【IUCN指南系列】 野生動(dòng)物與輸電線:預(yù)防和減輕與配電網(wǎng)有關(guān)的野生動(dòng)物死亡率指南
電力為現(xiàn)代社會(huì)的繁榮和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。過(guò)去十年間,供電范圍大幅擴(kuò)大,電力效率也顯著提高,但全球仍有數(shù)百萬(wàn)人無(wú)法獲取電力資源。為了滿足更多人的用電需求,推廣可再生能源,履行《巴黎氣候變化協(xié)定》的承諾,修建更多電力設(shè)施是不可避免的趨勢(shì)。但電網(wǎng)擴(kuò)張也伴隨著一系列環(huán)境挑戰(zhàn),如果規(guī)劃和管理不善,就可能導(dǎo)致生物多樣性喪失、生境退化、景觀連通性破壞等問(wèn)題。其中受影響最大的是動(dòng)物,據(jù)估計(jì),每年因觸電和撞擊電線身亡的動(dòng)物高達(dá)數(shù)百萬(wàn)。
反之亦然,野生動(dòng)物與電線接觸(主要是觸電和筑巢)可能會(huì)引發(fā)停電、設(shè)備損壞和火災(zāi),導(dǎo)致電力公司付出高昂的代價(jià)。因此,在部署電力設(shè)施時(shí),電力公司也應(yīng)重點(diǎn)考慮如何避免與野生動(dòng)物接觸,將風(fēng)險(xiǎn)最小化。

《野生動(dòng)物與輸電線:預(yù)防和減輕與配電網(wǎng)有關(guān)的野生動(dòng)物死亡率指南》
指南簡(jiǎn)介
本指南旨在為所有利益相關(guān)方提供技術(shù)指導(dǎo),包括能源行業(yè)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商、配電和輸電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商及其技術(shù)人員,政府規(guī)劃者、投資方和民間社會(huì)都能從中受益。
指南第一部分概述了電力裝置如何影響野生動(dòng)物的生活,并為改善現(xiàn)狀提出了多種應(yīng)對(duì)方案。指南建議電力公司在項(xiàng)目規(guī)劃早期階段就將生物多樣性納入考慮范圍,利用敏感性測(cè)繪工具避開(kāi)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,提高電力設(shè)施的安全性,減少對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的負(fù)面影響。對(duì)于已有安全隱患的電線裝置,指南給出了解決潛在風(fēng)險(xiǎn)的建議。第二部分介紹了世界各地的成功案例,這些能大幅減少野生動(dòng)物死亡的真實(shí)解決方案可為將來(lái)的實(shí)踐提供經(jīng)驗(yàn)。
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第一部分:?jiǎn)栴}概覽與應(yīng)對(duì)措施
1. 介紹電力設(shè)施相關(guān)的基本概念和術(shù)語(yǔ)(見(jiàn)圖1),風(fēng)險(xiǎn)根源及解決方案的技術(shù)性問(wèn)題。

圖1. 高壓電線的基本結(jié)構(gòu)
2. 電線對(duì)野生動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)的影響、觸電和撞擊的原因、制約因素、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別,以及最有效的預(yù)防和補(bǔ)救措施。
對(duì)景觀和棲息地的影響:包括對(duì)棲息地結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)景觀的視覺(jué)影響,對(duì)野生動(dòng)物的影響,空氣和噪音污染。
對(duì)鳥(niǎo)類的負(fù)面影響:主要是撞擊,觸電,纏繞和屏障效應(yīng)。鳥(niǎo)類被電線困住時(shí),往往無(wú)法自己掙脫束縛,反而會(huì)在試圖掙脫時(shí)受到嚴(yán)重傷害甚至導(dǎo)致死亡;屏障效應(yīng)則會(huì)讓鳥(niǎo)類被迫改變?cè)瓉?lái)的飛行或遷徙路線;電力設(shè)施還會(huì)影響電磁場(chǎng),從而擾亂鳥(niǎo)類的行為、生理系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫功能。
對(duì)鳥(niǎo)類的正面影響:在樹(shù)木稀少或棲息地有限的地方,輸電設(shè)施可以為鳥(niǎo)類提供筑巢、停歇和棲息的場(chǎng)所(如圖2),提高鳥(niǎo)類生存概率。采取防觸電或防撞措施,可有效減少死亡風(fēng)險(xiǎn),對(duì)某些鳥(niǎo)類(如鸛和猛禽)帶來(lái)幫助。

圖2. 塔架提供的人工筑巢點(diǎn)可能有助于擴(kuò)大南非軍雕的分布范圍
對(duì)其他物種的影響:除鳥(niǎo)類外,電線對(duì)哺乳動(dòng)物、爬行動(dòng)物和兩棲類動(dòng)物的影響也較大,主要是觸電和屏障效應(yīng)。高大的動(dòng)物可能會(huì)不小心觸碰到頭頂?shù)碾娋€,變壓器箱或者變電站的帶電部件而觸電,或因?yàn)殡娏ρb置的阻擋而改變遷徙路線。
野生動(dòng)物對(duì)電線和電力供應(yīng)的影響:野生動(dòng)物與電線接觸也會(huì)影響電力裝置的運(yùn)行和管理(如圖3)。常見(jiàn)問(wèn)題包括電力故障、線路跳閘、硬件損壞和額外維護(hù),其中鳥(niǎo)類通常造成的負(fù)面影響最大。據(jù)估計(jì),電力系統(tǒng)中10-23.5%的停電事件是鳥(niǎo)類造成的。哺乳動(dòng)物可能會(huì)用木電線桿清潔牙齒或磨牙,擺脫寄生蟲(chóng),標(biāo)記領(lǐng)土。這會(huì)加快木桿的損壞,進(jìn)一步增加動(dòng)物與電線接觸的風(fēng)險(xiǎn)。

圖3. 啄木鳥(niǎo)在木制配電桿上打洞
3. 影響鳥(niǎo)類撞擊電線的因素及防控措施。撞擊事件主要受以下三方面因素的影響:
電線的特性:電線的分布及數(shù)量、電纜塔之間的距離、電線高度、導(dǎo)線和地線的直徑等;
鳥(niǎo)的種類特性:鳥(niǎo)類的體型、體重、飛行速度、靈活性、集群性等;
環(huán)境因素:電線所在地的地形(如圖4)、天氣、可見(jiàn)度和人類干擾。

圖4. 斜坡的上升氣流易將鳥(niǎo)類推至高空,引發(fā)撞擊事故
選擇防撞措施時(shí)不僅要考慮到每個(gè)地方的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平,還要將當(dāng)?shù)厥茈娋€影響最大、最脆弱的物種納入考慮范圍。防撞措施可根據(jù)其應(yīng)用階段分為以下三類:防范措施、補(bǔ)救措施和減緩措施。以下是最常見(jiàn)的幾類解決措施:
路線規(guī)劃:避免在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域(見(jiàn)圖5)架設(shè)電線是最有效的防范措施。
鋪設(shè)地下電纜:這是唯一可完全避免撞擊的方法,適用所有等級(jí)的電壓。
棲息地管理:通過(guò)修建新的覓食地和棲息地減少鳥(niǎo)類活動(dòng),但該措施成本較高,且鳥(niǎo)類的飛行路線很難改變,因此僅適用于特定鳥(niǎo)類。
使用絕緣雙絞線:這種材料很容易引起鳥(niǎo)類的注意,可永久性降低撞擊風(fēng)險(xiǎn)。
改變高架電纜的結(jié)構(gòu):優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)(如調(diào)整地線和導(dǎo)線的距離)可有效降低撞擊風(fēng)險(xiǎn)。
安裝較粗的接地線:更容易引起飛行中鳥(niǎo)類的注意。
使用驅(qū)鳥(niǎo)裝置:常見(jiàn)的有螺旋狀驅(qū)鳥(niǎo)器,反光塑料條等。

圖5. (上)綜合考慮鳥(niǎo)類的飛行路線和當(dāng)?shù)氐匦蝸?lái)部署電力裝置
(下)結(jié)合相鄰的電力裝置,形成單一障礙物,減少撞擊風(fēng)險(xiǎn)
4. 觸電一般是以下兩種情況:一是同時(shí)觸碰兩條導(dǎo)線,二是同時(shí)觸碰導(dǎo)線和接地金屬結(jié)構(gòu)(橫桿或地線)。大中型鳥(niǎo)類觸電的風(fēng)險(xiǎn)更大,因?yàn)樗鼈兘?jīng)常習(xí)慣性地停留在電纜塔頂,這類猛禽往往也是瀕危物種。還有一種情況是間接性觸電,即鳥(niǎo)兒把獵物帶到鐵塔上食用,下垂的獵物可能接觸導(dǎo)線,從而引發(fā)觸電。
影響觸電的三大因素
支架上的結(jié)構(gòu)、配置和裝置:支架的設(shè)計(jì)決定了鳥(niǎo)類與導(dǎo)線接觸的可能性。
鳥(niǎo)的種類:鳥(niǎo)的生理習(xí)性、大小、形態(tài)和行為(如群居性,見(jiàn)圖6)。
環(huán)境因素:地形、食物的可獲得性、棲息地類型和天氣條件等環(huán)境因素也有不同程度的影響。

圖6. 群居鳥(niǎo)類在電線上停留時(shí)觸電風(fēng)險(xiǎn)更高
常見(jiàn)的防觸電措施有:鋪設(shè)地下電線,使用護(hù)套雙絞導(dǎo)體,優(yōu)化橫桿結(jié)構(gòu),隔絕危險(xiǎn)部分,防停留裝置。前三種措施的有效性最高,但成本也相對(duì)較高。
5. 評(píng)估電線造成的野生動(dòng)物死亡情況,識(shí)別傷亡癥狀,以便得到準(zhǔn)確的死亡數(shù)據(jù)。
與電線相撞會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類的身體造成不同類型的創(chuàng)傷,但一般不會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物當(dāng)場(chǎng)死亡,主要損傷類型(見(jiàn)圖7)包括骨折、羽毛受損、皮膚損傷、四肢二次受傷(包括細(xì)菌感染和局部壞死)以及撞擊部位瘀傷。
觸電對(duì)鳥(niǎo)類來(lái)說(shuō)更加致命,往往會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物當(dāng)場(chǎng)死亡,損傷類型主要是骨折、羽毛或皮膚燒傷(見(jiàn)圖8)、骨骼燒傷、腳和其他部位燒傷、死前瘀傷和內(nèi)傷。

圖7. 撞擊事故中鳥(niǎo)類的受傷特征

圖8. 觸電事故中動(dòng)物的傷亡特征
6. 收集和分析風(fēng)險(xiǎn)電線的數(shù)據(jù)。這個(gè)步驟十分重要,因?yàn)槭占降臄?shù)據(jù)的質(zhì)量會(huì)影響措施的有效性及其成本效益比,數(shù)據(jù)主要包括:物種的分布和移動(dòng)信息,不同地區(qū)電力路線的位置和特征等等。

圖9. 數(shù)據(jù)如何影響電力公司決策的概念框架圖
7. 從全局角度出發(fā),制定行動(dòng)計(jì)劃,找到適用于國(guó)家和地區(qū)層面的解決方案。行動(dòng)計(jì)劃應(yīng)包含至少以下五個(gè)方面的措施:
收集有關(guān)電線、敏感物種和死亡率信息;
確定優(yōu)先地點(diǎn)和規(guī)劃進(jìn)程;
建立具體的法律框架;
建立利益相關(guān)方參與和跨部門合作機(jī)制;
制定提高保護(hù)意識(shí)的方案。
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第二部分:案例研究
報(bào)告第二部分匯編了由國(guó)際專家撰寫的案例研究報(bào)告。這些研究從當(dāng)?shù)亟嵌瘸霭l(fā),對(duì)五大洲的實(shí)地情況進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估。案例六是中國(guó)青藏高原的配電路線與野生動(dòng)物研究:
2007-2008年對(duì)青藏高原草原上配電線路的調(diào)查表明,使用跳線連接附加硬件的電線桿和拉線桿的觸電風(fēng)險(xiǎn)最大。然而,2015年對(duì)相同線路再次調(diào)查后卻并未發(fā)現(xiàn)觸電案例,原因是線路附近的土地使用情況發(fā)生了顯著變化:原來(lái)的配電路線旁新修了一條公路,并架設(shè)了一條與配電線路平行的高塔架結(jié)構(gòu)輸電線路。由于公路建設(shè)帶來(lái)了干擾,且猛禽可選擇在輸電線鐵塔上較高的安全區(qū)域停留,因此在配電線危險(xiǎn)區(qū)域停留的鳥(niǎo)類數(shù)量減少。
這表明,將配電基礎(chǔ)設(shè)施與其它人造線性景觀(如輸電線和道路)相結(jié)合,有可能降低鳥(niǎo)類在危險(xiǎn)電線桿上的停留率,從而降低觸電風(fēng)險(xiǎn)。
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