3. Отчуждение земель под трассу линии электропередачи. Лесобиологическии способ обеспечения экологической безопасности

Отчуждение земель при прокладке трассы ВЛ приводит к нарушению верхних плодородных слоев почвы, вырубке лесов, вызывают помехи ведению сельскохозяйственных ра­бот, изменению среды обитания животных, птиц и т. д. Рас­чищенная при строительстве линии электропередачи трасса обычно довольно быстро зарастает, что приводит к увеличе­нию числа отключений ЛЭП из-за перекрытий между прово­дами и деревьями и требует периодической расчистки трасс либо их химической обработки арборицидами. Последнее так­же значительно влияет на живые организмы, обитающие на трассах линий. В целях защиты населения и персонала, про­водящего работы вблизи ВЛ, установлены границы санитарно-защитных зон, в пределах которых напряженность элект­рического поля превышает 1 кВ/м. Ширина защитной зоны для линий с горизонтальным расположением фаз (при от­сутствии средств снижения напряженности электрического поля) составляет

Шз=2D+2l_зз, (3.1)

где /з j— расстояние от проекции на землю крайней фазы до границы зоны в направлении, перпендикулярном к ВЛ, равное 20 м для ВЛ 330 кВ, 30 м — ВЛ 500 кВ, 40 м — ВЛ 750 кВ, 55 м — более 1000kb, D—расстояние между фа­зами ВЛ.

Как правило, полоса отчуждения не остается во владении энергоорганизации, и в ее пределы разрешен доступ населе­ния. В СССР в пределах санитарно-защитных зон запрещены размещение жилых и общественных зданий, организация сто­янок транспорта и заправка его горючим, а также ремонт ма­шин и механизмов. Сельхозработы разрешены, но, например, в санитарно-защитной зоне ВЛ 750 кВ и выше продолжи­тельность сельскохозяйственных и других работ не должна превышать 1,5 часа в сутки. Во всех случаях энергооргани­зация оставляет за собой право свободного доступа к линии для ее осмотра и ремонта.

Таблица 3.1

Номинальное на­пряжение, кВ	220	330	500	750	Более 1000 кВ
Площадь отчуж-даемой земли
под промежуточ­ную опору, м^2	240	260	320	830	1280
Площадь отчужда­
емой земли под
опоры на 1 км ЛЭП, м^2	600	650	800	2100	3200

В табл. 3.1 приведены сравнительные данные по отчуж­дению земель под трассы высоковольтных ВЛ.

Приведенные данные относятся к линиям традиционного конструктивного исполнения. В случае компактного исполне­ния электропередачи ее вредное влияние снижается. В табл. 3.2 представлены экологические показатели обычной и ком­пактной линий напряжением 750 кВ и более. Предполагается компактизация за счет применения опор «охватывающего» типа и расположения проводов расщепленных фаз по окруж­ности с горизонтальным расположением фаз.

При проектировании линий электропередач сверх- и ульт­равысоких напряжений стараются прокладывать их по не­удобным для пахоты землям, в том числе и по лесным мас­сивам. В этом случае наличие широкой просеки вдоль трассы линий приводит к потере устойчивости деревьев, харак­терной для сплошных лесных массивов. В связи с этим вели­ка опасность падения деревьев на линию, что приводит к об­рыву проводов и разрушению опор.

Таблица 3.2

Характеристика линии	Вид линий:
	обычные		компактные
Номинальное напряжение, кВ	750	1150	750	Более 1000 к В
Междуфазное расстояние, м	18,5	24,2	9,0	12,0
Количество проводов в фа­зе	5	8	5	11
Ширина коридора линии/ ширина зоны с напряжен­ностью 0.5 кВ/м, м	117/110	158/154	98/88	134/174
Удельная ширина коридо­ра, М/ГВт	63,9	33,8	42,4	19,6

В лесных массивах высотой более 4 м для всех линии электропередачи напряжением 330 кВ и выше, а также для радиальных электропередач напряжением 220 кВ, служащих единственным источником электропитания потребителей, ши­рина просеки определяется расстоянием между крайними проводами линий плюс расстояния от крайних проводов до лесного массива, равные высоте деревьев основного лесного массива. Принимаемые в настоящее время расстояния между крайними проводами приведены в табл. 3.3.

Общая площадь, отторгаемая линиями электропередач от лесных угодий, превосходит полмиллиона гектаров. Это на­носит огромный ущерб лесному хозяйству страны. Содержа­ние просек на трассах связано с огромными трудозатрата­ми, поскольку один раз в пять лет необходимо проводить вы­рубку подрастающих деревьев [5].

Наносимый природе и лесному хозяйству ущерб и трудо­затраты на расчистку просек можно значительно сократить, отказавшись от традиционного способа проектирования и строительства воздушных линий. Расстояния между прово­дами могут быть сокращены до минимально необходимых для обеспечения надежной работы линии при перенапряже­ниях. При этом необходимо использовать современные сред­ства для глубокого ограничения междуфазовых перенапря-

Та б л и т а 3.3

Номинальное на­пряжение, кВ	220	330	500	750	Более 1000 кВ
Расстояние между крайними прово­дами, м	14	18,5	23,5	40	47
Ширина просеки, м	54	58,5	63,5	80	87
Общая площадь линий в лесах.	200	84	120	25	6
тыс. га

жений до уровня 1,5—1,8 наибольшего рабочего напряжения. Для предотвращения уменьшения изоляционных расстояний при боковом ветре в пролетах должны быть установлены междуфазовые изоляционные распорки. В результате ширина трассы линии получается на 10—20 м меньше, чем при тра­диционной конструкции линий, а уменьшение площади трасс в лесных угодьях при той же протяженности линий состави­ло бы около 100 тыс. га.

По-видимому, целесообразно допустить на трассах линий в лесных массивах наличие древесно-кустарниковой расти­тельности высотой до 4 м непосредственно под линиями и вы­сотой до 10 м на расстоянии более 10 м от крайних проводов линий. В этом случае объемы вырубки подроста могут быть значительно сокращены, так как вырубать надо только те деревья, высота которых может превышать допустимую. Кро­ме того, на трассах линий могут культивироваться растения, дающие ценную продукцию, например фундук. Наличие низ­корослой древесно-кустарниковой растительности на трассах линий затрудняет произрастание высокорастущих пород де­ревьев, что приводит к значительному сокращению работ по расчистке трасс линий, а также имеет другое важнейшее значение.

В случае использования в качестве растительного массива фруктовых садов при расстоянии между деревьями 8 м и вы­соте деревьев 4—5 м напряженность электрического поля в промежутке между деревьями на уровне роста человека для ВЛ более 1000 кВ составляет 5—8 кВ/м и возрастает с уве­личением высоты. Соответственно габарит «провод—земля» должен быть увеличен не на высоту деревьев, а несколько меньше. Как показали натурные наблюдения над фруктовы­ми деревьями под трассой ВЛ 750 кВ, число соцветий у яб­лонь было больше, чем у контрольных экземпляров. Этот факт свидетельствует о стимулирующем воздействии элект­рического поля на репродуктивную деятельность яблонь сор­та «Кальвиль снежный». Для других сортов яблонь различия в числе соцветий с контрольными образцами незначительны. Различия в биохимическом анализе плодов незначительны.

Лесобиологический метод экологической безопасности ВЛ позволяет вовлечь в хозяйственный оборот дополнительные земельные площади, обычно отчуждаемые под трассу линии и практически не используемые для сельскохозяйственного производства. Для оценки экономического эффекта такого метода его надо сравнить с другим, позволяющим получить тот же результат по снижению экологического влияния ВЛ, например, с вариантом увеличения габарита линии, увеличе­ния высоты опор или их числа на 1 км длины линии, что ве­дет к увеличению расхода металла и возрастанию капиталь­ных вложений на ее строительство, а также к увеличению амортизационной составляющей ежегодных издержек.

Площадь отчуждаемой санитарно-защитной зоны ВЛ рав­на

В случае использования метода увеличения габарита ли­нии приведенные затраты равны

где Коп —дополнительные капвложения на 1 м увеличения высоты опор;Hоп—увеличение высоты опор по условиям экологии;n_оп—число опор на 1 км линии;_исп.з.коэффи­циент, учитывающий возможность использования отчуждае­мой земли для нужд сельского хозяйства.

Для варианта использования лесобиологического способа защиты приведенные затраты на закладку сада и последую­щего ухода за ним с учетом дохода от реализации урожая равны

,гдеКз.с.—капзатраты на закладку 1 га сада;ус—доля зат­рат на уход за садом;dc—годовой доход от 1 га сада;

аисп з — доля отчуждаемой зоны, используемой под сад.

В среднем стоимость закладки сада равна 5 тыс. руб/га, а годовой доход составляет в среднем 1 тыс. руб/га.

Технико-экономическое сравнение вариантов биозащиты показывает, что создание садов под ВЛ напряжением 750 кВ и выше эффективнее, чем изменение габаритов линии даже при низкой урожайности dc==0,5 тыс. руб/га (ус=0,1,_исп.з=0,8).

Таким образом, можно считать, что лесобиологический метод является конкурентоспособным вариантом в решении задачи обеспечения экологической безопасности ВЛ сверх- и ультравысоких напряжений.