北票山灣風(fēng)電場主體工程水土保持分析與評價

孫志強(qiáng)

（北票市水資源辦公室，遼寧北票 122100）

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.020

經(jīng)驗交流

北票山灣風(fēng)電場主體工程水土保持分析與評價

孫志強(qiáng)

（北票市水資源辦公室，遼寧北票 122100）

從北票山灣風(fēng)電場新建工程項目的主體工程的水土保持分析與評價可以看出，工程在布設(shè)和實施上，均符合對原地貌、土地及植被破壞較小，盡量控制水土流失到最低的原則，工程占地合理，土石方調(diào)配合理得當(dāng)，主體設(shè)計注重水土保持設(shè)施恢復(fù)。從保持水土和保護(hù)建設(shè)區(qū)生態(tài)環(huán)境的角度分析，工程建設(shè)對項目區(qū)生態(tài)環(huán)境造成的影響較小，該風(fēng)電項目是可行的。

水土流失；影響因素；主體工程；方案比選

1 工程概況

1.1 項目建設(shè)必要性

中電投北票山灣風(fēng)電場新建工程，位于距遼寧省北票市區(qū)62km處的北塔鄉(xiāng)西山村。風(fēng)電場規(guī)劃裝機(jī)容量44MW。項目區(qū)地形為我國“三北”風(fēng)帶山地丘陵區(qū)，是我國風(fēng)能資源豐富地區(qū)之一，擬選場址海拔為320～530m。風(fēng)電場區(qū)域位于遼北風(fēng)能資源豐富帶朝陽北部丘陵風(fēng)能資源重點開發(fā)區(qū)內(nèi)，該地區(qū)常年多風(fēng)，尤以春季風(fēng)速偏大，適合風(fēng)能資源的開發(fā)利用。風(fēng)電場建成后，可為當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)提供電源，實現(xiàn)當(dāng)?shù)仉娏Φ目沙掷m(xù)發(fā)展，以電力帶動加工業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電在該地區(qū)具有較好的發(fā)展前景，從長遠(yuǎn)戰(zhàn)略出發(fā)，開發(fā)利用風(fēng)能資源，作為常規(guī)能源的補(bǔ)充能源是十分必要的。

1.2 工程建設(shè)規(guī)模

中電投北票山灣風(fēng)電場新建工程為Ⅲ等中型工程，機(jī)組塔架基礎(chǔ)級別為1級，升壓站建筑物級別為2級。設(shè)計裝機(jī)容量44MW，主要建設(shè)內(nèi)容包括：?設(shè)計安裝WTG4—2000kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組22臺，安裝箱式變壓器22臺；?檢修道路總長11.68km，其中新建道路6.50m、舊路改造5.18km，施工期臨時道路寬度為6m，施工結(jié)束后道路恢復(fù)至4.50m，檢修道路為四級碎石路面；?升壓站新建建筑物4座，為綜合樓、附屬建筑、35kV屋內(nèi)配電裝置構(gòu)支架及基礎(chǔ)、66kV屋外配電裝置構(gòu)支架及基礎(chǔ)；架設(shè)35KV架空集電線路13.30km。設(shè)立一個集中的施工場地，設(shè)置風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)站、施工材料加工場、施工單位臨建等設(shè)施。項目總占地面積為16.07hm2，其中永久占地6.68hm2、臨時占地9.39hm2。風(fēng)電機(jī)組布置在山地丘陵頂部，不占用其他居民區(qū)，無移民安置問題［3］。

2 分析與評價方法

中電投北票山灣風(fēng)電場新建工程在建設(shè)過程中會造成水土流失，需要防治和治理。在編制水土保持方案過程中，要充分考慮項目的特點，特別是對主體工程的水土保持設(shè)施，要采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ虻刂埔说貙ζ渥鞒隹陀^的分析與評價。主體工程水土保持分析與評價主要采用定性分析為主、定量分析為輔的方法進(jìn)行［2］。

3 主體工程水土保持分析與評價

3.1 水土保持制約性因素分析與評價

中電投北票山灣風(fēng)電場新建工程位于遼寧省西部的北票市北塔子鄉(xiāng)，為低山丘陵地貌，項目占地類型以坡耕地和荒地為主。工程類型為點型，項目區(qū)屬于國家級水土流失重點治理區(qū)。征占地范圍內(nèi)沒有縣級以上人民政府確定的和已建成的水土保持監(jiān)測點。項目所在區(qū)域既非脆弱生態(tài)區(qū)也不是自然保護(hù)區(qū)，場址內(nèi)無固定半固定沙丘，不是國家劃定的水土流失重點預(yù)防保護(hù)區(qū)。擬建場址占地類型主要為坡耕地、荒地，場址內(nèi)無較大流量的溝道，占地范圍內(nèi)及其附近無巖溶土洞、崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)作用。場址內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)珍貴文物，珍稀樹種、動物等。主體工程風(fēng)機(jī)布設(shè)點位遠(yuǎn)離居民區(qū)，距村莊500m以外，滿足環(huán)境要求。場區(qū)內(nèi)無重要的基礎(chǔ)設(shè)施，風(fēng)電場的建設(shè)及風(fēng)機(jī)的運(yùn)行不會對居民的正常生產(chǎn)生活構(gòu)成影響。該方案確定的水土流失防治等級為一級，項目建設(shè)中只要采取合理科學(xué)的水土保持措施，就可有效地治理建設(shè)期間新增的水土流失問題，不降低原有水土保持效能，并逐步改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境。綜上所述，在項目區(qū)內(nèi)建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場，不存在災(zāi)害性因素威脅風(fēng)電場建設(shè)及運(yùn)行安全；該項目建設(shè)過程中對地表造成的擾動，只要采取有效的水土流失防治措施，就能夠有效治理因工程建設(shè)新增的水土流失問題，并逐步改善項目區(qū)生態(tài)環(huán)境［2］。

3.2 主體工程方案比選

主體設(shè)計考慮了兩個建設(shè)方案：方案一是采用WTG4—2000kW型風(fēng)機(jī)，安裝風(fēng)機(jī)22臺，總裝機(jī)容量44MW；方案二是采用WTG2—1500kW型風(fēng)機(jī)，安裝風(fēng)機(jī)33臺，總裝機(jī)容量49.5MW。設(shè)計單位和建設(shè)單位最終風(fēng)機(jī)選型應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，考慮到WTG4—2000發(fā)電量及中電投北票山灣風(fēng)電場的現(xiàn)場情況，本期設(shè)計暫按WTG4—2000kW型風(fēng)機(jī)進(jìn)行投資估算和經(jīng)濟(jì)評價。從水土保持角度分析兩個方案，在WTG4—2000kW型風(fēng)機(jī)和WTG2—1500kW型風(fēng)機(jī)單個風(fēng)機(jī)平臺占地面積相同的情況下，方案一由于減少了風(fēng)機(jī)臺數(shù)，其總占地面積、永久占地面積、占用耕地面積和土石方量明顯減少，其中占地總面積減少28%、永久占地面積減少25%、占用坡耕地面積減少10%、土石方減少9%。因此從總占地、永久占地、占用坡耕地和林地數(shù)量分析，同意主體設(shè)計選擇的方案一。兩個方案的比選內(nèi)容及比選結(jié)果見下表。

主體工程方案比選情況表

3.3 推薦方案水土保持分析與評價

3.3.1 工程占地分析

該工程施工占地總面積16.07hm2，其中坡耕地5.71hm2、梯田1.26hm2、林地2.27hm2、疏林地0.99hm2、荒地4.53hm2、河灘地0.01hm2、道路用地1.30hm2。占地中坡耕地最多，其次為荒地、林地、道路、梯田、疏林地和河灘地。占地中永久占地6.68hm2，臨時占地9.39hm2。該工程本著盡量減少占地的原則進(jìn)行工程總布置和施工組織設(shè)計。占地中最大項目為檢修道路征占地，檢修道路施工期占地總面積7.43hm2，其中臨時加寬占地3.47hm2，占46.70%，利用原有道路的面積為1.30hm2，新增永久占地僅為3.96hm2，且占地以坡耕地和荒地為主，較少損毀植被面積，符合水土保持要求。風(fēng)電機(jī)組及箱變區(qū)、集電線路和施工場地占地中除設(shè)施基礎(chǔ)為永久占地外，其余均為施工期臨時占地，按照工程總布置，永久占地數(shù)量已經(jīng)壓縮至最少。該工程占用坡耕地5.71hm2，其中4.31hm2為臨時占地，主體工程設(shè)計中考慮了土地整治措施，恢復(fù)了耕地地貌，減小了對土地資源的破壞。其余臨時占地應(yīng)及時采取植被恢復(fù)措施，控制水土流失，該方案中將予以設(shè)計，施工臨時用水、用電、通信等附屬設(shè)施利用升壓站接引，不另行征地，減少了因該項目建設(shè)產(chǎn)生的新增水土流失面積。從占地性質(zhì)分析，該風(fēng)電項目占地基本符合水土保持要求。該項目符合 《電力工程項目建設(shè)用地指標(biāo) （風(fēng)電場）》 （中華人民共和國國土資源部，2012年）的要求。

3.3.2 土石方平衡分析

該工程開挖土石方總量為15.17萬m3（其中表土2.22萬m3），回填總量為15.17萬m3（其中表土2.22萬m3），其中從風(fēng)機(jī)及箱變調(diào)運(yùn)至道路利用1.32萬m3。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工在2013年的7月、10月進(jìn)行，道路開拓結(jié)合風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工同時進(jìn)行，使風(fēng)電機(jī)組及箱變區(qū)的土石方調(diào)運(yùn)至道路利用在施工時序上合理可行。風(fēng)電機(jī)組及箱變、吊裝場地場平共開挖土石方8.66萬m3（其中表土1.15萬m3），可回填的方量為7.34萬m3（其中表土1.15萬m3），剩余的1.32萬m3用于道路填筑。升壓站開挖土石方0.43萬m3（其中表土0.03萬m3），可回填的方量為0.43萬m3（其中表土0.03萬m3）。集電線路基礎(chǔ)開挖土石方為2.15萬m3，回填方為2.15萬m3。檢修道路施工挖方3.77萬m3（其中表土1.04萬m3），開挖方全部用于填方路段，加上從風(fēng)電機(jī)組及箱變區(qū)調(diào)運(yùn)來的土石方，檢修道路回填方為5.09萬m3（其中表土1.04萬m3）。整個工程施工期土石方實現(xiàn)合理利用，工程運(yùn)行期無永久棄土石渣。在土石方調(diào)配方面，充分利用風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)開挖方量修建道路，既避免了土石方的廢棄，又避免了道路填筑外購大量土石方，符合水土保持要求［1］。

3.3.3 主體工程施工組織分析與評價

該工程風(fēng)電機(jī)組及箱變基礎(chǔ)及設(shè)備安裝施工期較短，檢修道路施工結(jié)合風(fēng)電機(jī)組及箱變基礎(chǔ)施工進(jìn)行，減少了松散土方和裸地的暴露時間，從而減輕了水土流失危害，同時為風(fēng)電機(jī)組和箱變基礎(chǔ)回填剩余土石方調(diào)運(yùn)至道路利用創(chuàng)造了良好條件，減少了土石方運(yùn)輸距離。此外，該風(fēng)電項目各單項工程之間、單項工程內(nèi)部各單位工程之間銜接緊密，基礎(chǔ)開挖及施工、塔架吊裝、機(jī)艙及轉(zhuǎn)子吊裝等工序交錯安排，施工組織合理周密，縮短了施工工期，同時也縮短了棄土 （石）方的堆放時間，在一定程度上減輕了水土流失危害。工程施工應(yīng)避開降雨等不良天氣，將風(fēng)力侵蝕和水力侵蝕程度降到最小。主體工程設(shè)計中，要求施工單位在風(fēng)電機(jī)組及箱變施工區(qū)域嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)劃放置各施工機(jī)械、設(shè)備、建筑材料和堆放土石方，嚴(yán)禁隨意堆放，生活、設(shè)備檢修、服務(wù)等附屬設(shè)施集中安排布置，減少了臨時占地。對土石方的開挖、回填、調(diào)運(yùn)利用做了初步的組織設(shè)計，結(jié)合主體工程施工組織及工序安排土石方調(diào)運(yùn)利用，將有效避免施工期出現(xiàn)隨意堆放、丟棄的現(xiàn)象，避免產(chǎn)生永久棄土石渣。主體設(shè)計優(yōu)化了施工組織設(shè)計，規(guī)范了施工工序，減少了基礎(chǔ)的超挖量，使施工中的棄土 （石）量降到最低，滿足水土保持要求。

3.3.4 具有水土保持功能的措施分析與評價

主體工程設(shè)計中考慮了對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及對水土流失的預(yù)防和治理，主體設(shè)計從水土保持角度對施工組織和施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化和限制，計列了水土保持投資。主體設(shè)計中涉及水土保持的內(nèi)容包括升壓站防治區(qū)。

a.表土剝離、覆土。該項目升壓站施工前要對站內(nèi)場地進(jìn)行表土剝離，剝離表土300m3用于后期升壓站覆土綠化。主體計列了0.18萬元投資。

b.植被綠化。此次風(fēng)電場設(shè)計，升壓站綠化面積0.24hm2，栽植草坪800m2，栽植黃刺玫65叢，栽植龍爪槐250株，栽植楊樹347株，栽植垂榆和紫丁香各55株，主體計列了2.50萬元投資。

c.排水溝。風(fēng)電場進(jìn)站道路長520m、寬6m，為了防止路面雨季積水，在進(jìn)站道路的一側(cè)修建漿砌石排水溝，水流最終導(dǎo)入升壓站附近的鄉(xiāng)級公路排水溝。排水溝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，矩形斷面，砌石厚度0.40m，排水溝寬0.40m、深0.50m（其中安全超高0.1m）、長520m，挖方561.6m3，排水溝挖方用于進(jìn)站道路鋪筑，漿砌塊石457.6m3。主體計列了10.98萬元投資。

主體設(shè)計中對施工組織設(shè)計和施工工藝的優(yōu)化對水土流失防治起到了一定作用，但由于設(shè)計深度所限，具體措施缺乏詳細(xì)設(shè)計，方案將在主體設(shè)計中提出的防護(hù)治理措施分析評價的基礎(chǔ)上，對未詳細(xì)設(shè)計的措施予以設(shè)計，并重新計列投資。

3.3.5 不納入該方案但具有水土保持功能的措施分析與評價

該風(fēng)電項目設(shè)計新建檢修道路6.50km，寬度4.50m，泥結(jié)碎石路面，道路硬化措施在滿足運(yùn)輸要求的同時，也固結(jié)了土壤，提高了抗沖刷能力，具有很好的保持土壤的效果。該項目道路硬化面積2.93hm2。

4 工程建設(shè)對水土流失的影響因素分析

風(fēng)電場范圍地貌類型為低山丘陵區(qū)，侵蝕溝較發(fā)育，多年平均土壤侵蝕模數(shù)為3820t／（km2·a），侵蝕強(qiáng)度為中級偏大，由于地勢較陡，水土流失的潛在危險性較大。風(fēng)電場建設(shè)過程中，改變了原地形地貌，破壞了原地表植被和原狀土壤的穩(wěn)定性，降低了土壤的抗侵蝕能力，同時產(chǎn)生大量松散土石方，為水土流失的發(fā)生創(chuàng)造了物質(zhì)條件，加之當(dāng)?shù)匾l(fā)水土流失的自然因素充分，如不采取有效的防治措施，必將產(chǎn)生強(qiáng)烈的水土流失。該工程對水土流失的影響主要集中在施工期。施工期是改變地表形態(tài)、破壞地表植被、挖填方的集中時期。結(jié)合工程布置與施工組織和施工工藝，不同區(qū)域的水土流失危害分析如下：

a.風(fēng)電機(jī)組及箱變。該區(qū)水土流失影響主要集中在土建施工期，包括基礎(chǔ)場地及吊裝場地平整、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)開挖等，造成不同程度的地表擾動和植被破壞，并有大量松散土石方臨時堆放，土壤在水力和風(fēng)力等外營力作用下極易產(chǎn)生流失。

b.道路。施工道路在開拓過程中要進(jìn)行路基清理、開挖、填墊等活動，徹底清除原有植被，使土體抗侵蝕能力明顯減弱，車輛碾壓路面，降低了土壤的入滲能力，易形成地表徑流，發(fā)生徑流沖刷，加劇了水土流失的發(fā)生和發(fā)展。為給后期植被恢復(fù)創(chuàng)造有利條件，檢修道路施工時應(yīng)將表層土壤剝離收集，并做好防護(hù)措施。

c.集電線路。集電線路開挖回填土石方擾動地表，由于集電線路架設(shè)沿線地勢較陡，施工場地局促，開挖的土石方大量堆放易沿坡面滑落，應(yīng)及時將多余土石方清運(yùn)至道路利用。

5 評價結(jié)論

從水土保持角度分析主體工程比選方案，認(rèn)為主體設(shè)計推薦的方案一從占地數(shù)量、占耕地及林地數(shù)量和土石方量均小于方案一，符合水土保持要求。主體工程計列了臨時占用坡耕地部分的土地整治措施，也符合水土保持要求，節(jié)約了土地資源。該擬建風(fēng)電場所在區(qū)域無水土保持監(jiān)測設(shè)施，也不在國家規(guī)定的生態(tài)脆弱區(qū)、固定半固定沙丘區(qū)和國家劃定的水土流失重點預(yù)防保護(hù)區(qū)，不屬于易產(chǎn)生地質(zhì)性災(zāi)害的區(qū)域，工程占地類型以荒地為主，其次為林地、耕地和道路用地，土石方經(jīng)調(diào)運(yùn)后能充分利用，無永久棄土石渣，無取土 （石、料）場，工程布置集中緊湊，主體設(shè)計考慮了臨時占用坡耕地的土地整治措施。工程占地合理，土石方調(diào)配合理得當(dāng)，主體設(shè)計注重水保設(shè)施恢復(fù)，工程建設(shè)對項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成影響較小。綜上從水土保持角度分析，該風(fēng)電項目是可行的?！?/p>

［1］ 張凱峰，張家福.清連高速公路建設(shè)中水土流失經(jīng)濟(jì)損失及對策探討［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計，2013（5）：79-80，84.

［2］ 王向東，劉宗博，李云峰，等.大凌河朝陽城區(qū)段防洪工程中的水土保持［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2008（6）：49-50.

［3］ 吳國新.烏金塘水源地濕地工程水土流失影響分析與評價［J］.黑龍江水利科技，2014（11）：89-91.

Analysis and evaluation of soil and water conservation in Beipiao M ountain Bay W ind Power Plantmain work

SUN Zhiqiang
（Beipiao Water Resources Office，Beipiao 122100，China）

In the paper，soil and water conservation in Beipiao Mountain Bay Wind Power Plant new constructed project main work is analyzed and evaluated.It shows that the projectmeets the principles of low damage in original landform，soil and vegetation，and control of soil and water loss to the lowest level in layout and implementation.The project occupies a land rationally，earthwork is deployed rationally，main design pays attention to recovery of water and soil conservation facilities.The project construction has lower influence on ecological environment in the construction area from the perspective of conserving water and land，and protecting ecological environment analysis.The wind power project is feasible.

soil and water loss；influencing factors；main work；plan comparison

S157

A

1673-8241（2015）08-0066-05

DOI：10.16617／j.cnki.11-5543／TK.2015.08.020