遼西山地丘陵區(qū)風電場項目防治水土流失措施

劉陽陽

摘要：以大唐葫蘆島興城圍屏風電場項目為例，根據(jù)遼西山地丘陵區(qū)風電場水土流失的特點，闡述項目的具體組成和防治分區(qū)，提出各防治分區(qū)的水土流失防治措施，為山地丘陵區(qū)風電場項目防治水土流失提供借鑒和經(jīng)驗。

關鍵詞：風電場;遼西山地;水土流失;防治措施

中圖分類號：S157? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2019）04-0060-03

遼寧是我國重工業(yè)基地，也是能源消耗大省。長期以來，東北電網(wǎng)以火力發(fā)電為主電源，但火力發(fā)電既受燃料短缺制約，也受運輸條件限制。風力發(fā)電是目前最成熟和具有規(guī)?；_發(fā)條件、商業(yè)化發(fā)展前景的新能源技術之一。遼西地區(qū)是遼寧風能資源比較豐富的地區(qū)之一，風速大且風向穩(wěn)定，適于大規(guī)模開發(fā)、安裝風力發(fā)電機組。然而，風電場建設需要進行一系列的開挖建設活動，對項目區(qū)原有地表植被產(chǎn)生一定的破壞作用。山地丘陵區(qū)的風電場所處海拔相對較高，多分布于山脊與山坡上，土層較薄，增加了風電場植被恢復的難度。以大唐葫蘆島興城圍屏風電場項目為例，探討遼西山地丘陵區(qū)風電場防治水土流失措施，旨在為類似地區(qū)防治水土流失提供借鑒和經(jīng)驗。

1 項目概況

大唐葫蘆島興城圍屏風電場位于遼寧省興城市圍屏滿族鄉(xiāng)，場區(qū)中心坐標為東經(jīng)120°23'37″、北緯40°29'00″。項目區(qū)距離興城市30 km。擬建場址屬于遼西山地丘陵地貌，地形起伏不大。整個場址區(qū)域高程介于200～300 m之間。

工程規(guī)劃裝機容量為48.4 MW，安裝22臺

2 200 kW風力發(fā)電機組，風力發(fā)電機采用35 kV升壓;場內(nèi)建設一座66 kV升壓變電站，新建35 kV出線2回，長度為21.0 km;修建場內(nèi)道路17.81 km，其中新建場內(nèi)道路9.41km，擴建場內(nèi)道路8.4 km。工程總占地面積為24.82 hm2，包括永久占地10.48 hm2和臨時占地14.34 hm2。工程建設過程中的土石方挖方總量為214 773 m3，填方總量為252 174 m3，外借方總量為37 401 m3，工程無永久棄渣，總工期12個月。

項目區(qū)屬于溫帶大陸性季風型氣候區(qū)，主要氣候特征為四季分明，春季風大。平均日照時數(shù)2 594 h，年平均氣溫9.6 ℃，極端最高氣溫39.8 ℃，極端最低氣溫-26.4 ℃。平均≥10 ℃積溫3 500 ℃，無霜期170 d。最大凍土深度1.02 m。年平均降水量607 mm，主導風向冬季為西北風，夏季為東南風，多年平均風速為2.6 m/s。

項目區(qū)土壤類型主要是棕壤土，其中大部分為薄層酸性巖棕壤土。植被類型屬于暖溫帶落葉闊葉林帶，華北-東北植物區(qū)系。植被類型主要為針葉林、針闊混交林、灌叢等，主要樹種有刺槐、油松、國槐、荊條等。項目區(qū)林草覆蓋率為39%。土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，平均土壤侵蝕模數(shù)為1 850 t/（km2·a）。

2 山地丘陵區(qū)風電場水土流失特點

2.1 點、線、面侵蝕共同存在

風電場項目建設水土流失具有點、線、面共同存在的特點。點狀侵蝕是指風力發(fā)電機組基礎開挖與回填。線狀侵蝕是指輸電線路、施工及檢修道路的修筑等。面狀侵蝕是指風力發(fā)電機組區(qū)的吊裝平臺、升壓站、輸電線路區(qū)的牽張場地等區(qū)域的挖填及綠化。點、線、面水土流失共同存在，且在施工期及運行期均有體現(xiàn)，哪個階段都不可忽視。

2.2 項目區(qū)土層較薄，植被恢復較難

由于山地丘陵區(qū)風電場所處海拔相對較高，多分布于山脊與山坡上，坡度較大，土層較薄，植被長勢較差。項目區(qū)地處遼西山地丘陵區(qū)，降雨稀少，大風天氣較多。受地形因素和氣象因素影響，項目區(qū)植被長勢較差，生態(tài)環(huán)境較為脆弱。因此，在施工過程中不注重對表土的保護和利用，將不利于后期風電場的植被恢復，對項目區(qū)生態(tài)環(huán)境影響較大。

2.3 建設周期短，土壤擾動劇烈

總工期為12個月，土建工程為6個月。各施工區(qū)域?qū)⑼介_工，作業(yè)面大，挖填作業(yè)極為頻繁，對土壤的擾動極為劇烈，且項目建設期跨越雨季，項目區(qū)內(nèi)水土流失將加劇。因此，在項目建設過程中要注意各項水土保持措施的配置，使其充分發(fā)揮效益，減輕水土流失。

3 水土流失防治分區(qū)

項目建設各功能區(qū)在生產(chǎn)建設過程中所造成的水土流失，其類型、強度、特點及防治方法均有所不同。水土流失防治分區(qū)的原則是：根據(jù)主體工程布局、施工擾動特點、建設時序、地貌特征等因素，進行水土流失防治分區(qū)，并根據(jù)水土流失的危害程度確定重點防治部位。

為使水土保持治理工作與主體工程建設相協(xié)調(diào)，并保證水土保持措施配置合理、功能最佳，結合防治責任范圍內(nèi)主體工程布局特點，將項目劃分為風力發(fā)電機組防治區(qū)、升壓站防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)、道路防治區(qū)及施工場地防治區(qū)5個防治區(qū)。

3.1 風力發(fā)電機組防治區(qū)

安裝單機容量為2 200 kW的風力發(fā)電機22臺，總裝機容量為48.4 MW，基礎占地面積7 700 m2。每臺風機施工時需設置一個吊裝平臺，22處風機吊裝區(qū)共占地5.83萬m2。風力發(fā)電機組共占地6.60萬m2。防治重點是加強表土剝離與保護利用，注重終期綠化。

3.2 升壓站防治區(qū)

建設一座66 kV升壓站，安裝50 MVA主變壓器1臺，35 kV進出線2回，升壓站占地面積為11 398 m2。防治重點是加強表土剝離與保護利用及站內(nèi)綠化。

3.3 輸電線路防治區(qū)

場區(qū)內(nèi)35 kV集電線路全部采用架空線路。架空線路采用LGJ-240/30鋼芯鋁絞線，總長21.0 km，共計146基鐵塔。塔基永久占地5 546 m2，牽張場地臨時占地46 500 m2，總占地面積為52 046 m2。防治重點是牽張場地的土地平整及終期綠化。

3.4 道路防治區(qū)

在原有鄉(xiāng)間土路基礎上擴建道路8.4 km，同時新建道路9.41 km，共需修建道路17.81 km。場內(nèi)道路全部為砂石路面，施工期間道路路面寬5.0 m，路基寬6.0 m，施工完畢后恢復為3.5 m寬檢修路面，路基寬4.5 m。道路占地面積為112 620 m2。防治重點是表土剝離與保護利用及終期綠化。

3.5 施工場地

在升壓站南側(cè)設立一個集中的施工場地，分別設置風力發(fā)電機組設備轉(zhuǎn)運站、混凝土集中攪拌站、施工材料加工場、施工生活場地等臨建設施，占地面積為6 200 m2。本區(qū)屬于臨時功能區(qū)，防治重點是土地平整，恢復原土地利用屬性。

4 防治措施布設

4.1 風力發(fā)電機組防治區(qū)

風力發(fā)電機組區(qū)修建過程中挖填方較多，且多位于山坡、山脊等部位，開挖將極大破壞地表植被，產(chǎn)生新的水土流失。因此，建設過程應嚴格控制征地紅線，不得越界施工。由于項目區(qū)表土資源極為珍貴，因此要對表土進行剝離，用于終期植被恢復用土。剝離表土及開挖待回填土方要進行全面臨時防護，避免降雨、大風等造成施工期的水土流失。防護措施按照因地制宜的原則，采取編織袋裝土進行圍擋并加蓋防塵網(wǎng)的方式。

施工結束后，由于塔基部位多為堆墊形成的土質(zhì)平臺，且位于山坡、山脊等部位，如遇降雨很容易產(chǎn)生邊坡沖刷，不利于水土保持和工程運行安全。為加強對風力發(fā)電機組區(qū)永久占地的保護與綠化，在塔基永久占地范圍內(nèi)修建漿砌石擋土墻以減少水土流失，并在平臺內(nèi)撒播草籽進行綠化。對工程臨時占地部分，按照占地類型修復，耕地恢復為耕地，林地及荒地按照適地適樹的原則撒播草籽和栽植喬灌木。

4.2 升壓站防治區(qū)

升壓站防治區(qū)地勢較為平坦，挖填方量不是很大。由于占地類型為耕地，因此施工前需要進行表土剝離留存，用編織袋裝土圍擋并加蓋防塵網(wǎng)。升壓站區(qū)面積較大，在施工過程中要注意場區(qū)排水問題。設計中采取永臨結合的排水方式，使降雨能夠順利排出場區(qū)。具體做法是：在升壓站沿道路布設排水管道，在升壓站圍墻外側(cè)修建漿砌石永久排水溝。升壓站作為工程運行期的辦公及生活場所，更加注重綠化效果。綠化主要圍繞建筑物展開，可有效改善環(huán)境，降低噪聲影響。具體措施：鋪種高羊茅草皮，在圍墻內(nèi)側(cè)栽植龍爪槐，在建筑物前栽植丁香、連翹等景觀灌木，提升升壓站景觀效果。

4.3 輸電線路防治區(qū)

本項目線路總長為21.0 km，共計146基鐵塔。工程輸電線路均采用架空線路，主體設計中將塔基設計為高低腿形式，以減少基礎挖方。本區(qū)永久占地較少，多為牽張場地等臨時占地。設計中對永久占地部分進行表土剝離。本區(qū)剝離表土較為分散且表土量較少，只采用防塵網(wǎng)進行遮蓋即可。對于牽張場地等臨時占地，由于施工期較短，破壞較小，不進行表土剝離。設計采取鋼板鋪墊措施，盡量減輕地表的擾動及破壞。施工結束后牽張場地需要平整并撒播草籽、栽植喬、灌木，恢復植被。

4.4 道路防治區(qū)

本工程道路除原有道路加寬利用外，同時新建部分道路。道路占地盡量利用原有道路框架，減少新增占地，減輕對植被的破壞。

工程修建道路采用永臨結合，建設期作為施工道路，運行期作為檢修道路。路面采用碎石路面碾壓，可有效減少水土流失。本區(qū)水土流失主要發(fā)生在建設期，此時運輸車輛擾動頻繁，且排水設施不完善，因此，要加強建設期間管控。

具體措施是在建設期對于道路永久占地范圍內(nèi)的表土進行剝離留存。剝離的表土進行編織袋裝土圍擋并加蓋防塵網(wǎng)。建設過程中要特別注意道路排水溝設計并確保發(fā)揮作用。由于風場多分布于山坡、山脊位置，因此，道路也分布于此。道路受降雨沖刷影響極易產(chǎn)生水土流失，沖刷兩側(cè)耕地。因此，在設計中采取永臨結合的排水溝設計。排水溝設計為土質(zhì)梯形斷面，根據(jù)需要實行單側(cè)或雙側(cè)布設，確保降水能夠沿著排水溝順利排出。施工結束后對臨時占地進行撒播草籽、栽植喬、灌木，恢復植被。

4.5 施工場地防治區(qū)

施工場地占地全部為臨時占地，占地類型為耕地。場內(nèi)對地表的擾動除了簡單場地平整外，主要是機械設備的碾壓和人為踐踏，土層擾動并不強烈，故該區(qū)不進行表土剝離設計。為保證施工期間場內(nèi)正常生產(chǎn)生活，在施工場地外挖臨時排水溝，以便快速排出場內(nèi)積水。施工期末進行場地平整，將本區(qū)恢復為耕地。

5 結論

山地丘陵區(qū)風電場項目具有建設周期短，建設區(qū)域山高、坡陡、風大、土層薄、植被差的特點，同時存在點、線、面侵蝕。因此，在建設過程中要充分考慮措施的合理性與必要性。針對工程特點，應合理配置水土保持措施，充分考慮工程措施、臨時措施與植物措施的有機結合，使工程建設與水土保持措施相互銜接，避免重建設、輕水?；蛳冉ㄔO后水保，使水土保持與主體工程同時投產(chǎn)使用，充分發(fā)揮水土保持功能。

工程建設應因地制宜地采取各項水土保持措施，以有效減少因工程建設生產(chǎn)帶來的水土流失，減輕對周邊環(huán)境的影響，達到項目建設與生態(tài)環(huán)境共贏。在項目建設過程中，要加強水土保持的宣傳與管理，實現(xiàn)工程建設與水土保持防治雙贏。

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Abstract： Taking Huludao Xingcheng Weiping wind farm project in Datang as an example， according to the characteristics of water and soil erosion of wind farm in mountainous and hilly areas of western Liaoning province， this paper expounds the specific composition of the project and the prevention and control zones， and puts forward the prevention and control measures of water and soil erosion in each control zone， in order to provide reference and experience for wind farm project in mountainous and hilly areas.

Key words： wind farm; hilly area of western Liaoning province; soil erosion; prevention and control measures