山地风电场工程水土保持方案初探

'第二十卷第一期安徽电气工程职业技术学院学报2015年3月Vo1．20，No．1JOURNALOFANHUIELECTRICALENGINEERINGPROFESSIONALTECHNIQUECOLLEGEMarch2015山地风电场工程水土保持方案初探王奇(国电安徽新能源投资有限公司，安徽合肥230088)摘要：文章介绍了山地风电场具有生态系统脆弱、地形复杂、对外交通条件差、毗邻旅游风景区等特点，风电场开发建设过程中将会对原有地表造成破坏，导致植被退化、水土流失加剧。针对山地风电工程水土保持措施进行探讨，以期为类似项目的水土保持提供借鉴。关键词：山地风电场；水土保持；防治措施中图分类号：TK019文献标识码：B文章编号：1672．9706(2015)01—0091—05rvationSchemeofMountainWindFarmEngineeringWANGQiuiNewEnergyInvestmentCo．，Ltd．，Hefei230088，China)esthecharacteristicsofmountainwindfarmsincludingthefragileecologicalsystem，thecomplexterrain，thebadtrafficcondition，adjoiningthetouristscenicspotandSOon．WindfarmdevelopmentandconstructionprocessmaydamagetotheoriginalearthSsurface，leadtotheincreaseofvegetationdegenerationandwaterandsoilloss．Thesoilandwaterconsemountainwindpowerprojectarediscussed，toprovidethereferenceforthesoilandWsimilarprojects．Keywords：mountainwindfarm；soilandwaterconservation；preventionandcontrol0引言风电作为一种可再生清洁能源，安全环保，技术成熟，是目前最具优势的新能源。近年来，我国风电产业发展迅猛，预计到2020年风电装机容量将达到2亿千瓦，在电源结构定位中将实现从补充能源向替代能源的转变。山地受海拔较高、山体抬升的影响，山顶和山脊线风资源相对较好。山地风电场风机布置基本沿山顶和山脊线实施，进山、进场道路、送出线路以及风机基础等基建工程的开挖，不可避免地对山体表土、山顶植被产生破坏。在雨季，受雨、雪侵蚀，水土流失加剧，对原有的生态环境和山体景观造成了负面影响。如何采取有效的防治措施，减少和降低风电建设对水土资源和生态环境的不良影响，实现风电项目景观化建设，是当前山地风电场建设必须面对和亟需解决的问题之一。l山地风电工程水土流失特点及影响因素分析1．1山地风电工程水土流失特点(1)水力侵蚀为主，伴有少量重力侵蚀(崩塌、滑坡)。我国山区地貌呈复杂多样性，山地生态系统脆弱性以土壤侵蚀脆弱性为主。北方山区主要以石灰石山为主，植被较少，土壤层较薄；中部及南部山区土壤层较厚，植被覆盖率较高。山地风电项目选址基本位于海拔较高的低山丘陵，山地风电场在建设收稿日期：2014—12—15作者简介：王奇(1974一)，男，安徽宿州人，国电安徽新能源投资有限公司规划建设部主任，工程师，从事风电项目前期及工程建设工作。·91· 安徽电气工程职业技术学院学报第二十卷第一期过程中，不可避免地破坏了山体部分植被，雨季在雨水和地表径流冲刷下，裸露地表或临时堆存的土石极易崩塌或滑坡，发生大面积水土流失。(2)涉及面积较大。山地风电场风机布置分散，基本沿山脊和山顶布置，交通道路和集电线路也基本沿山顶和山脊分布，且线路较长，这些区域大多山高坡陡，挖方、填方量较大，风机安装场地占地较大，大多在400m以上，开挖量大，水土流失涉及面积大，影响范围广。1．2风电工程建设造成水土流失影响因素分析(1)风电项目在建设过程中造成水土流失的因素主要包括自然和人为因素。自然因素是引起水土流失的潜在因素，包括降雨、地形、植被、土壤抗蚀性和抗冲性等；人为因素是指引起水土流失自然因素的人类活动。(2)根据实地调查，在建设过程中，由于风电机组及箱变基础开挖与建设、道路修建、集电线路开挖、平整场地等活动，使地表植被遭到破坏、地表局部坡度加大、土体结构松散，改变了外营力与土体抗蚀力之间的自然相对平衡，在外营力作用下，诱发、加剧了水土流失，是造成工程新增水土流失的主导因素。影响水土流失的因子及强度见表1。表1工程可能产生的水土流失影响因素分析表序号工程项目时期影响因素水土流失程度施工场地清理与平整，机械碾压等，使地面裸露、表土破损、破坏原◇◎口准备期地貌。1风电机组土建基槽开挖，打桩、临时堆放弃土、建筑物建设、设备材料堆放、◇◎●和箱变区施工期输电送出线路埋设等，使地面裸露、表土破损、破坏原地貌。设备安装部分材料堆放、设备存放及吊装、安装设备的碾压、少量地面◇◎口及调试期裸露。2场内道路区施工期道路修筑时扰动地表及土层结构；损坏植被，造成地表裸露；◇◎一局部地段形成开挖和堆垫边坡。3集电线路区施工期集电线路敷设土石方开挖回填导致地表破损、破坏原地貌。◇◎■施工场地清理与平整，表土剥离，使地面裸露、表土破损、破坏原地◇◎●准备期貌。4升压站区土建基坑开挖，临时堆放弃土、建筑物建设等，使地面裸露、表土破◇◎●施工期损、破坏原地貌。设备安装及调试期植被开始恢复。◇◎口施工施工生产准备期施工材料堆放等占压地表、破坏地表植被，造成水土流失。◇◎口5生活区施工期材料堆放、设备存放、机械碾压、砼搅拌等破坏地表结构，降低土壤抗蚀能力。◆◎口注：◆／◇——长期／短期；0／◎——有利／不利；I1／口——严重／一股1．3山地风电场工程运行期水土流失影响因素分析风电工程在运行过程中无土石方开挖，不扰动地表，不会新增水土流失；如建设过程中通过采用合理科学的水土保持措施，建设后植被恢复也逐渐发挥其生态防护功能，运行期水土流失将维持在一个相对稳定的状态。．92． 王奇：山地风电场工程水土保持方案初探2山地风电场工程水土流失防治措施2．1风电机组和箱变区防治措施(1)工程措施：对工程占地范围内宜进行表土剥离的区域采取表土剥离措施；对风电机组平台与上游坡面相交处修建排水沟；对临时占地采取覆土、整治措施。(2)植物措施：基础周边永久占地范围内未被硬化区域采取植被恢复措施；安装平台等临时占地采取植被恢复措施。(3)临时措施：安装平台采取临时排水及沉沙措施；临时堆土周边采取排水、沉沙、苫盖措施。2．2场内道路区防治措施(1)工程措施：对工程占地范围内宜进行表土剥离且扰动的区域采取表土剥离措施，道路挖方段两侧及半挖半填段内侧设置排水沟，边坡采取浆砌石拦挡或护坡，对部分l临时占地进行土地整治。(2)植物措施：临时占地范围，在合适路段对路基边坡及排水沟边坡采取绿化措施。(3)临时措施：临时堆土采取苫盖措施。2．3集电线路区防治措施(1)工程措施：对工程占地范围内宜进行表土剥离且扰动的区域采取表土剥离措施；对有开挖回填边坡的区域设置浆砌块石防护，并设置永久排水措施；临时用地进行土地整治。(2)植物措施：对途经林草地区域撒播草籽，恢复植被。(3)临时措施：土方开挖临时堆土拦挡、防护措施等。2．4升压站区防治措施(1)工程措施：对工程占地范围内采取表土剥离措施；对开挖回填边坡设置浆砌块石护坡措施；对升压站区设置永久排水系统，对进场道路两侧设置永久排水系统。(2)植物措施：站内植被绿化，进场道路两侧绿化，改善和恢复生态景观。(3)临时措施：做好施工过程中的临时拦挡、排水、沉沙、覆盖等防护措施。2．5施工生产生活区防治措施(1)工程措施：对场地内宜剥离且扰动区域的地表熟土层进行剥离，对于现状用地为林草地的进行整治，恢复原状。(2)植物措施：结合项目区水土保持、环境功能要求，采用撒播狗牙根草籽和栽植乔灌木进行防护。(3)临时措施：临时堆料采取防护措施；施工场地采取排水、沉沙、覆盖措施。3山地风电工程水土保持施工要求及进度安排3．1工程措施施工要求(1)表土剥离与回填。表土剥离宜采用推土机结合液压反铲挖掘机开挖，局部机械难以施工部位辅以人工挖掘。先清理土壤层上部植被，对于根系较深的林木应清至新鲜土层下。然后根据土壤厚度分布情况及所需覆土量进行掘取，为防止水土流失和土壤风化，堆置的表土应适当压实，并采取防护措施。(2)土地整治。土地整治是指项目施工完成后，对项目建设扰动的施工迹地及时进行清理，清除地表垃圾，进行坑洼回填，主要采用74kW推土机平整土地表面，范围较窄的区域可采用人工平整。平整后的场地可布置植物措施，对于复耕区还需布置排水、道路等配套设施。3．2植物措施施工要求(1)施工准备。现场踏勘，了解施工部位或现场环境条件，包括土壤、水源、运输和天然肥源等，熟悉各施工区的施工状况。对工程中使用的各种苗木，应进行实地考察，了解苗木数量、质量和运输条件，做好挖掘、包装和运输的最佳方案。落实苗木栽植过程中所需的土基、绑扎材料以及劳动力、设备和材料的工作。种植前，对土壤肥力、PH值等指标进行检测，以指导土壤改良，确保植物生长。·93· 安徽电气1一程职业技术学院学报第二r‘卷第一期(2)整地。整地前进行杂物清理，捡除石块、石砾和建筑垃圾，并进行粗平，填平坑洼，然后将剥离的表土进行覆土回填以改善立地条件、增强土地肥力，对临时堆土场及施工道路绿化区进行土壤翻松、碎土，再进行细平，形成种植面。整平后，按设计要求人工用石灰标出单棵树的位置和片状分布的不同树草的区域分界线，对乔木和带土球的灌木，采用挖穴方式种植，根据树种类型、根系的大小，确定挖穴的尺寸及间距，穴状采用圆形，乔木穴径一般0．4rn～0．5m，穴深50cm以上，灌木(如冠幅0．5nl左右带土球的红继木球等)穴径一般在0．3m～0．4m，穴深25cn3以上。(3)种苗选择。乔木采用达到2级以上标准的2年生壮苗；灌木采用2年生壮苗；草籽要求种子的纯度达到90％以上，发芽率达70％以上，草皮要求生长状态良好，无病虫害。(4)栽植方法。在栽植时应注意栽植的技术要点，即“三填、两踩、一提苗”，栽植深度一般以超过原根系5cm～lOcm为准。种植工序为：放线等位一挖坑一树坑消毒一回填种植土一栽植一回填一浇水一踩实；苗木定植时苗干要竖直，根系要舒展，深浅要适当；填土一半后需要提苗踩实，最后覆上表土。草木采用人工撒播或植草皮的方法。撒播方法即将草籽按设计的撒播密度均匀撒在整好的地上，然后用镐或耱等方法覆土埋压，覆土厚度一般为0．5cm～1．Ocm，撒播后喷水湿润种植区。草皮运输过程中，遇晴天应直接向草皮洒水，避免根系脱水，草皮采用满堂或满坡铺设，边铺设边压实，确保草皮附着土壤，铺设完毕后浇水、踏实。(5)季节选择。造林季节尽量选在春季或秋季以提高成活率，草籽撒播一般在雨季或墒情较好时进行，不能避免时应考虑高温遮阳。(6)抚育管理。抚育采用人工进行，抚育内容包括：松土、培土、浇水、施肥、补植树苗及必要的修枝和病虫害防治等，抚育时问一般在杂草丛生、枝叶生长旺盛的6月份进行，8月下旬至9月上旬进行第二次抚育。抚育管理分2年进行，第一年抚育2次，第二年抚育1次。第一年定植后应及时浇水，保证苗木成活及正常生长，对缺苗、稀疏或成活率没有达到要求的地方，应在第二年春季及时进行补植或补播，成活率低于40％的需要重新栽植，以后根据其生长情况及时浇水、松土、除草、施肥、修枝、防治病虫害等。植物措施实施后，应落实好林地的管理和抚育责任。20142015分区9101l12123456T8主体工程威电机组工程措施和箱变区植物措施临时措趣主体工程工程措燕场内道路区植物措旌临时措施主体工程工程措施集电线路区植物措施临时摊}施主体工程工程摧拖升压站区植物措摘临日寸于插主体工程工程措施施工生产生活区植物措施临时措施图1风电工程水土保持工程施工进度图·94· 王奇：山地风电场工程水土保持方案初探3．3临时措施施工要求本工程临时措施包括临时排水沟、挡土板拦挡、防尘网覆盖、挡土坎等。临时排水沟施工与上述的永久排水设施施工方法基本相同。临时排水设施应尽可能地结合永久排水进行布置，能通过加工改造成永久排水设施的不予拆除，减少二次扰动影响；不能利用的进行拆除或填埋。其余的临时措施在施工完毕后均应拆除，拆除的土石方应运至临时堆土场堆放。3．4水土保持措施进度安排(1)水土保持措施进度安排原则。应遵循“三同时”制度，坚持积极稳妥、尽快发挥效益的原则，落实水土保持分区措施布设、施工的季节性、施工顺序、工程质量和施工安全，保证水土保持施工资金、材料和机械设备等资源的有效配置，合理安排，分期实施，确保水保工程按期完成。(2)工程措施和植物措施的安排顺序。应先工程措施再植物措施，工程措施应安排在非汛期，大的土方工程宜避开汛期。植物措施应以春季、秋季为主。如图1所示。施工建设中，应按“先拦后弃”的原则，先期安排水土保持措施的实施。4山地风电工程水土保持治理效果山地风电场工程在施工过程中造成了新增水土流失，对项目区生态环境产生一定的不良影响。但只要认真落实预期制定的水土保持措施，就可以取得良好成效。如国电浙江宁波茶山、穿山风电场，由于在建设期和运营期注重水土流失防治，山体植被恢复良好，已成为当地一道美丽的风景线，被评为浙江省优质工程和中国电力优质工程奖，在促进风电开发的同时实现了生态环境保护的双赢。参考文献：[1]毕晓霞．对铁岭调兵山泉眼沟风电场新建工程造成水土流失的有效防治措施的研究[J]．安徽农业科学，2013(10)：4587．4591．[2]龚长春，熊峰，章龙飞．山地风电场项目水土保持方案植被恢复措施探讨[J]．江西水利科技，2013(3)：228—230．[3]高宝林，周全，高超．山地型风电场工程水土保持方案编制中应注意的问题[J]．中国水土保持，2013(1)：21—22．[4]冯永宽．风电场水土保持工程治理成效分析[J]．陕西水利，2012(5)：101—102．[5]朱春荣．旧门矿产资源开发项目水土保持分析与评价[J]．中国科技信息，2012(8)：36．[责任编辑：王敏]·95·'