内蒙古输变电工程生态保护策略
张燕军
内蒙古华诚鸿瑞科技有限公司 内蒙古呼和浩特市 010041 身份证号码:142332198908053636
一、引言
内蒙古拥有丰富的风能、太阳能资源,是 “西电东送” 的核心通道,截至 2024 年,全区输变电线路总长超过 15 万公里,500kV 及以上变电站达 30 座。然而,输变电工程建设需穿越草原、沙地、湿地等生态敏感区,施工过程中的土地占用、植被破坏、土方开挖等易引发水土流失、草场退化等问题。数据显示,未采取生态保护措施的输变电工程,每公里线路可导致 0.5-1 公顷植被破坏,恢复周期长达 5-10 年。
有效的生态保护能显著降低工程对环境的影响。例如,某 500kV 输变电工程通过优化路径与植被恢复技术,植被覆盖率在竣工后 1 年恢复至 90% ,远高于传统施工的 60‰ 因此,研究内蒙古输变电工程生态保护策略,对保障能源基地建设与生态安全具有重要意义。本文结合内蒙古地区特点,系统分析输变电工程全周期的生态保护措施。
二、内蒙古输变电工程的生态特征与风险内蒙古地域辽阔,生态系统类型多样,输变电工程主要穿越以下三类敏感区域:
• 草原生态系统:以锡林郭勒草原、呼伦贝尔草原为代表,植被以针茅、羊草、冰草等多年生草本植物为主,土壤为栗钙土,土层厚度通常在 20-50cm ,有机质含量高但抗侵蚀能力弱。
• 荒漠与沙地生态系统:包括浑善达克沙地、库布其沙漠边缘地带,年降水量仅150-300mm ,植被覆盖率不足 30% ,以沙蒿、沙棘等耐旱植物为主。
• 湿地与河流生态系统:如黄河内蒙古段沿岸湿地、乌梁素海周边区域,是候鸟迁徙的重要驿站,每年春秋两季有天鹅、大雁等数十种鸟类在此停歇。2.2 工程建设的生态风险
输变电工程从规划到运营的全周期均存在生态风险,具体表现为:
• 规划选址阶段:路径设计若未避开生态敏感区,可能直接占用核心草原或湿地。例如,某 220kV 线路原规划路径穿越呼伦贝尔草原核心区,将导致 50 公顷优质草场永久占用,经生态评估后调整路径,避免了不可逆影响。
• 施工期风险:
◦ 植被破坏:塔基开挖、施工便道修建会直接剥离地表植被,每基铁塔(直线塔)施工需占用 0.2-0.5 公顷土地,若为转角塔则占用面积增至 0.8 公顷。某 110kV 线路施工中,因未控制便道宽度(实际宽度达 8 米,远超规范的 4 米),额外破坏草场 20 公顷。
◦ 水土流失:内蒙古地区土壤质地疏松,施工期土方开挖若未采取防护措施,遇暴雨时水土流失量可达 500-1000 吨 / 平方公里。2023 年某变电站施工中,因弃渣场未设拦挡,一场暴雨导致周边 5 公顷草场被泥沙覆盖。
• 运营期风险:
◦ 植被退化:线路走廊需定期修剪植被(防止树障短路),若修剪过度(如高度低于 1 米),会破坏草场的自然群落结构,导致优势物种减少。
◦ 土壤污染:变电站运维过程中,变压器油、检修废水若泄漏,会污染周边土壤,导致土壤 pH 值异常,影响植被生长。
三、内蒙古输变电工程生态保护策略
3.1 规划阶段:生态优先的路径优化
• 生态敏感区避让机制:建立 “生态红线 - 工程路径” 叠加分析体系,利用遥感技术与 GIS 平台,将内蒙古生态保护红线、草原核心区、湿地保护区等数据纳入路径设计。路径选择需遵循 “三避一就” 原则:避开生态红线、避开核心保护区、避开湿地核心区,就近利用已有交通廊道或闲置土地。
集约化路径设计:
◦ 同塔多回技术:在负荷密集区域采用同塔双回或四回线路,减少线路走廊占用面积。例如,在内蒙古西部工业园区,同塔双回 500kV 线路较单回线路节约土地 60% ,每公里减少草场占用 0.3 公顷。
• 生态影响预评估:在可行性研究阶段,委托第三方机构开展生态影响预评估,量化工程对植被、野生动物、土壤的影响程度,提出针对性避让措施。
3.2 施工期:低影响施工与生态防护植被保护与恢复技术:
◦ 表土剥离与回用:施工前对塔基、便道等区域的表层土壤(厚度 15-20cm )进行剥离,采用编织袋或无纺布覆盖保存,避免风吹日晒导致肥力流失。施工结束后,将表土回覆至原地,为植被恢复提供基础。某 500kV 线路施工中,表土回用率达100% ,使植被恢复周期缩短至 1 年(传统施工需 3 年)。
• 水土流失防治:
◦ 塔基防护:采用 “挡土埂 + 植被毯” 组合措施,在塔基周边修筑高 30cm 的土埂,内侧铺设生态植被毯(由秸秆与草籽编织而成),拦截雨水与泥沙。某变电站施工中,该措施使塔基周边水土流失量减少 80% 。
• 野生动物保护措施:
◦ 施工时间管控:在候鸟迁徙期(3-5 月、9-10 月),湿地周边 5 公里范围内停止夜间施工,避免强光与噪声干扰。某 500kV 线路湿地段施工中,严格遵守迁徙期管控,未发现鸟类栖息地迁移。
3.3 运营期:生态监测与动态维护• 建立生态监测体系:
◦ 监测指标:包括植被覆盖率、物种多样性、土壤侵蚀模数、野生动物活动频率等。在草原段每 5 公里设置 1 个监测点,沙地段每 2 公里设置 1 个监测点,定期(每季度)开展调查。
◦ 技术手段:采用无人机航拍监测大范围植被恢复情况,布设红外相机记录野生动物活动,安装土壤墒情传感器实时监测土壤水分变化。某 ±800kV 特高压线路运营期,通过无人机监测发现 3 处植被恢复滞后区域,及时采取补播措施。
• 植被动态管理:
◦ 差异化修剪:根据线路电压等级确定安全距离(500kV 线路对树木的安全距离为 5 米),对草原植被仅修剪超过安全距离的部分,保留下层草本植物。某 500kV 线路运营中,采用选择性修剪,线路下仍有针茅、羊草等优势物种生长,维持了草场生态功能。
◦ 定期补播:每年春季对植被覆盖率低于 80% 的区域进行补播,选用与周边植被一致的物种,避免外来物种入侵。
四、案例分析
4.1 项目概况
某 500kV 输变电工程(内蒙古段)全长 250 公里,途经锡林郭勒草原、浑善达克沙地边缘及 2 处小型湿地,共设铁塔 500 基,变电站 1 座,总投资 15 亿元。工程建设面临的核心生态挑战:草原段占比 60% ,需保护优质草场;沙地段占比 30% ,需防治风蚀;湿地段占比 10% ,需保障候鸟栖息。
4.2 生态保护措施• 规划阶段:
◦ 路径优化:通过 GIS 分析,绕避锡林郭勒草原核心区,将原路径向北偏移 5 公里,减少草原占用 15 公顷;
◦ 生态评估:委托第三方机构开展评估,针对沙地风蚀风险,提出采用装配式塔基(减少土方开挖)的措施。
• 施工期:
◦ 植被保护:全线路表土剥离保存率 100% ,草原段采用羊草 + 针茅混合恢复,沙地段采用沙蒿 + 沙打旺恢复;
◦ 水土防护:塔基全部设置挡土埂与植被毯,便道宽度控制在 4 米内,弃渣场选址沙地低洼处并进行植被恢复;
• 运营期:
监测体系:设置 20 个生态监测点,采用无人机与红外相机开展定期监测;
◦ 动态维护:每年春季对植被覆盖率低于 80% 的区域进行补播,线路修剪采用差异化标准。
4.3 实施效果
• 施工期:植被破坏面积较定额指标减少 40% ,水土流失量控制在 300 吨 / 平方公里以内,未发生野生动物惊扰事件;
• 运营 1 年后:草原段植被覆盖率恢复至 90% ,沙地段风蚀模数降低 60% ,湿地段鸟类种类与数量未受影响;
• 综合效益:工程通过生态保护措施,获得 “内蒙古生态友好型工程” 称号,生态修复成本占总投资的 3% ,远低于生态破坏后的治理成本(通常占总投资的 10% 以上)。
五、结论与建议
内蒙古输变电工程生态保护需结合区域生态特征,从规划、施工到运营实施全周期管控,核心在于减少生态干扰与促进生态恢复。基于实践经验,提出以下建议:
• 政策层面:完善内蒙古输变电工程生态保护地方标准,将生态保护措施纳入工程招投标评分体系(权重不低于 10% ),对采用先进生态技术的项目给予补贴。
• 技术层面:推广装配式塔基、模块化变电站等低影响施工技术,研发适合内蒙古干旱半干旱地区的植被恢复种子(如耐旱、抗寒品种)。
通过科学的生态保护策略,内蒙古输变电工程可实现 “能源输送” 与 “生态保护”的双赢,为我国生态脆弱区大型工程建设提供可复制的经验。
参考文献:
[1] 张红军。输变电工程生态学 [M]. 北京:中国环境科学出版社,2021.
[2] 李金海。草原生态保护与工程建设 [M]. 呼和浩特:内蒙古人民出版社,2020.
[3] 王如松。生态工程原理与应用 [M]. 北京:科学出版社,2019.
[4] 刘树华。内蒙古生态环境与可持续发展 [M]. 北京:气象出版社,2018.