東海島輸變電工程對紅樹林自然保護區的影響分析

王旭航，包建國，許高金，張 焜，廖琦琛

(中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 311122)

0 引言

為適應湛江東海島電力負荷發展的需要，保障湛江鋼鐵基地、中科煉化項目安全供電的需要，廣東電網公司提出建設500 kV東海島輸變電工程，工程包括新建500 kV東海島變電站，新建港城—東海島輸電線路，線路總長約40.3 km。采用同塔雙回架設，線路跨越大門涵水道段采用大跨越形式，大跨越段施工設置臨時碼頭。由于跨海通道的制約，工程部分輸電線路不得不經過湛江紅樹林國家級自然保護區，從而對保護區生態環境產生影響。本文以500 kV東海島輸變電工程為例，采用生態機理分析等方法，分析工程建設對紅樹林國家級自然保護區濕地生態環境帶來的影響，并提出相應的環境影響減緩措施和建議，為輸變電工程生態環境保護提供借鑒。

1 工程地理位置及自然保護區概況

500 kV東海島輸變電工程位于廣東省湛江市，工程于湖光鎮金興村附近穿越廣東湛江紅樹林國家級自然保護區，工程約有6.5 km的輸電線路位于保護區內，塔基數約13基，途經保護區段屬于實驗區，距保護區緩沖區超過5 km，如圖1所示。

圖1 工程與廣東湛江紅樹林國家級自然保護區的位置關系示意圖

廣東湛江紅樹林國家級自然保護區位于中國大陸最南端，分為40余片，呈帶狀分散分布于廣東省雷州半島沿海灘涂，跨湛江市的徐聞、雷州、遂溪、廉江四縣(市)及麻章、坡頭、東海、霞山四區。根據保護區總體規劃，保護區總面積20 278.8 hm2，劃分為核心區、緩沖區和實驗區，保護區的主要保護對象為紅樹林濕地生態系統及其生物多樣性，包括紅樹林資源、鄰近灘涂、水面和棲息于林內的野生動物等。保護區為濕地生態系統類型，棲居的鳥類較為豐富，鳥類總數量有194種[1]。根據張葦[2]等人近幾年的監測調查，保護區記錄有55種水鳥，包括部分全球瀕危物種黑嘴鷗在內的部分珍稀保護水鳥均偶有記錄，這些鳥類對灘涂的依賴性較大。保護區位于東亞—澳大利亞的遷徙通道，部分遷徙鳥類遷飛途中會在保護區內的灘涂區域進行補給[3]。

2 途經區域生態現狀

通過現場踏勘與調查，工程線路途經紅樹林自然保護區段現狀土地利用類型主要為有林地、宜林地和魚蝦塘，該區域為湛江水產養殖的重點區域之一，人為活動頻繁，紅樹林資源主要呈現零星片狀分布的特點。途經區域紅樹植物大多為嗜熱廣布種，沿線喬木以無瓣海桑為主，灌木以白骨壤、桐花樹為主。沿線共有紅樹林植物9科13種，沿線無珍稀保護植物分布。工程途經區域可能分布的鳥類有30科70種，其中國家級和省級重點保護鳥類17種，其在工程附近區域的活動行為以覓食為主。

工程線路附近的保護區段底棲生物以簾蛤目出現率最高，為50%，豐水期底棲生物平均棲息密度為60 ind/m2，生物量為49.704 g/m2。潮間帶生物中，軟體動物最多，約占68%，豐水期潮間帶生物的平均生物量為252.8 g/m2，平均豐度為67.4 ind/m2。漁業資源共16種，豐水期魚卵平均密度為31.20 ind/m3，仔稚魚平均密度為3.74 ind/m3。大跨越涉及的通明海段不屬于魚類重要“三場”分布區，不涉及魚類的洄游通道[4]。

3 生態環境影響分析

3.1 施工期生態環境影響分析

3.1.1 對海洋生態環境的影響

工程臨時碼頭建設和桿塔基礎施工過程中，由于開挖、圍堰、打樁等作業，將占用一定的潮間帶和海域，造成底棲生物受損，施工擾動將增加水體中的懸浮物濃度，降低水體透明度，直接影響浮游植物的光合作用，影響局部海域內的初級生產力水平，也會減少浮游動物對食物的攝取；成年游泳生物由于其具有較強的活動能力，受影響相對小，但其幼體影響較大，可能表現為急性致死、免疫力下降等；底棲生物遷移能力弱，高濃度懸浮物同樣對其產生較大影響。

根據測算[4]，本工程臨時碼頭施工懸浮物擴散、碼頭占地及塔基占地可能造成的一定的生物量損失，工程建設造成的生物量損失測算如表1所示。

表1 工程建設造成的生物量損失

3.1.2 對紅樹林資源的影響

根據施工場地分布情況，港城至東海島線路約有17基桿塔位于實驗區，其中有8個塔基占用紅樹林地，涉及紅樹林的塔基圍堰施工占地(包含鐵塔塔基四至范圍，為保持鐵塔的安全，圍堰在施工結束后不拆除)約0.92 hm2，臨時碼頭施工占地約0.14 hm2，工程共涉及塔基占地約1.06 hm2，占地造成的小喬木損失約267株，灌木損失約2 143株。參考廣西紅樹林研究中心(曹慶先等[5])等對廣西的紅樹林資源的生物量研究成果，單位面積紅樹林混合樹種生物量損失為18.223 t/hm2，工程建設將造成的紅樹林生物量損失約為19.36t，因此，工程建設將造成的生物量損失占保護區內總生物量的0.015%。可見，工程建設對保護區紅樹林種群資源和生物量的影響相對較小，在采取異地補償等措施后，影響將得到進一步減緩。

3.1.3 對鳥類的影響

湛江紅樹林國家級自然保護區潮間帶區域分布有豐富的紅樹林資源，這也是候鳥理想的棲息場所。根據相關研究，工程施工會對鳥類的棲息、覓食和遷飛活動帶來不同程度的影響。

1) 對鳥類棲息覓食的影響

根據現狀調查，工程途經區域主要為部分遷飛鳥類的臨時中途停歇場地。鳥類對噪聲較為敏感，絕大多數鳥類均有一定的驚飛距離需求。根據液壓打樁機噪聲源強，其打樁時230 m內的區域噪聲將超出70dB(A)，與該區域背景噪聲55dB(A)相比，打樁時的偶發噪聲已超出15dB(A)，對鳥類產生實質性驚擾，致使鳥類飛離該區域，從而縮小其有效棲息覓食地面積。根據保護區管理局對保護區鳥類的監測，保護區是冬末、春初越冬鳥類的理想棲息區域，這一時段鳥類種類和數量相對較多[6]。本工程施工主要安排在夏初至秋末時段，從施工時段安排上看，工程建設避開了鳥類棲息覓食的主要時段，總體影響較小。打樁作業僅在晝間進行，時間一般在1個月內，其影響屬于可逆的短期影響，施工結束后，施工噪聲隨即消失。

2) 對鳥類遷飛的影響

遷飛是候鳥重要的生態活動，遷徙過程與時間、溫度、食源、氣象條件等多種因素有關。按鳥類晝夜遷徙特性劃分，可分為晝間遷徙、夜間遷徙和晝夜遷徙三大類群。大多數陸地鳥類是在夜間遷徙，幾乎所有的猛禽都是白天遷徙，水鳥晝間和夜間遷徙的都有。夜間遷徙過程中，鳥類有時會把燈光當成黎明的光線，這種趨光性會造成鳥在夜間撞上亮著燈光的建筑物或車輛，從而造成鳥類死亡。為保證施工安全和減輕工程施工過程中對夜間遷飛鳥類的影響，工程原則上不安排夜間施工，即便由于工藝需要對塔基等作業面需要夜間施工時，也將采用低矮型燈光，施工區無高大建筑物，發生鳥類撞擊死亡的概率也將很低。

3.2 運行期生態環境影響

3.2.1 對保護區生態系統完整性和生物多樣性的影響

本工程線路涉及保護區段主要通過塔基占地形式改變保護區的結構，根據調查分析，有8個塔基占地將涉及紅樹林，其他塔基位于無紅樹林分布區域。本工程塔基涉及自然保護區段塔基之間的平均檔距約430 m，由于工程塔基之間的間距大，不會對保護區內的紅樹林資源產生種群隔離，也不會對輸電線路兩側活動的鳥類自由覓食形成阻隔，保護區生態系統結構和功能仍將得以維持，工程建設基本不影響保護區生態系統完整性。塔基占地區主要分布有白骨壤、桐花樹、海芒果、無瓣海桑等該區域常見的幾種紅樹林植物，工程塔基占用將使局部區域生物多樣性降低，但單個塔基施工圍堰內占地一般不超過1 000 m2，不會導致上述種類在這一區域消失，對線路保護區沿線區塊的生物多樣性總體影響較小。

3.2.2 輸電線路電磁感應對鳥類的影響

根據相關科學研究，多數遷飛鳥類都會利用磁場對遷飛路徑進行定位。輸變電工程在運行過程中，由于交流輸電線路的工作原理，在電力輸送過程中，將產生一定的工頻電磁場，對周邊局部的電磁環境產生一定影響。由于電磁場對鳥類的生理過程影響較為復雜，經過幾十年的發展，500 kV輸變電工程在全國范圍已較為普遍，目前尚未有確切的科學研究表明工頻電磁感應對鳥類的生理活動產生明顯不利影響，后續有待于進一步的深入研究。

3.2.3 電暈噪聲對鳥類的影響

輸電線路運行過程中，將產生一定的電暈噪聲。線路電暈噪聲采用美國邦納維爾電力局BPA在實際試驗線路上通過長期實測數據推導得出的預測公式，計算的50%累計百分聲級。

式中：SLA為A計權聲級；PWL(i)為第i相導線的聲功率級；Ri為測點至被測i相導線的直線距離，m；Z為相數。

式(1)中PWL按下式計算：

式中：E為導線的表面梯度，kV/cm；deq為等效直徑，deq=0.58n0.48×d；n為分裂根數，n≥4；d為次導線直徑，mm。

根據預測，線路下方的電暈噪聲在36dB(A)～43dB(A)之間，電暈噪聲滿足GB 3096—2008《聲環境質量標準》中1類功能區的標準。此外，根據我國電力行業對輸電線路電暈噪聲類比監測的推算，500 kV輸電線路1 m處產生的電暈噪聲聲壓級預計不超過55dB(A)，電磁噪聲的產生主要與天氣條件有關，在潮濕的環境條件下，電暈噪聲較為明顯，但相對連續和穩定。根據其他已建500 kV輸變電工程下方的鳥類棲息、覓食行為調研，鳥類仍可在線路下方進行棲息、覓食，其具有良好的生態適應能力。因此，運行期電暈噪聲對鳥類的影響總體較小。

3.2.4 輸電桿塔和導線對鳥類遷飛的影響

本工程輸電線路為架空線路工程，保護區段桿塔高度最高可達150 m，桿塔之間的檔距基本在300～1 000 m之間。據資料顯示[7]，在長距離遷徙飛行過程中，特別是在天氣晴好的夜晚，不同鳥類飛行高度通常較高，絕大部分鳥類的飛行高度在150 m以上，其中燕遷飛高度在450 m左右，鶴遷飛高度在500 m左右，雁遷飛高度在900 m左右。但在天氣惡劣或異常天氣條件下，許多鳥類會作中途停歇，其飛行高度也將有所下降[8]，在這種情況下，有可能出現鳥類撞擊桿塔或導線的可能性，從而導致部分鳥類個體出現死亡。根據國內外的研究，發生鳥類撞擊桿塔或導線死亡的現象并不常見，屬于偶發情況[9]。工程區越冬鳥類以雁、鶴類、鷺類為主，飛行能力強，因此，影響相對較小。根據保護區的調查，工程附近區域活動的鳥類以濕地水鳥為主[2]，無論是留鳥還是旅鳥，其均為晝行性鳥類，晝間覓食主要在灘涂或紅樹林區域，夜宿多選擇在紅樹林區域。濕地水鳥晝間視力極好，在輸電線路或桿塔附近起落，基本不會發生鳥類撞擊事件；對于運行中的輸電線路，由于導線本身存在電暈噪聲和較強的電場，鳥類在飛抵導線附近時往往主動遠離。因此，工程對附近的濕地鳥類起落過程基本無影響。

3.2.5 運行維護對鳥類的影響

多數鳥類具有筑巢習慣，喜鵲、貓頭鷹等鳴禽、猛禽則對桿塔等人工構筑物具有一定的喜好性。根據電力部門長期以來的觀察，500 kV輸電線路桿塔上的筑巢比例可高達7%，常導致部分線路意外跳閘，從而影響供電安全。為確保電力設施的安全運行，電力部門每年需依法對桿塔上的鳥巢進行清除，在清除過程中，使鳥類暫時失去巢穴，也可能使巢內未孵化鳥蛋或幼鳥受到意外傷害。保護區以涉禽等濕地水鳥為主，其棲息活動多在灘涂區域，喜在桿塔處營筑巢生活的種類和個體比例很低，為減少鳥類筑巢，在部分桿塔上設置有驅鳥器，減少鳥類在桿塔上的筑巢行為。因此，運行維護對其影響較小。

4 生態環境保護措施

4.1 路徑優化措施

對線路進行優化調整，使位于自然保護區實驗區內的工程線路由7.3 km縮短至了6.5 km，塔基數量由17基減少至了13基。

4.2 污染防治措施

為減緩工程施工期間廢水、廢棄、棄渣影響，本工程提出了采用粉料場遮蓋、施工船舶生活污水處理、灌注樁泥漿水沉淀處理、生活垃圾清運、土石方就地平衡等一系列措施。并提出避免夜間施工，減少夜間噪聲干擾的保護措施。

4.3 生態影響減緩措施

采用無人機多級牽引的方式進行放線；將棄渣場、臨時生活營地均調整至保護區外；施工過程中臨時占用的場地，在施工結束后，盡量按照原有植被類型進行恢復。對保護區的濕地鳥類進行冬季補飼；建設候鳥觀測救助站，在候鳥遷徙高峰期進行觀測。

4.4 生態修復措施

針對線路兩側50 m范圍內的區域，通過特定的葉面施用和體外輸液等原地生態修復措施，使紅樹林生態系統逐漸趨于健康；與保護區主管部門簽訂生態補償協議，選擇保護區內其他疏林地進行異地造林修復，維持保護區內紅樹林資源總量不變。

4.5 環境管理措施

設置相應的環境管理機構，制定相應的環境管理制度，進行生態環境保護相關的法律法規的培訓和考核。提出了對保護區周邊的海域水質、海洋生態、海洋沉積物、噪聲、環境空氣、鳥類資源等進行監測。工程運行維護時，在輸電桿塔塔頭部分設置驅鳥器，減少鳥類在桿塔上的筑巢行為；對于個別桿塔上的鳥巢清理過程中，注意保護好鳥巢中的卵和幼鳥。工程施工過程中開展環境監理的要求，對措施實施過程中存在的問題及時提出整改要求，確保措施實施效果滿足工程竣工環保要求。

5 結語

500 kV東海島輸變電工程對湛江東海島經濟開發區的建設具有舉足輕重的作用，湛江紅樹林國家級自然保護區是我國遷徙鳥類重要的棲息、覓食場所。工程建設不可避免地會對湛江紅樹林自然保護區的濕地生態系統、紅樹林資源、鳥類等產生一定的負面影響。通過分析，得出工程建設的影響總體是可接受的，在通過采取路徑優化、污染防治、生態影響減緩、生態修復、環境管理等一系列措施后，工程建設帶來的不利影響將得以極大地緩解或消除。對于其他涉及濕地敏感區的輸變電工程設計和環境影響評價，本文所提出的評價思路、評價方法及保護措施均具有較好的借鑒之處，在推動工程建設的同時，切實做好生態環境保護工作，實現經濟發展與生態保護的雙贏。