山地型風(fēng)電場(chǎng)工程水土保持方案編制中應(yīng)注意的問(wèn)題

高寶林，周 全，高 超

(1.湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖北武漢 430064;2.湖北省水土保持監(jiān)測(cè)中心，湖北武漢 430070)

風(fēng)電作為一種清潔能源，日益受到各國(guó)的重視?！犊稍偕茉粗虚L(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》提出的我國(guó)風(fēng)電建設(shè)目標(biāo)是到2020年全國(guó)總裝機(jī)容量達(dá)到3 000萬(wàn)kW，但實(shí)際的發(fā)展速度遠(yuǎn)大于此［1］。大量風(fēng)電場(chǎng)的建成并投入使用，調(diào)整了區(qū)域的能源結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，加快了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但是有一個(gè)問(wèn)題必須注意，在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)過(guò)程中，如果不對(duì)工程擾動(dòng)地表、開(kāi)挖坡面、棄渣等采取必要的防護(hù)措施，將引起一定的土壤侵蝕，不僅影響工程的正常施工和運(yùn)行，而且會(huì)給周邊的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定的負(fù)面影響。

1 風(fēng)電場(chǎng)工程建設(shè)水土流失特點(diǎn)

(1)多種侵蝕形式并存。風(fēng)電場(chǎng)的選址要求決定了其建設(shè)過(guò)程中的土壤侵蝕形式多樣。首先，風(fēng)力侵蝕最嚴(yán)重。風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址的風(fēng)能資源要好，70 m高空年平均風(fēng)速要大于6.0 m/s，一般情況下近地面風(fēng)速要大于4.0 m/s，因此擾動(dòng)后的裸露地表存在較大的風(fēng)力侵蝕，尤其是冬春季節(jié)，大風(fēng)日數(shù)較多，頻繁而強(qiáng)勁的大風(fēng)是產(chǎn)生水土流失的主要?jiǎng)恿ΓL(fēng)力侵蝕是風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)期間的主要土壤侵蝕類型。其次，是水力侵蝕。水力侵蝕也是風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中和試運(yùn)行期間的主要土壤侵蝕形式，尤其是在雨季，基礎(chǔ)開(kāi)挖區(qū)、棄渣場(chǎng)區(qū)的表面一遇暴雨，表層土壤直接受到雨滴的擊濺和濕潤(rùn)很快達(dá)到飽和，形成地表徑流，進(jìn)而形成坡面集中股流，沖刷開(kāi)挖面等裸露的地表，從而產(chǎn)生較大的土壤侵蝕。再次，是重力侵蝕。山地型風(fēng)電場(chǎng)主要建設(shè)于山梁和山脊上，風(fēng)電機(jī)組布置的區(qū)域一般都山高坡陡，所處位置的海拔在同一區(qū)域內(nèi)相對(duì)較高，棄渣場(chǎng)選擇相對(duì)較難，道路修建、安裝場(chǎng)地平整等環(huán)節(jié)如果防護(hù)不到位，那么在重力的作用下，土石容易沿山坡滾落而下。

(2)擾動(dòng)地表面積大，影響范圍廣。山地型風(fēng)電場(chǎng)工程建設(shè)期的水土流失主要集中在場(chǎng)內(nèi)外道路區(qū)、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)區(qū)以及棄渣場(chǎng)區(qū)，其形成的擾動(dòng)地表模式是場(chǎng)內(nèi)外道路(線性工程)串聯(lián)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、棄渣場(chǎng)(點(diǎn)式工程)等。修建的場(chǎng)內(nèi)外道路，要滿足設(shè)備運(yùn)輸及安裝的要求，有時(shí)路面寬度要達(dá)到9 m、道路轉(zhuǎn)彎半徑不小于30 m，且在修建中要砍伐道路轉(zhuǎn)彎地段影響設(shè)備運(yùn)輸?shù)母叽髽?shù)木，所以其擾動(dòng)的地表面積大，水土流失影響面積也大。

(3)土壤侵蝕主要集中在施工期。山地型風(fēng)電場(chǎng)工程的土壤侵蝕主要集中在風(fēng)機(jī)區(qū)安裝場(chǎng)地的平整、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)開(kāi)挖、場(chǎng)內(nèi)外道路的修建及升壓站區(qū)的場(chǎng)地平整等環(huán)節(jié)。在施工期，由于地表植被的大量破壞導(dǎo)致地表裸露，同時(shí)產(chǎn)生的大量松散土石方，在水力、風(fēng)力、重力等的作用下極易產(chǎn)生土壤侵蝕。工程完工后，場(chǎng)內(nèi)的永久道路已經(jīng)硬化、臨時(shí)道路恢復(fù)了植被、塔基區(qū)域內(nèi)也采取了攔擋、護(hù)坡、植被恢復(fù)等措施，此時(shí)土壤侵蝕會(huì)大大減弱。

2 水土保持方案編制過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

山地型風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的特殊要求以及其水土流失特點(diǎn)決定了在編制項(xiàng)目的水土保持方案中需要注意以下問(wèn)題:

(1)應(yīng)重點(diǎn)介紹風(fēng)機(jī)和箱變的基礎(chǔ)尺寸、單個(gè)風(fēng)機(jī)箱變的挖填方和棄方數(shù)量，每個(gè)吊裝場(chǎng)地的占地面積、場(chǎng)內(nèi)外道路的長(zhǎng)度和寬度以及施工工藝等情況，這些數(shù)據(jù)是進(jìn)行項(xiàng)目土石方平衡計(jì)算和占地面積統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)，需要重點(diǎn)敘述。

(2)有關(guān)風(fēng)速的介紹不能照搬當(dāng)?shù)貧庀笳臼占馁Y料，需要查閱主體設(shè)計(jì)報(bào)告中工程區(qū)的近地面風(fēng)速。由于氣象站的數(shù)據(jù)為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)氣象站的實(shí)測(cè)資料，氣象站一般位于鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民點(diǎn)附近區(qū)域，而山地型風(fēng)電場(chǎng)都建在當(dāng)?shù)睾０屋^高的山脊或山梁上，其風(fēng)速一般遠(yuǎn)大于氣象站實(shí)測(cè)風(fēng)速，所以氣象站的實(shí)測(cè)風(fēng)速不能反映工程區(qū)的風(fēng)力大小。

(3)在確定防治責(zé)任范圍時(shí)，要結(jié)合同類工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，綜合確定風(fēng)機(jī)區(qū)、道路區(qū)等直接影響區(qū)的范圍，尤其在確定道路區(qū)的直接影響范圍時(shí)，道路兩側(cè)的樹(shù)木砍伐區(qū)也應(yīng)計(jì)入直接影響區(qū)。

(4)在布設(shè)防治措施時(shí)，除了考慮防治水力侵蝕外，還應(yīng)考慮防治風(fēng)力侵蝕，施工期以及運(yùn)行初期要備足防雨布以實(shí)施表面苫蓋措施;在布設(shè)工程措施和植物措施時(shí)，要綜合考慮景觀的需要;在風(fēng)機(jī)及安裝場(chǎng)地平整前根據(jù)占地范圍在場(chǎng)地周邊修建擋墻，在場(chǎng)地平整后要及時(shí)采取護(hù)坡等措施，為了不破壞工程區(qū)的整體景觀，建議擋墻和護(hù)坡采用植生袋，待風(fēng)機(jī)安裝完畢，將安裝場(chǎng)地及時(shí)平整并恢復(fù)植被。值得注意的是，風(fēng)機(jī)及安裝場(chǎng)區(qū)宜選擇灌草結(jié)合的方式進(jìn)行植被恢復(fù)，在表面種植紫穗槐等灌木，林下撒播狗牙根等草籽，不宜選擇高大的喬木樹(shù)種，防止喬木對(duì)高空風(fēng)速的影響。

(5)在建設(shè)期間，場(chǎng)內(nèi)道路有兩種，一種是施工期用的臨時(shí)道路，另一種是運(yùn)行期用的永久道路。雖然臨時(shí)道路存在的時(shí)間較短，但是有些要求還是比較高的。例如，某風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的主力機(jī)型是1 500 kW/h風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該機(jī)型的最長(zhǎng)部件為風(fēng)機(jī)葉片(約40 m)，在組裝時(shí)臨時(shí)道路的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于30 m［2］。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般采用大型履帶吊車(chē)進(jìn)行吊裝，大型履帶吊車(chē)的移動(dòng)道路寬度一般不小于9.0 m，另外風(fēng)電場(chǎng)的巡視道路一般寬4.5 m。從水土保持角度考慮，要先修建永久道路，再在永久道路旁修一定寬度的臨時(shí)道路，待風(fēng)電場(chǎng)施工完后將臨時(shí)用地部分還原，減少道路的永久占地面積。

(6)在水土保持監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)中，要考慮對(duì)風(fēng)力侵蝕的監(jiān)測(cè)。在場(chǎng)地內(nèi)同時(shí)布置風(fēng)蝕監(jiān)測(cè)設(shè)備和水蝕監(jiān)測(cè)設(shè)備，在冬春季節(jié)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)風(fēng)力侵蝕情況，在夏季重點(diǎn)監(jiān)測(cè)水力侵蝕情況。風(fēng)力侵蝕監(jiān)測(cè)可以選擇樁釘法和旋轉(zhuǎn)式多路集沙儀［3］進(jìn)行監(jiān)測(cè)，水力侵蝕宜采用沉沙池法、非標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

［1］魏顯菲.我國(guó)風(fēng)力發(fā)電開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及展望［J］.商業(yè)經(jīng)濟(jì)，2010(12):21-23，33.

［2］全伯仲.淺析風(fēng)電場(chǎng)道路設(shè)計(jì)思路［J］.應(yīng)用能源技術(shù)，2010(9):52.

［3］李嘉楠.對(duì)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)的初步探討［J］.甘肅水利水電技術(shù)，2009，45(8):64-65.