(jīng)整平,站址區(qū)域內(nèi)無天然植被。根據(jù)上海市政規(guī)劃,500kV靜安地下變電站地塊為公共綠地,地下建造大型變電站,地面建造靜安雕塑公園。通過現(xiàn)場調(diào)查,變電站施工建設(shè)及試運行階段,很好地落實了生態(tài)恢復(fù)和水土保持措施,未發(fā)現(xiàn)施工棄土、棄渣隨意棄置、施工場地和臨時占地破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。施工臨時占地主要在建設(shè)地塊區(qū)域內(nèi),工程建成后已經(jīng)全部恢復(fù)為公園綠地。變電站地面草坪及綠化植物生長良好,環(huán)境優(yōu)美,取得了較好的水土流失防護及景觀效果,體現(xiàn)了“城市,讓生活更美好”的世博理念,也使周邊居民有了一塊難得的休閑娛樂場所。
2.2.2 電磁環(huán)境影響分析
電磁環(huán)境影響調(diào)查,主要是以500kV靜安地下變電站站址為中心,半徑為200m區(qū)域內(nèi)的敏感目標(biāo)進行,并在變電站出線段地下電纜處設(shè)置一監(jiān)測斷面,同時監(jiān)測地下電纜邊線兩側(cè)50m內(nèi)的代表性敏感點。
驗收數(shù)據(jù)的采集,來自變電站北側(cè)山海關(guān)路316號、248號居民點及淞浦特委舊址敏感點;變電站地下筒體邊界靠近4個出風(fēng)井處敏感點;建設(shè)地塊東側(cè)的成都路,南側(cè)的北京西路和西側(cè)的大田路敏感點;變電站進出線段500kV地下電纜監(jiān)測斷面敏感點。
2.2.3 竣工驗收分析
500kV靜安地下變電站的地面工頻電場、工頻磁場監(jiān)測結(jié)果如表1所示。
表1 變電站地面工頻電場、工頻磁場和無線電干擾監(jiān)測匯總
根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,變電站筒體邊界外的工頻電場強度為0.104~7.943V/m,工頻磁感應(yīng)強度為0.034~0.352μT,均遠小于居民住宅區(qū)標(biāo)準值。變電站周圍各監(jiān)測點0.5MHz的無線電干擾最大值為45.2dB(μV/m),均符合55dB(μV/m)限值要求。
500kV靜安地下變電站的地下電纜斷面工頻電場、工頻磁場監(jiān)測結(jié)果匯總?cè)绫?所示。
表2 地下電纜斷面的工頻電場、工頻磁場監(jiān)測匯總
2.3.1 驗收數(shù)據(jù)的采集
500kV靜安地下變電站的地面噪聲源,主要為進風(fēng)井和排風(fēng)井風(fēng)口處,其監(jiān)測結(jié)果匯總?cè)绫?所示。
表3 進風(fēng)及排風(fēng)井1m處噪聲監(jiān)測匯總dB(A)
2.3.2 竣工驗收分析
根據(jù)表3噪聲監(jiān)測結(jié)果,取聲級值最大的4號排風(fēng)井百葉窗東南側(cè)1m處監(jiān)測值為源強,按照噪聲衰減模式,推算排風(fēng)井噪聲衰減至筒體邊界及敏感點處的噪聲水平。在扣除背景噪聲后,4號排風(fēng)井1m處最大聲級值為60.9dB(A)。經(jīng)過距離衰減,在不考慮地面效應(yīng)的情況下,排風(fēng)井噪聲至變電站筒體邊界處(相距16m)的聲級值為36.9dB(A),至站外最近敏感點(相距56m)的聲級值為26dB(A)。
據(jù)此分析,變電站廠界實際排放噪聲晝夜均能符合環(huán)保標(biāo)準要求。變電站周圍敏感點聲環(huán)境主要受交通噪聲影響,變電站噪聲對站外環(huán)境敏感點沒有影響。
500kV靜安地下變電站地面共設(shè)4個排風(fēng)井,將站內(nèi)設(shè)備熱量排至地面,總的排熱量每小時約為604.251MJ,設(shè)計最高溫升為5.1℃。通過實測4個排風(fēng)井的現(xiàn)場溫度,排風(fēng)井距地面為1.5m處的最高溫度為1.4℃。由于1號和2號排風(fēng)井設(shè)有圍護,不利于排熱擴散,而3號和4號排風(fēng)井散熱較快,距排風(fēng)井表面1m處已基本和環(huán)境溫度相當(dāng)。因此,變電站地面的公園游客,在不靠近排風(fēng)口的情況下,排風(fēng)井溫升對園區(qū)環(huán)境沒有影響,不會使游客感覺不適。
500kV靜安地下變電站作為國內(nèi)首個大型都市地下變電站,在設(shè)計、施工和試運行期間,嚴格按照環(huán)境影響報告及設(shè)計規(guī)范施工,并對實施效果進行了環(huán)境檢測,各項環(huán)境影響因子均符合環(huán)保要求,對周圍環(huán)境不會造成影響,圓滿通過竣工環(huán)保驗收。