湖南省山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目水土保持重點(diǎn)防治區(qū)防治措施探討

唐琦（湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院 長(zhǎng)沙市 410007）

湖南省山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目水土保持重點(diǎn)防治區(qū)防治措施探討

唐琦
（湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院 長(zhǎng)沙市 410007）

風(fēng)能是一種可再生、無(wú)污染的清潔能源。近年來(lái)，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展迅速，而風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)不可避免會(huì)對(duì)地表造成擾動(dòng)，破壞植被，水土流失急劇增加。文章在總結(jié)湖南山區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，明確了山區(qū)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土保持重點(diǎn)防治區(qū)為道路工程區(qū)和風(fēng)電機(jī)組區(qū)，并對(duì)重點(diǎn)防治區(qū)提出切實(shí)可行的防治措施。

風(fēng)電場(chǎng) 水土流失 重點(diǎn)防治區(qū) 水土保持防治措施

近年來(lái)，保護(hù)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展的思想逐步深入人心，開發(fā)利用可再生清潔能源，改善能源結(jié)構(gòu)，減少溫室氣體排放，保護(hù)地球環(huán)境已成為各國(guó)政府的共識(shí)。風(fēng)電屬于清潔能源，是可再生、無(wú)污染、能量大、前景廣的能源[1～3]。湖南省位于我國(guó)中部地區(qū)，風(fēng)力資源開發(fā)利用前景廣闊。目前，邵陽(yáng)城步縣南山、郴州北湖區(qū)仰天湖、臨武三十六灣等均已建成投產(chǎn)發(fā)電，懷化蘇寶頂、郴州汝城白云仙、宜章太平里風(fēng)電場(chǎng)等正在建設(shè)當(dāng)中。省內(nèi)風(fēng)電建設(shè)工程多位于山高坡陡的高山地區(qū)，一般土壤貧瘠、土層淺薄，植被主要以草甸和灌木為主，工程建設(shè)造成破壞后生態(tài)修復(fù)難度極大。

本文結(jié)合省內(nèi)已建、在建風(fēng)電項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查情況，在總結(jié)湖南省山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，明確了山區(qū)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土保持重點(diǎn)防治區(qū)，并對(duì)其提出切實(shí)可行的防治措施。

1 山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)

（1）水土流失類型以水力侵蝕為主。風(fēng)電場(chǎng)在建設(shè)過(guò)程中，道路修筑、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)開挖等均不可避免會(huì)對(duì)地表植被造成破壞，使得表土層抗蝕能力減弱，一旦降雨，表層土壤很快達(dá)到飽和而形成地表徑流，沖刷開挖裸露面，從而產(chǎn)生較大水土流失[4]。

（2）侵蝕形式多樣。風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失具有“點(diǎn)、面、線”侵蝕并存的特點(diǎn)。“點(diǎn)”狀侵蝕集中于風(fēng)電機(jī)組區(qū)，風(fēng)機(jī)及箱變基礎(chǔ)開挖、回填，將擾動(dòng)原地貌，改變土層結(jié)構(gòu)?！懊妗睜钋治g集中于風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地、升壓站、棄渣場(chǎng)等，場(chǎng)平施工、機(jī)械碾壓和施工材料堆放等均會(huì)造成原地貌的擾動(dòng)破壞，損壞地表植被?！熬€”狀侵蝕集中于道路工程、集電線路等，山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目的道路路線長(zhǎng)，海拔跨度大，地形起伏大，一般采取半挖半填的施工方案，往往形成高開挖、高填方邊坡，極易造成水土流失。

（3）水土流失影響范圍大。湖南省風(fēng)電場(chǎng)選址多位于山區(qū)，風(fēng)機(jī)點(diǎn)位多位于山頂或山脊分水嶺區(qū)域，而場(chǎng)內(nèi)道路、集電線路基本也是沿山脊、山坡修建，并且路線較長(zhǎng)。這些區(qū)域坡長(zhǎng)較長(zhǎng)、坡度較陡，挖深和填高都較大，風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地的平整，道路放坡等都將占用大量土地。由于風(fēng)機(jī)葉片、塔筒等大型設(shè)備運(yùn)輸需要，道路轉(zhuǎn)彎半徑大，轉(zhuǎn)彎路段修建時(shí)要砍伐影響設(shè)備運(yùn)輸?shù)母叽髽淠綶4]，因此，相比一般地區(qū)的道路工程，風(fēng)電場(chǎng)道路工程擾動(dòng)地表面積更大，水土流失影響范圍更大。

（4）施工期是產(chǎn)生水土流失的主要時(shí)段。風(fēng)電場(chǎng)工程施工期主要完成場(chǎng)內(nèi)外道路的修建、風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地的平整、風(fēng)機(jī)及箱變基礎(chǔ)開挖、集電線路敷設(shè)、升壓站修建等，是工程土石方開挖、填筑等施工活動(dòng)最集中的時(shí)段，也是水土流失發(fā)生最嚴(yán)重的時(shí)段。通過(guò)對(duì)湖南省郴州北湖區(qū)仰天湖、郴州汝城白云仙、懷化蘇寶頂?shù)榷鄠€(gè)山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，施工期水土流失量占工程水土流失總量的80%～90%。

（5）道路工程區(qū)、風(fēng)電機(jī)組區(qū)水土流失最嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖南省山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中土石方挖、填數(shù)量最大的區(qū)域集中在道路工程區(qū)和風(fēng)電機(jī)組區(qū)，工程棄渣也主要來(lái)自道路施工開挖以及風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地平整施工。由于山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)道路工程一般沿山體布線，一側(cè)形成高陡開挖邊坡，另一側(cè)形成高填方邊坡，施工難度大，坡面防護(hù)困難，棄渣量大，水土流失嚴(yán)重。風(fēng)機(jī)一般位于山頂或山脊坡面，安裝場(chǎng)地經(jīng)平整后新形成的邊坡，由于土石結(jié)構(gòu)松散，在水力、重力等作用下極易產(chǎn)生土壤侵蝕。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，省內(nèi)山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)施工擾動(dòng)地表侵蝕模數(shù)最大的區(qū)域集中在道路工程區(qū)和風(fēng)電機(jī)組區(qū)，可達(dá)20 000 t/（km2·a）以上，是地表原生侵蝕模數(shù)的10～20倍。道路工程區(qū)新增水土流失量占工程水土流失總量的50%～60%，風(fēng)電機(jī)組區(qū)新增流失量占工程水土流失總量的20%～30%。

2 山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目水土流失防治重點(diǎn)

根據(jù)對(duì)湖南省內(nèi)多個(gè)山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)施工現(xiàn)場(chǎng)的查勘情況和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，并結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工程水土流失的特點(diǎn)，可確定山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)工程水土流失防治工作的重點(diǎn)區(qū)域?yàn)榈缆饭こ虆^(qū)和風(fēng)電機(jī)組區(qū)。

風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治應(yīng)貫徹 “預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、全面規(guī)劃、綜合治理、因地制宜、突出重點(diǎn)、科學(xué)管理、注重效益”的原則。道路修建、風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地平整等土石方施工要做到隨挖、隨運(yùn)、隨填、隨壓，不得隨意棄渣。彎道路段路面拓寬可利用工程余方進(jìn)行填筑，以減少工程棄渣，提高土石方綜合利用率。水土保持措施布置采取工程措施、植物措施、臨時(shí)措施有機(jī)結(jié)合，并確保水土保持設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用。

3 防治對(duì)策研究

3.1 道路工程區(qū)水土流失防治對(duì)策

（1）施工前，將道路用地范圍內(nèi)的表土剝離，依地形條件，選取地勢(shì)平緩的空地臨時(shí)堆放。表土堆置區(qū)坡腳設(shè)袋裝土壘砌攔擋，堆土表面使用防塵網(wǎng)臨時(shí)覆蓋。高海拔路段若場(chǎng)地條件允許，可考慮將道路用地范圍內(nèi)生長(zhǎng)旺盛、成活率高的草皮進(jìn)行剝離并存放于指定的區(qū)域，注意養(yǎng)護(hù)，以備后期移植所需[5]。

（2）路堤坡腳布置臨時(shí)攔擋和臨時(shí)排水措施。臨時(shí)攔擋措施可利用表土堆放區(qū)外側(cè)布置的擋土屏障進(jìn)行攔擋。地勢(shì)較陡的路段，由于下坡腳較陡，布設(shè)攔擋坎及排水設(shè)施較困難，可采用砍伐的樹枝做成柴捆進(jìn)行攔擋，或設(shè)置竹夾板進(jìn)行攔擋，防止開挖的土石滾入坡腳和損壞路基邊坡植被。坡度較陡路段由于攔擋困難，應(yīng)將開挖多余土石方運(yùn)至指定的棄渣場(chǎng)集中堆放并防護(hù)。

（3）挖方路段坡腳先開挖臨時(shí)排水溝，排水溝每隔300 m設(shè)置1處沉沙池以沉降徑流泥沙。臨時(shí)排水設(shè)施按永臨結(jié)合的方式，土石方工程結(jié)束后，將其修整襯砌改造成為永久性排水溝。

（4）一般挖方路段坡頂外沿設(shè)截水溝，上部徑流經(jīng)截排水溝收集后排入下游周邊水系中[6]。坡長(zhǎng)較長(zhǎng)、坡度較陡路段，截水溝布置困難時(shí)，路基排水利用挖方坡腳排水溝，并結(jié)合路面涵管、急流槽等，與下游排水體系相接。

（5）海拔較低，坡度較緩路段，路基邊坡采用鋪草皮、栽植灌木等進(jìn)行綠色防護(hù)。海拔較高、坡度較陡路段，放坡條件受到限制，對(duì)道路兩側(cè)形成的挖填邊坡采取漿砌石骨架草皮護(hù)坡、三維網(wǎng)植草護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)。

3.2 風(fēng)電機(jī)組區(qū)水土流失防治對(duì)策

風(fēng)電機(jī)組一般位于山頂或山脊分水嶺區(qū)域，根據(jù)風(fēng)機(jī)點(diǎn)位置、安裝場(chǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)高的不同，場(chǎng)平施工方案也有不同。對(duì)風(fēng)電機(jī)組區(qū)可分全挖型、坡面半挖半填型兩種形式進(jìn)行典型措施設(shè)計(jì)。

3.2.1 全挖型風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地

全挖型風(fēng)電機(jī)組位于較平緩的山頂，原地面坡度較小，山頂面積與風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地面積相當(dāng)，施工時(shí)需要將山頂平整。

（1）場(chǎng)平施工前，將場(chǎng)地內(nèi)原有草皮和腐殖土一起剝離，平鋪存放于場(chǎng)內(nèi)一角。剝離的草皮、腐殖土與風(fēng)機(jī)和箱變基礎(chǔ)開挖后所用的回填土分開堆放。堆放區(qū)四周采取袋裝土壘砌臨時(shí)攔擋，表面使用防塵網(wǎng)遮蓋，剝離的草皮要適時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。

（2）風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地平整后，場(chǎng)地周邊設(shè)置漿砌石排水溝，排水溝終端設(shè)漿砌石沉沙池沉淀泥沙，并與周邊原有排水系統(tǒng)連接。施工時(shí)安裝平臺(tái)留1%排水坡度，場(chǎng)內(nèi)風(fēng)機(jī)基坑、箱變以及臨時(shí)堆土周邊依地勢(shì)布設(shè)臨時(shí)排水和沉沙措施，與周邊現(xiàn)有的排水系統(tǒng)相接。

（3）安裝場(chǎng)地經(jīng)平整后場(chǎng)地四周形成的邊坡高度較低（H≤1.0 m），周邊可不設(shè)攔擋設(shè)施。安裝場(chǎng)新形成的邊坡采取草皮護(hù)坡防護(hù)，優(yōu)先移植施工前剝離的草皮；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)采取撒播草籽提高植被覆蓋。

3.2.2 坡面半挖半填型風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地

該類風(fēng)電機(jī)組一般布置于山頂迎風(fēng)坡面上，風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)場(chǎng)平施工多采用半挖半填的形式。

（1）場(chǎng)平施工前，先對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)現(xiàn)有草皮和腐殖土進(jìn)行剝離，并注意遮蓋、灑水養(yǎng)護(hù)。風(fēng)機(jī)和箱變基礎(chǔ)開挖后所用的回填土堆放區(qū)采取攔擋、覆蓋防護(hù)。

（2）在安裝場(chǎng)開挖區(qū)邊坡頂部設(shè)置截水溝，攔截坡面上方來(lái)水，坡面底部修筑漿砌石排水溝，引排坡面徑流；安裝場(chǎng)地周邊設(shè)漿砌石排水溝。安裝場(chǎng)布置的截排水溝與場(chǎng)內(nèi)施工道路路基排水溝相連，不能相連的，應(yīng)設(shè)置排水順接工程，排入山坡溝谷中的自然排水渠道。

（3）風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地回填邊坡坡腳設(shè)漿砌石擋土墻攔擋。對(duì)安裝場(chǎng)邊坡采取草皮護(hù)坡防護(hù)，移植施工前剝離的草皮；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)采取撒播草籽提高植被覆蓋。

3.2.3 風(fēng)電機(jī)組區(qū)典型工程量

根據(jù)對(duì)湖南省已建、在建的多個(gè)山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目風(fēng)電機(jī)組施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可估算出兩種類型風(fēng)電機(jī)組區(qū)水土保持措施工程量，見附表。

附表 兩種類型風(fēng)電機(jī)組區(qū)水土保持工程量

4 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)湖南省山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)，可確定建設(shè)施工期水土流失防治重點(diǎn)區(qū)域?yàn)榈缆饭こ虆^(qū)、風(fēng)電機(jī)組區(qū)。對(duì)重點(diǎn)防治區(qū)域針對(duì)性地配置水土保持措施，既能有效保護(hù)當(dāng)?shù)氐乃临Y源，也給項(xiàng)目正常施工和運(yùn)行提供了有力保障，對(duì)改善生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)環(huán)境協(xié)調(diào)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。同時(shí)，也為湖南省山區(qū)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治提供了一些借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[1]韓慶華.創(chuàng)新能源戰(zhàn)略 發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)[J].經(jīng)濟(jì)縱橫，2007，（5）：41-43.

[2]施鵬飛.風(fēng)力發(fā)電的進(jìn)展和趨勢(shì) [J].中國(guó)電力，2002，35（9）：86-90.

[3]任麗蓉.我國(guó)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及其技術(shù)發(fā)展[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2011，（4）：17.

[4]高寶林，周全，高超.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[J].中國(guó)水土保持，2013，（1）：21-22.

[5]李春，操昌碧，謝光武，等.高山地貌區(qū)草皮剝離及臨時(shí)存放方式研究[J].中國(guó)水土保持，2014（10）：44-46.

[6]楊丹青，張峰，武文一.風(fēng)電場(chǎng)工程項(xiàng)目水土保持措施配置研究[J].水土保持通報(bào)，2008，28（4）：116-120.

2016-05-06）

唐琦（1984-），女，大學(xué)本科，工程師，主要從事開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制、生態(tài)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，手機(jī)：13548534664。