中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月16日，在大慶實(shí)驗(yàn)平臺(tái)500千伏變電站新建工程現(xiàn)場，國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司工作人員操控?zé)o人機(jī)升空，僅用20分鐘便完成了塔基周邊1000平方米范圍內(nèi)土壤容重、植被蓋度、水土流失痕跡的全景監(jiān)測。這是該公司“空—天—地”一體化智能監(jiān)測體系應(yīng)用的生動(dòng)場景，正為寒地黑土保護(hù)與工程綠色建造提供精準(zhǔn)技術(shù)支撐。
黑龍江是寒地黑土核心區(qū)，其境內(nèi)的黑土地不僅被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”，更是保障國家糧食安全的“壓艙石”。然而當(dāng)?shù)亟涤昙?、凍融頻繁的自然條件，導(dǎo)致輸變電工程施工中極易出現(xiàn)土壤翻漿、植被枯萎等問題。為此，黑龍江電力聯(lián)合中電聯(lián)技經(jīng)中心，組建由生態(tài)學(xué)、水土保持、電力工程等領(lǐng)域?qū)＜覙?gòu)成的27人課題組，于2024年9月啟動(dòng)了關(guān)于如何通過新技術(shù)在輸變電工程施工中守護(hù)黑土、避免植被枯萎的研究。
空天地多維監(jiān)測
筑牢寒地“智慧預(yù)警屏障”
經(jīng)過近一年的系統(tǒng)推進(jìn)，“衛(wèi)星看全局、無人機(jī)查細(xì)節(jié)、地面測數(shù)據(jù)”的多維立體監(jiān)測模式已落地見效。該模式整合哨兵二號、Landsat與MODIS等衛(wèi)星2003~2023年的遙感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)輸變電工程沿線黑土區(qū)水土流失面積、植被覆蓋度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測；無人機(jī)搭載高分辨率相機(jī)與熱紅外儀，每月對重點(diǎn)區(qū)域巡查，今年已在哈爾濱、肇東等地發(fā)現(xiàn)6處植被退化點(diǎn)，并及時(shí)組織補(bǔ)種羊草等本地耐旱植被；地面監(jiān)測則通過采集塔基周邊土壤樣品、開展徑流與含沙量試驗(yàn)，獲取工程擾動(dòng)下水土流失與植被擾動(dòng)的數(shù)據(jù)，為模型參數(shù)標(biāo)定和過程模擬提供實(shí)證依據(jù)。
“三者聯(lián)動(dòng)，讓監(jiān)測效率提升5倍，黑土擾動(dòng)預(yù)警時(shí)間提前了3天?！敝须娐?lián)技經(jīng)中心電網(wǎng)造價(jià)部主任李慶軍介紹。該體系實(shí)時(shí)掌握施工擾動(dòng)區(qū)水土流失與植被退化情況，為全過程動(dòng)態(tài)管控提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，還解決了監(jiān)測結(jié)果滯后、成本高的問題，為水土保持“空天地”一體化監(jiān)管提供了創(chuàng)新性實(shí)踐案例。
三維仿真精準(zhǔn)預(yù)判
構(gòu)建工程“生態(tài)主動(dòng)防線”
在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)—國富500千伏輸變電工程施工現(xiàn)場，工作人員點(diǎn)開輸變電施工區(qū)實(shí)景三維模型，塔基周邊500米范圍內(nèi)的水蝕風(fēng)險(xiǎn)等級、凍融敏感區(qū)分布一目了然。“通過傾斜攝影建模，結(jié)合氣象、土壤數(shù)據(jù)，能算出每處施工點(diǎn)的復(fù)合侵蝕風(fēng)險(xiǎn)?！眹W(wǎng)黑龍江建設(shè)公司業(yè)主項(xiàng)目經(jīng)理劉續(xù)磊介紹道，模型能看出2003~2023年凍融敏感性呈動(dòng)態(tài)變化，黑土沙化敏感性呈現(xiàn)“中東部高、西部低”的特點(diǎn)，通過模擬土壤保持量時(shí)空分異，分析景觀格局與保持功能的關(guān)聯(lián)機(jī)制，能夠識(shí)別出優(yōu)先治理區(qū)，為工程建設(shè)中的水土保持措施提供科學(xué)指導(dǎo)。
“依托三維仿真與風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)技術(shù)，我們已對11處塔基優(yōu)化了選址，預(yù)計(jì)減少黑土擾動(dòng)面積超20畝?！眲⒗m(xù)磊表示，該技術(shù)能夠在電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)階段提供敏感區(qū)避讓及施工優(yōu)化方案，讓電網(wǎng)工程在安全性與生態(tài)性間實(shí)現(xiàn)最佳平衡。課題組還依托三維仿真模型對施工區(qū)域的土壤穩(wěn)定性、侵蝕風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判，對7處施工點(diǎn)位有針對性地調(diào)整了開挖坡度，有效減少了土壤裸露面積。新技術(shù)的應(yīng)用正推動(dòng)輸變電施工的生態(tài)管控從被動(dòng)應(yīng)對向主動(dòng)預(yù)防轉(zhuǎn)變。
集成技術(shù)長效修復(fù)
喚醒黑土“生態(tài)自愈潛能”
針對寒地黑土區(qū)復(fù)合侵蝕問題，課題組項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套綜合修復(fù)技術(shù)，將“工程防護(hù)+植被恢復(fù)+臨時(shí)保護(hù)”三種手段有機(jī)結(jié)合。在工程層面，科學(xué)設(shè)置圍擋、排水和固土設(shè)施，有效防止表層土壤流失；在植被方面，優(yōu)先選用本地耐寒耐旱植物，模擬自然植被群落，幫助恢復(fù)區(qū)域生態(tài)功能；施工期間則采取快速覆蓋、臨時(shí)排水等短期措施，最大限度減少土壤暴露和侵蝕。“復(fù)合技術(shù)的應(yīng)用，讓植被恢復(fù)時(shí)間從6個(gè)月縮短到4個(gè)半月，每年每公頃土壤流失量從20噸減少到14噸。”劉續(xù)磊介紹說。
課題組還根據(jù)實(shí)地試驗(yàn)成果，編寫了《東北黑土區(qū)輸變電工程植被保護(hù)技術(shù)方案》，明確了施工后1個(gè)月、3個(gè)月和6個(gè)月等關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)的具體養(yǎng)護(hù)要求，實(shí)現(xiàn)了從種植到成活的精細(xì)管理。開發(fā)應(yīng)用了“黑土地?fù)p毀土壤侵蝕分析軟件”和“水源涵養(yǎng)量計(jì)算軟件”。這些成果不僅實(shí)用性強(qiáng)，還為電網(wǎng)建設(shè)綠色發(fā)展提供了可復(fù)制的“黑土樣本”。
“黑土保護(hù)是大事，電網(wǎng)建設(shè)必須擔(dān)起這份責(zé)任。”黑龍江電力建設(shè)部副主任王華峰表示，年底前將把這套技術(shù)推廣至哈爾濱東部山區(qū)、肇東農(nóng)田保護(hù)區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域，讓每一項(xiàng)電網(wǎng)工程都成為守護(hù)黑土的生態(tài)工程，為“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)與黑土地可持續(xù)利用貢獻(xiàn)電網(wǎng)力量。
