西北湿陷性黄土高原地区输变电工程水土流失防治措施研究

1.引言

西北地区蕴含着丰富的风能、太阳能，是我国重要的能源基地，随着经济发展对电力的需求持续增大，该地区输变电工程建设如火如荼。然而，该地区地质环境脆弱，尤其黄土高原地区具有湿陷性、易侵蚀性等特点，输变电工程建设扰动地表，极易引发严重的水土流失，威胁生态环境、工程安全和社会经济发展。因此，针对该地区输变电工程水土流失防治措施的研究具有重要意义。目前，针对黄土高原输电线路工程的水土流失防治技术已有一些研究成果[1， 2， 3]，但针对湿陷性黄土地区的特殊性，仍需进一步深入研究。

2.西北湿陷性黄土高原地区输变电工程水土流失特点、成因及危害

2.1 水土流失特点

湿陷性显著：黄土遇水后结构迅速崩解，产生显著的湿陷变形，加剧水土流失。

侵蚀模数高：该地区降雨集中，强度大，黄土易被冲刷，侵蚀模数远高于其他地区。

沟壑发育：长期侵蚀作用下，沟壑纵横交错，地形破碎，加剧水土流失的复杂性。

季节性明显：水土流失主要集中在汛期，具有明显的季节性特征。

2.2 水土流失成因

（1）自然因素

地质条件：黄土的湿陷性、易侵蚀性是水土流失的内在因素。

气候条件：降雨集中、强度大，为水土流失提供了动力。

地形地貌：沟壑发育，坡度陡峭，加速水土流失。

（2）人为因素

工程建设：输变电工程建设过程中，开挖、填筑、压实等活动破坏地表植被，扰动土体结构，改变地表径流，为水土流失创造条件。

施工管理：施工过程中，缺乏有效的水土保持措施，随意堆放弃土弃渣，加剧水土流失。

后期维护：输变电工程运行维护过程中，若不及时修复受损的植被和水土保持设施，也会导致水土流失加剧。

2.3 水土流失危害

生态环境破坏：水土流失导致土壤肥力下降，植被退化，生物多样性减少，破坏生态平衡。

工程安全威胁：水土流失导致地基不稳定，威胁输电塔、变电站等工程设施的安全运行。

社会经济影响：水土流失导致土地资源减少，农业生产受损，影响当地居民的生计，制约社会经济发展。

水资源污染：水土流失携带大量泥沙进入河流，造成水体污染，影响水资源利用。

3.西北湿陷性黄土高原地区输变电工程水土流失防治措施

3.1 工程措施

截排水工程：包括截水沟、排水沟、边坡排水等，旨在拦截地表径流，减少雨水对坡面的冲刷。

护坡工程：包括砌石护坡、混凝土护坡、土工格栅护坡等，旨在加固边坡，防止坡面坍塌。

挡土墙工程：包括重力式挡土墙、悬臂式挡土墙等，旨在支撑土体，防止滑坡。

沉沙池工程：旨在拦截泥沙，减少泥沙进入河流。

3.2 植物措施

植树造林：选择适应当地气候和土壤条件的树种，进行植树造林，增加植被 覆盖率，减少水土流失。

种草护坡：选择根系发达的草种，进行种草护坡，增加土壤的抗侵蚀能力。

灌木绿化：选择耐旱、耐贫瘠的灌木，进行灌木绿化，形成多层次的植被结构，提高水土保持效果。

3.3 生物工程措施

草方格固沙：利用草方格拦截风沙，固定沙土，为植被生长创造条件。

秸秆覆盖：利用秸秆覆盖地表，减少雨水对土壤的直接冲刷，增加土壤的保水能力。

客土喷播：将土壤、肥料、种子等混合物喷洒到坡面上，快速恢复植被。

3.4 管理措施

加强规划设计：在工程规划设计阶段，充分考虑水土保持因素，优化线路走向，减少对地表的扰动。

严格施工管理：加强施工过程中的水土保持管理，规范施工行为，防止乱挖乱填。

定期巡查维护：定期巡查维护水土保持设施，及时修复受损的植被和工程设施。

加强宣传教育：加强水土保持宣传教育，提高工程周边民众的水土保持意识。4.现有防治措施的适用性及局限性

现有防治措施在西北湿陷性黄土高原地区输变电工程水土流失防治中发挥了一定的作用，但同时也存在一些局限性：

工程措施：成本较高，对地形地貌的改变较大，可能影响景观。

植物措施：生长周期长，见效慢，受气候条件影响较大，成活率较低生物工程措施：适用范围有限，对土壤条件要求较高。

管理措施： 需要长期坚持，执行难度较大。

5.建议

针对西北湿陷性黄土高原地区输变电工程水土流失防治问题，提出以下建议。

（1）因地制宜，综合治理：针对不同的地形地貌、土壤条件和气候特点，选择合适的防治措施，进行综合治理。

（2）注重生态修复：在工程建设过程中，尽量减少对地表的扰动，注重生态修复，恢复植被。

（3）加强科技创新：加强对湿陷性黄土水土流失机理的研究，研发新型的水土保持材料和技术，加强西北干旱少雨条件下植被恢复方面的研究和新技术应用。

（4）强化监管力度：加强对输变电工程水土保持的全过程监管力度，确保各项防治措施落到实处。

（5）推广生态友好型施工技术：采用生态友好型施工技术，如微扰动施工、生态护坡等，减少对环境的影响。

（6）建立完善的监测体系：建立完善的水土流失监测体系，及时掌握水土流失情况，为防治工作提供依据。

6.结论

西北湿陷性黄土高原地区输变电工程水土流失防治是一项长期而艰巨的任务。需要综合运用工程措施、植物措施、生物工程措施和管理措施，因地制宜，综合治理，注重生态修复，加强科技创新，强化监管力度，并特别关注湿陷性黄土的特殊性，才能有效控制水土流失，保护生态环境，促进社会经济可持续发展。未来的研究方向可以集中在新型水土保持材料的研发、生态修复技术的优化以及湿陷性黄土地区水土流失的长期监测与评估等方面 [4，5，6] 。同时，需要严格遵守国家相关法律法规[7，8]，确保水土保持工作的规范化和标准化

参考文献：

[1] 李锐，王文科，孙建华等. 黄土高原输电线路工程水土流失防治技术研究[J]. 水土保持通报， 2015， 35（5）： 293-297.

[2] 张建军，王占礼，郭明等. 湿陷性黄土地区输电线路工程水土流失防治措施研究[J]. 人民黄河， 2018， 40（1）： 103-107.

[3] 赵阳，孙其诚，董志发等. 黄土高原输电线路工程水土流失防治技术应用[J]. 水土保持研究， 2019， 26（3）： 347-352.

[4] 王晓东， 张志强， 李晓东， 等. 西北地区输变电工程水土流失防治技术研究进展[J]. 电力建设， 2020， 41（1）： 1-7.

[5] 郭明，张建军，王占礼等. 湿陷性黄土地区输电线路工程水土流失防治效果评价[J]. 水土保持学报， 2021， 35（2）： 234-240.

[6] 许模，孙其诚，赵阳等. 黄土高原输电线路工程水土流失防治措施优化研究[J]. 水土保持通报， 2022， 42（2）： 288-294.

[7] 中华人民共和国水利部. 水土保持法[M]. 北京： 中国水利水电出版社，2010.

[8] 中华人民共和国国家环境保护总局. 水土保持工程建设规范[S]. 北京：中国环境科学出版社， 2001.