山地風(fēng)電工程建設(shè)中水土保持及植被恢復(fù)的設(shè)計(jì)方案探究

(華能新能源股份有限公司昆明區(qū)域公司，云南 昆明 650000)

風(fēng)電是新能源建設(shè)組成部分，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)已超越核電，成為第三大能源板塊，市場(chǎng)前景廣闊。2012年，內(nèi)陸地區(qū)風(fēng)電開發(fā)依然保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。其中，云南的成績(jī)最為顯著，2011年，云南省新增并網(wǎng)容量34.43萬千瓦，位列全國(guó)第十一位，2012年，云南省新增并網(wǎng)容量90.22萬千瓦，位列全國(guó)第七。然而，2013年3月30日，云南省發(fā)改委下發(fā)的《關(guān)于暫緩建設(shè)在建風(fēng)電項(xiàng)目的通知》以及《關(guān)于對(duì)全省投產(chǎn)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行綜合評(píng)估的通知》，全省11個(gè)州市共41個(gè)項(xiàng)目、總裝機(jī)195.35萬千瓦的在建風(fēng)電項(xiàng)目暫緩建設(shè)，并對(duì)全省7個(gè)州市共38個(gè)項(xiàng)目、總裝機(jī)規(guī)模為175.05萬千瓦的已建投產(chǎn)風(fēng)電項(xiàng)目開展綜合評(píng)估工作。

推其原因，一方面涉及到風(fēng)電發(fā)展與水電、火電發(fā)展協(xié)調(diào)問題，另一方面則牽涉到環(huán)評(píng)問題。除了前期評(píng)估工作外，后期的植被恢復(fù)工作也成為影響風(fēng)電發(fā)展的重要因素。由于云南生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，目前已建成的風(fēng)電場(chǎng)在環(huán)保、水保方面做得并不理想，尤其是植被恢復(fù)不能達(dá)到要求，存在生態(tài)破壞現(xiàn)象，云南省政府對(duì)此并不滿意。因而，如何建設(shè)生態(tài)環(huán)保示范性的風(fēng)電場(chǎng)，對(duì)于企業(yè)的發(fā)展甚至風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 生態(tài)環(huán)保示范性山地風(fēng)電工程的概念

山地風(fēng)電工程的建設(shè)往往是將植被砍伐，削平山脊為工程建設(shè)的道路、風(fēng)機(jī)平臺(tái)提供位置。而生態(tài)環(huán)保示范性山地風(fēng)電工程則是在工程建設(shè)中最大限度地減少對(duì)周邊自然生態(tài)壞境的破壞，將水土保持與植被恢復(fù)相結(jié)合，并在后期通過合理布局林種、科學(xué)選擇樹種草種，提高物種多樣性以及群落的穩(wěn)定性和持久性，充分地、持續(xù)地發(fā)揮森林生態(tài)系統(tǒng)的公益效能，能夠讓生態(tài)系統(tǒng)不經(jīng)過人為的干預(yù)、還原、融入到被破壞前的環(huán)境當(dāng)中去[1]。此外，還將生態(tài)恢復(fù)和一定的經(jīng)濟(jì)效益或是環(huán)境美化結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)改善生態(tài)、生活環(huán)境，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的最終目標(biāo)。

2 生態(tài)環(huán)保示范性山地風(fēng)電工程的建設(shè)原則

2.1 全壽命周期原則

整個(gè)工程建設(shè)可以分為建設(shè)前、中期的水土保持建設(shè)和建設(shè)后期植被恢復(fù)建設(shè)。在建設(shè)前期，需要做好各分部分項(xiàng)工程劃分工作，對(duì)道路、渣場(chǎng)、升壓站、集電線路、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、施工生活區(qū)進(jìn)行水土保持的專項(xiàng)方案制定和優(yōu)化，并將可能出現(xiàn)導(dǎo)致生態(tài)破壞的施工環(huán)節(jié)提出商討[3]；在工程建設(shè)中，對(duì)于能不開挖的地帶盡量不開挖，做好事中監(jiān)控；在后期植被恢復(fù)階段，也要提前規(guī)劃、考慮，做好植被恢復(fù)工程設(shè)計(jì)，將問題解決在初始階段。

2.2 生態(tài)優(yōu)先原則

在后期植被恢復(fù)階段，建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先原則，以盡快恢復(fù)植被、充分發(fā)揮森林的防護(hù)功能為目標(biāo)，達(dá)到有效控制水土流失和提升水源涵養(yǎng)能力、自然恢復(fù)到半濕潤(rùn)常綠闊葉林的目的。為此，必須做到合理布局林種、科學(xué)選擇樹種，一切造林和撫育措施應(yīng)盡量減少對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)，并貫徹執(zhí)行喬、灌、草相結(jié)合、水平恢復(fù)和垂直恢復(fù)相結(jié)合等思路[2]。

2.3 適應(yīng)性原則

堅(jiān)持樹種與造林目的相適應(yīng)、樹種的生物生態(tài)學(xué)特性與當(dāng)?shù)貤l件相適應(yīng)，以及主要樹種與伴生樹種、喬木樹種與灌木(草本)種類之間的生物生態(tài)學(xué)特性相適應(yīng)之原則，以當(dāng)?shù)匚锓N為主，在不引入外來物種的前提下達(dá)到水平恢復(fù)和立體恢復(fù)的目的，提高植被恢復(fù)的造林成效和森林群落的持久性[4]。

2.4 實(shí)用、經(jīng)濟(jì)性原則

為了達(dá)到降低造林和管護(hù)成本、提升森林生態(tài)系統(tǒng)效益、美學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)之目的，選擇樹種時(shí)盡量考慮防護(hù)能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣以及色彩和物候具有明顯差異者，制定技術(shù)措施時(shí)盡量考慮成熟的、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。同時(shí)強(qiáng)調(diào)宜林則林、宜草則草以及林草結(jié)合的原則。

2.5 綜合性原則

全面了解設(shè)計(jì)區(qū)段森林系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征，掌握造林植被恢復(fù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，根據(jù)區(qū)段現(xiàn)有植被組成和結(jié)構(gòu)狀況，做到點(diǎn)、線、面相結(jié)合，最大限度提升生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益(風(fēng)機(jī)平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)林)及部分綠化美化景觀效果。

3 生態(tài)環(huán)保示范性山地風(fēng)電工程的建設(shè)方案

3.1 建設(shè)過程中的水土保持方案

根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)及主體工程設(shè)計(jì)，從道路、渣場(chǎng)、升壓站、集電線路、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、施工生活區(qū)等方面建設(shè)水土流失綜合防治措施體系：

3.1.1 道路工程區(qū)

施工過程中，在征地線以內(nèi)的區(qū)域，滿足設(shè)計(jì)條件的情況下盡量少進(jìn)行開挖。施工時(shí)對(duì)道路兩側(cè)視地形進(jìn)行了削坡、漿砌石擋土墻等護(hù)坡工程及截水溝、漿砌石邊溝、排水涵管等排水措施，確保了道路路基及邊坡穩(wěn)定。在后期中將道路兩側(cè)栽植行道樹，進(jìn)一步鞏固路基及邊坡，對(duì)邊坡實(shí)行植物護(hù)坡措施，以減輕水土流失，美化施工區(qū)環(huán)境。

3.1.2 風(fēng)機(jī)機(jī)組區(qū)

風(fēng)機(jī)機(jī)組區(qū)在建設(shè)過程中的水土流失主要是基礎(chǔ)開挖過程劇烈的擾動(dòng)地表，并造成一定量的臨時(shí)堆放土方而發(fā)生水土流失。由于該區(qū)位于山脊，基坑開挖的臨時(shí)堆土基本不受洪水沖蝕，主要考慮降雨引起的臨時(shí)裸露堆土的面蝕和溝蝕以及大風(fēng)天氣引起的風(fēng)蝕，對(duì)臨時(shí)堆土采取擋護(hù)等臨時(shí)防護(hù)措施。此外，對(duì)于臨時(shí)占?jí)阂约笆┕ほ`踏受損的原地貌采取綠化植草措施，使植被得到恢復(fù)，對(duì)局部風(fēng)蝕較大的地方和風(fēng)機(jī)周圍考慮碎石鋪墊。

3.1.3 集電線路區(qū)

集電線路區(qū)水土流失形式基本同風(fēng)機(jī)機(jī)組區(qū)，但規(guī)模相對(duì)較小，工期較短，且單個(gè)桿塔的表土量較少?；A(chǔ)開挖之后，表土臨時(shí)堆于基礎(chǔ)旁，適當(dāng)拍實(shí)即可。施工結(jié)束后，除永久建筑占地外，對(duì)該區(qū)其他擾動(dòng)地表采取撒播種草的方式恢復(fù)植被。

3.1.4 升壓站、施工生活區(qū)

升壓站及施工生活區(qū)是項(xiàng)目區(qū)原地面擾動(dòng)較為劇烈的區(qū)域之一，建設(shè)過程中地表擾動(dòng)易產(chǎn)生大量土壤流失量。主體工程的主要防護(hù)措施有砌筑漿砌石擋土墻和排水溝等，并專門設(shè)置生活垃圾區(qū)統(tǒng)一處理。

3.1.5 棄渣場(chǎng)區(qū)

對(duì)存棄渣場(chǎng)采取工程擋護(hù)措施，新增擋渣墻防護(hù)設(shè)計(jì)；對(duì)棄渣形成的平臺(tái)及邊坡采取灌草結(jié)合的方式植被恢復(fù)措施；對(duì)有條件的存棄渣場(chǎng)區(qū)表土進(jìn)行剝離，并進(jìn)行臨時(shí)擋護(hù)、排水措施；存棄渣場(chǎng)使用結(jié)束后對(duì)其進(jìn)行植被恢復(fù)[5]。

3.2 建設(shè)后期植被恢復(fù)方案

目前，風(fēng)電場(chǎng)道路及風(fēng)機(jī)平臺(tái)工程已經(jīng)具備植被恢復(fù)條件.前期準(zhǔn)備階段主要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)、工程所在地自然條件等情況參考施工圖紙進(jìn)行實(shí)地踏勘，測(cè)量道路開挖后邊坡面積及朝向、棄渣場(chǎng)面積、風(fēng)機(jī)平臺(tái)尺寸，了解云臺(tái)山地理位置、氣候、土壤、植被、水土流失現(xiàn)狀等。通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘，主要從道路上下邊坡、兩側(cè)、風(fēng)機(jī)平臺(tái)、棄渣場(chǎng)五個(gè)區(qū)域進(jìn)行恢復(fù)。

3.2.1 道路工程植被恢復(fù)設(shè)計(jì)

主線道路及支線植被恢復(fù)設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏察結(jié)果和地表植被類型等因素對(duì)造林地段(塊)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法進(jìn)行了造林地類的分類，分成I(恢復(fù)為主)、Ⅱ(景觀為主)、Ⅲ(上下陽坡)、Ⅳ(上下陰坡)、棄渣場(chǎng)(松散棄土)五大類。

根據(jù)生態(tài)環(huán)保示范性山地風(fēng)電工程的建設(shè)原則，結(jié)合工程施工情況通過將喬木、灌木、草本、藤本結(jié)合的方式進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，喬木、灌木以保水、固土為主，草本、藤本植物加快恢復(fù)效果，在減輕雨水對(duì)地表的直接沖擊，防止林下水土流失的同時(shí)起到景觀作用。根據(jù)實(shí)地考察，喬、灌木主要種植云南松、川滇榿木、石楠、山楊、厚皮香、錐栗、馬櫻花等，草本種植紫花苕、波斯菊、早熟禾、黑麥草等，藤本采用雞血藤、蝙蝠藤。落葉爬山虎、常春藤、油麻藤等。采取行間混交、帶狀株間混交等方式種植。

3.2.2 風(fēng)機(jī)平臺(tái)植被恢復(fù)設(shè)計(jì)

風(fēng)機(jī)平臺(tái)地勢(shì)平坦，土層較深厚，有一定肥力和開發(fā)種植經(jīng)濟(jì)作物的價(jià)值，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏察及地表植被、海拔、土壤類型及樹種生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等情況，設(shè)計(jì)了楊梅園、冬桃園、櫻桃園、核桃園、酸木瓜園共5種典型類型的經(jīng)濟(jì)林園。

風(fēng)機(jī)平臺(tái)的植被恢復(fù)以當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)作物為主，輔之低矮景觀樹種、草本植物，栽種時(shí)按照種植密度要求將經(jīng)濟(jì)作物、景觀樹種采取混交的方式在風(fēng)機(jī)檢修維護(hù)道路外，草本植物則播撒在樹下，一年四季均有花開，均能收獲，顏色豐富多彩，形成良好的生態(tài)效益和景觀效果，灌木和草本減輕雨水對(duì)地表的沖擊，防止水土流失。結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，選取喬木石楠、復(fù)羽葉欒樹、火把果、冬櫻花、紅花檵木等為景觀樹種，配備常夏石竹、黑麥草、燈盞花、波斯菊、早熟禾、黑麥草等草本植物進(jìn)行種植。

4 效益分析

通過項(xiàng)目實(shí)施，云臺(tái)山風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)預(yù)計(jì)將恢復(fù)森林面積241.8畝。其中，生態(tài)林195.6畝、經(jīng)濟(jì)林46.2畝，這些林木將產(chǎn)生明顯的生態(tài)效益及一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

在水源涵養(yǎng)方面，恢復(fù)林木具有攔截降水、減緩地表徑流、增加土壤入滲、降低土壤蒸發(fā)、豐蓄欠補(bǔ)等方面的功能，工程區(qū)新增森林可以有效恢復(fù)工程地的森林覆蓋率。在水土保持方面，植被采用枝葉豐富的樹種和植物，能有效地?cái)r蓄降水和緩解雨滴對(duì)地表的直接沖刷，從而減輕土壤侵蝕、減輕甚而消除泥石流或滑坡、保持土壤養(yǎng)分，減少水利設(shè)施和農(nóng)田的泥沙淤積以及下游地區(qū)洪澇災(zāi)害。根據(jù)測(cè)定，可減少土壤流失的平均值為30t/hm2.y。此外，新增植被還能固氮、固碳，在保證物種多樣性的同時(shí)對(duì)維持大氣生態(tài)平衡起著一定大的作用。

在經(jīng)濟(jì)效益方面，根據(jù)風(fēng)機(jī)平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)樹種種植密度、數(shù)量，參考當(dāng)?shù)刈魑锂a(chǎn)量和售價(jià)可測(cè)算出多年穩(wěn)定產(chǎn)出，每年可為當(dāng)?shù)卮迕裨黾?5.825萬元的經(jīng)濟(jì)收入。

5 結(jié)束語

生態(tài)環(huán)保示范性山地風(fēng)電工程的建設(shè)既不同于荒山造林或更新造林，也不同于園林綠化。既要考慮生態(tài)恢復(fù)和水土保持功能，又要考慮植被恢復(fù)效果、環(huán)境美化和降低成本。因而在前期、建設(shè)過程中要做好勘測(cè)，因地制宜多方評(píng)審，優(yōu)化方案。能夠讓生態(tài)系統(tǒng)不經(jīng)過人為的干預(yù)，還原、融入到被破壞前的環(huán)境當(dāng)中去，將生態(tài)恢復(fù)和一定的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境美化結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)改善生態(tài)、生活環(huán)境，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的最終目標(biāo)。

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