南方地區(qū)山地風(fēng)電場水保相關(guān)問題探究

謝秋姜

（中國長江三峽集團(tuán)上?？睖y設(shè)計(jì)研究院有限公司 上海 200080）

0 引言

近年來，隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)不可再生能源的開采與消耗造成的環(huán)境問題越來越突出，可再生清潔能源開發(fā)利用已成為當(dāng)下的發(fā)展趨勢。為了早日實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”國家能源戰(zhàn)略目標(biāo)，新一輪能源革命正在加速孕育。風(fēng)能憑借其資源總量豐富、環(huán)保、運(yùn)行管理自動化程度高、度電成本持續(xù)降低等突出的資源稟賦優(yōu)勢與良好的發(fā)展趨勢，目前已成為全球可再生能源開發(fā)與利用的重要構(gòu)成，正逐漸從補(bǔ)充性能源向替代性能源持續(xù)轉(zhuǎn)變。截至2021 年8 月底，全國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2.95 億kW，其中陸上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2.83 億kW、海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)1 215 萬kW，陸上風(fēng)電作為清潔可再生能源得到快速發(fā)展。

在陸上風(fēng)電發(fā)展初期，盲目追求項(xiàng)目自身高效益的迅速發(fā)展，環(huán)保意識不強(qiáng)、生態(tài)修復(fù)不到位、施工不文明、工程措施不規(guī)范等問題，造成了嚴(yán)重的水土流失、青山掛白，對生態(tài)環(huán)境造成很大的影響，尤其是降雨量大的南方山地地區(qū)，這些現(xiàn)象尤為突出。如何解決山地風(fēng)電的水土保持問題已經(jīng)是迫在眉睫的問題。

1 南方山地風(fēng)電場建設(shè)水土流失典型特征

南方山地風(fēng)電場具有地形復(fù)雜、交通條件差、場內(nèi)道路長、場址面積大、海拔高、降雨量大、雨霧多、濕度大等特點(diǎn)。山地風(fēng)電場建設(shè)周期較長，跨越雨季和風(fēng)季，風(fēng)電場水保問題主要體現(xiàn)在因?yàn)轱L(fēng)電場建設(shè)活動，原始自然地表受干擾，原生植被遭到破壞，沙土、石塊裸露，改變了土壤的理化性質(zhì)，使得土地原有的緊密結(jié)構(gòu)遭到破壞。在強(qiáng)降雨、大風(fēng)等自然因素作用下，水土流失急劇增加。風(fēng)電場建設(shè)的水土流失將會對項(xiàng)目本身及周邊生態(tài)環(huán)境、土地生產(chǎn)力造成不良影響。

根據(jù)“區(qū)間水土流失差異性、區(qū)內(nèi)水土流失一致性及防治措施布設(shè)一致性”的原則［1］，一般將風(fēng)電項(xiàng)目水土流失劃為5個(gè)防治分區(qū)，5 個(gè)防治分區(qū)及其主要特點(diǎn)見表1。

表1 風(fēng)電場防治分區(qū)劃分及主要特點(diǎn)

5 個(gè)防治分區(qū)常見的水土流失典型表現(xiàn)特征如下：①地表裸露，植被未恢復(fù)或恢復(fù)不及時(shí)；②填方區(qū)未進(jìn)行分層碾壓，土壤松散，壓實(shí)度不夠，遇上強(qiáng)降雨容易坍塌；③填方邊坡坡率較陡，邊坡壓實(shí)度不夠，坡腳攔擋措施不到位，隨意堆渣棄渣，造成填方邊坡滑坡溜坡現(xiàn)象；④挖方邊坡坡率較陡，土石裸露，坡頂未設(shè)截水溝，坡腳未設(shè)置排水溝，造成排水不暢，雨水直接沖刷路面和安裝平臺，影響車輛通行和設(shè)備吊裝；⑤管涵設(shè)置不合理，且施工不規(guī)范，入口未設(shè)置沉砂池，出口未設(shè)置防沖刷平臺或跌水槽，管涵泥沙堵塞，出口自然地面沖刷嚴(yán)重，造成水土流失。

2 南方山地風(fēng)電場水土流失防治措施

根據(jù)“因地制宜、因地設(shè)防、重點(diǎn)治理與一般防治兼顧”的方針，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［2］，防患于未然，對風(fēng)電場進(jìn)行水土流失防治。根據(jù)項(xiàng)目水土流失防治分區(qū)及各區(qū)水土流失特點(diǎn)，可采取水土保持工程措施、植物措施對各分區(qū)進(jìn)行防治；對于在施工時(shí)序上存在配套水土保持措施滯后的部位，適時(shí)采取臨時(shí)防護(hù)工程［3］，并做到生態(tài)優(yōu)先，治理與開發(fā)利用相結(jié)合，形成建設(shè)水土保持的綜合治理體系，保證工程在施工期間的安全，控制和減少水土流失，使項(xiàng)目周邊生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)、恢復(fù)和改善。

2.1 工程措施典型設(shè)計(jì)

（1）表土剝離、土地整治、覆土。表土是珍貴的資源，尤其是高山區(qū)域，表土資源本就十分匱乏，一旦被當(dāng)作棄土排棄或直接作為渣土填埋，后期就只能外借耕植土來恢復(fù)植被［4］。風(fēng)電場施工中擾動面積大，土壤貧瘠造成后期植被恢復(fù)難度較大，在施工前的表土剝離措施非常必要，剝離的表土用作綠化可以大大提高植被的成活率和綠化質(zhì)量［5］。

風(fēng)機(jī)場地、施工及安裝場地在土地平整前，道路在路基挖填施工前，應(yīng)剝離表層20 cm～30 cm 的耕植土壤，堆放于指定的臨時(shí)堆土場，用于后期植物措施綠化覆土用。施工結(jié)束后，裸露地表應(yīng)進(jìn)行全面整地，根據(jù)其原來土地利用類型恢復(fù)植被，植被恢復(fù)覆土厚度按20 cm～30 cm。土地整治包括平整土地、翻地、碎土等，整地力求平整。

（2）截排水系統(tǒng)。為防止施工過程中降雨產(chǎn)生的地表徑流沖刷造成水土流失，設(shè)置有組織排水系統(tǒng)是最直接有效的方式。在匯水面積大的邊坡坡頂設(shè)置截水溝，挖方邊坡坡腳設(shè)置排水溝，把地表降水有組織引出場地外，防止坡面徑流沖刷安裝場地及道路路面。

為減少截水溝和排水溝出口對天然溝道的沖刷，排水溝出口需設(shè)置沉砂池緩流泥沙，減少場內(nèi)泥沙流失。結(jié)合排水溝匯水點(diǎn)及天然溝道，合理設(shè)置跨道路管涵，管涵出口需設(shè)置防沖刷平臺或跌水槽。沉砂池及管涵應(yīng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范考慮集雨面積、降雨特征等因素，確定斷面尺寸，在施工期間需設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志，并加強(qiáng)施工期間的管理，避免安全隱患，施工期間應(yīng)定期掏砂。

（3）攔擋防護(hù)設(shè)施。風(fēng)電場建設(shè)的填方區(qū)是風(fēng)電場水土流失的重災(zāi)區(qū)，填方區(qū)應(yīng)根據(jù)自然地形合理設(shè)置攔擋防護(hù)設(shè)施，可有效減少坡面沖刷，緩解水土流失。對于自然地形較陡，填方邊坡較高，采用自然放坡方式將會占用大量的土地，且放坡較遠(yuǎn)，邊坡不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生滑坡溜坡現(xiàn)象，影響下邊坡生態(tài)環(huán)境，此時(shí)推薦采用擋土墻進(jìn)行攔擋。風(fēng)電場建設(shè)應(yīng)遵循“先攔后棄”原則，擋土墻應(yīng)該在安裝場地或路基回填的過程中同步進(jìn)行施工，墻背填土應(yīng)自下而上隨砌隨夯，并留有泄水孔，嚴(yán)格遵照相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行施工。對于邊坡受水流沖刷嚴(yán)重，但地形相對較緩，邊坡穩(wěn)定性較好，可采用干砌石護(hù)坡、漿砌石護(hù)坡、混凝土護(hù)坡、噴漿護(hù)坡等工程護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)，減少水流沖刷對坡面的影響，有組織引導(dǎo)坡面雨水快速排出，保證邊坡的穩(wěn)定性。

2.2 植物措施典型設(shè)計(jì)

植物措施旨在完善主體工程的綠化設(shè)計(jì)，對施工結(jié)束后的裸露地面進(jìn)行綠化恢復(fù)。植物防護(hù)是利用植物比較發(fā)達(dá)的根系，深入土層，使表土固結(jié)，植物覆蓋坡面，可以調(diào)節(jié)表土的濕度，防止揚(yáng)塵風(fēng)蝕；植被阻止地面徑流，防止沖刷，有利風(fēng)電場水土保持。綠化措施根據(jù)上述原則，從生態(tài)適應(yīng)性、和諧性、抗逆性和自我維持性等方面選擇適于當(dāng)?shù)厣L的植物種類［6］。

造林季節(jié)盡量選在春季或秋季以提高成活率，草籽撒播一般在雨季或墑情較好時(shí)進(jìn)行，不能避免時(shí)應(yīng)考慮高溫遮陽。植物措施實(shí)施后，應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，確保植苗種草的成活率，次年檢查苗木生長情況，發(fā)現(xiàn)死株應(yīng)及時(shí)清除并用同齡苗在雨季補(bǔ)植。

風(fēng)電場常見的植物防護(hù)措施有：①人工撒草籽；②鋪草皮；③液壓噴播植草；④骨架護(hù)坡植草；⑤三維網(wǎng)植草防護(hù)；⑥噴射植生植物防護(hù)；⑦客土噴播防護(hù)；⑧巖石邊坡TBS 植被防護(hù)；⑨植被混凝土防護(hù)。

風(fēng)電場建設(shè)產(chǎn)生的裸露地表為5 個(gè)防治分區(qū)的填挖方邊坡、路面加寬及路基和升壓站站內(nèi)空地。除風(fēng)機(jī)安裝平臺及場區(qū)道路路面需在風(fēng)機(jī)吊裝完成后進(jìn)行綠化恢復(fù)，升壓站站內(nèi)空地待站區(qū)土建完成后進(jìn)行綠化恢復(fù)，其余裸露地表均應(yīng)在施工過程中邊施工邊采取植物恢復(fù)措施，方可有效地防止水土流失的發(fā)生。

2.3 臨時(shí)措施典型設(shè)計(jì)

水土保持臨時(shí)措施主要是為了防范施工過程中因降雨、大風(fēng)、機(jī)械人工擾動、土體不穩(wěn)定等因素引起的水土流失而采用的措施。

（1）編織土袋擋墻。專門用于堆放剝離表土的臨時(shí)堆土場要遵循“先攔后棄”原則，堆土前須在堆土場周邊設(shè)編織袋裝土進(jìn)行圍擋，并用塑料薄膜（或彩條布）覆蓋，塑料薄膜（或彩條布）上采用土袋或大石塊壓實(shí)。

（2）臨時(shí)排水溝及簡易沉砂池。在臨時(shí)場地周邊及場區(qū)道路邊設(shè)置臨時(shí)排水溝，臨時(shí)排水設(shè)施應(yīng)盡可能地結(jié)合永久排水進(jìn)行布置，能通過加工改造成永久排水設(shè)施的不予拆除，減少二次擾動影響。在臨時(shí)性排水溝末端設(shè)置簡易沉砂池，并加強(qiáng)施工期間的管理，定期掏砂，避免安全隱患。

（3）鋪塑料薄膜（或彩條布）。布設(shè)于各風(fēng)機(jī)施工場地的臨時(shí)堆土場因堆土量較少，且堆放期比較短，可直接采用塑料薄膜（或彩條布）覆蓋并用石塊蓋壓即可；布設(shè)于場區(qū)道路及直埋電纜區(qū)的臨時(shí)堆土場周邊設(shè)編織袋裝土進(jìn)行圍擋，并用塑料薄膜（或彩條布）覆蓋。

對裸露場地進(jìn)行綠化的初期，植被嫩苗根系較淺，遇降雨時(shí)可用塑料薄膜（或彩條布）臨時(shí)覆蓋，以減小雨水的沖刷，增加植被的存活率。

3 建設(shè)各方的水保責(zé)任

風(fēng)電場建設(shè)的水土防治需要參建各方的共同努力，才能保證水土保持方案的實(shí)施，減少工程建設(shè)中新增水土流失，維護(hù)工程建設(shè)與周邊生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，堅(jiān)持“誰開發(fā)誰保護(hù)，誰受益誰治理，誰造成水土流失誰負(fù)責(zé)”的原則［7］。建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)水保意識，真正將水土保持措施落到實(shí)處，而不是作為項(xiàng)目核準(zhǔn)的“敲門磚”，流于形式；應(yīng)建立水土保持工作小組，嚴(yán)格執(zhí)行水土保持方案的計(jì)劃和措施，組織協(xié)調(diào)監(jiān)督方案的實(shí)施，切實(shí)履行水土保持方案“三同時(shí)”制度。設(shè)計(jì)單位應(yīng)該從源頭上優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少工程擾動面積，將水土保持措施引入主體設(shè)計(jì)，加強(qiáng)水土保持的交底工作。施工單位應(yīng)該重視工程的施工質(zhì)量，由傳統(tǒng)粗放式施工向精細(xì)化施工轉(zhuǎn)變，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行各項(xiàng)水保措施，制定合理的施工組織計(jì)劃，保證水保措施的落地質(zhì)量。監(jiān)理單位應(yīng)該加強(qiáng)對水土保持工作的合理性及工程質(zhì)量的第三方有效監(jiān)督，做好日常監(jiān)督和分階段驗(yàn)收工作，堅(jiān)持實(shí)事求是的原則，督促各方切實(shí)落實(shí)水土保持措施。

4 結(jié)語

在“雙碳”目標(biāo)下，我們要堅(jiān)持開發(fā)和環(huán)境保護(hù)并重，重視風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治。提升各參建方水土保持的意識，嚴(yán)格落實(shí)水土保持措施，從長遠(yuǎn)的眼光看待水土保持和項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)系，不吝惜應(yīng)有的水保資金和工期投入，有效控制新增水土流失，實(shí)現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏的目標(biāo)。