某風電場水土流失特點及防治措施

王彥龍

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

由于常規能源對環境的嚴重污染及引發的生態問題，加上石油價格爆漲，使得眾多國家都積極發展新型能源，以滿足日益增長的能源需求，同時改善生態環境。風力發電是目前最成熟，最具規模化開發條件和商業化開發前景的新能源技術之一，可以應用于全球所有國家和地區。我國風力資源豐富，全國陸地風能資源總儲量約3.2 TW，可開發利用的風能儲量為2 TW，每年可提供的電量約為4 PW·h。與其它發電技術相比，風力發電的優勢是顯而易見的。

本文以林甸縣東明園風電場工程為例，探討風電場水土流失特點，并根據每個防治分區水土流失特點進行水土保持措施配置，力求形成有效的水土流失防治綜合體系，最大程度減少因工程建設而產生的新增水土流失。

1 工程項目及項目區概況

1.1 工程概況

林甸東明園風電場工程位于林甸縣東南35 km處，地處松嫩平原中部，地貌類型為平原。擬建設33臺單機容量為1 500 kW風電機組，總裝機容量為49.5 MW;同時配套新建1座220 kV升壓站、新建25.8 km的運輸道路，風電場工程由風電機組區、升壓站、輸電線路區、運輸道路區和施工生產生活區組成。工程的建設將有助于調整能源結構，進一步增強當地社會環境的改善，可增加當地的財政收入，提高當地人民的生活質量、促進地區經濟發展。

1.2 項目區概況

項目區地貌形態為平原區，占用地類為草地和耕地。項目區屬大陸性中溫帶季風氣候，多年平均氣溫3.3℃，≥10℃活動積溫歷年平均2 640℃，多年平均降水量為423.7 mm，無霜期129 d，最大凍土深度2.10 m，年平均風速3.5 m/s，最大風速23 m/s。項目區所在地土壤主要為黑鈣土和沙土，部分區域分布有鹽堿土，林草覆蓋率為76%。該地區土壤侵蝕類型以風蝕為主，侵蝕強度為輕度。

2 水土流失特點

工程建設期各種施工活動，如基礎開挖、回填、建筑材料堆放、施工機械碾壓和施工人員踐踏等活動，擾動地表，使地表植被和土壤結構都受到不同程度的破壞，植被防護能力和土壤抗蝕能力降低或喪失，從而引發或加劇水土流失。

2.1 風電機組區

風力發電機組基礎為現澆鋼筋混凝土獨立基礎，外型為倒T形，基礎采用鋼筋混凝土八邊形基礎，外切圓直徑為18 m，基礎埋置深度為4 m。箱變基礎尺寸為4.52m×2.0m×2.2m(長×寬×高)，基礎擬采用天然地基，基礎埋深2.2 m，邊坡擬采用1∶0.5，1臺風機配1臺箱變，箱變安裝在距風機15 m處。結合風電機組布置的特點，為了保證吊車吊臂在起吊過程中不碰到塔筒，每臺風電機組周圍均布置一塊40m×40m的吊裝場地，其中風電機組周圍15m×15m占地為永久占地，作為風電機組的保護占地，其余面積為臨時占地。

風力發電機組和箱變在風電場區內以“點式”分布，基礎施工產生大量棄土臨時堆置，臨時堆置過程中，棄土土方松散，在風力、水力等外營力作用下，極易產生水土流失;吊裝場地施工期間作為臨時施工場地，施工人員活動及施工機械碾壓對占地區地貌擾動，破壞了區內地表植被，使得土壤抗蝕性下降，易產生水土流失。

2.2 升壓站

工程新建一座升壓站，升壓站四周設有實體砌筑磚墻。廠區分為二大功能區，即生產區和辦公管理區。同時在升壓站內新建地下水井泵站1座，供風電場的生產、生活用水，并修建儲水池1座。在升壓站內主干道兩側布置矩形混凝土排水溝，引接至運輸道路區，通過路邊排水排出該區域。工程在建筑物空地進行綠化，綠化主要以種植花卉和草皮為主，局部設綠化喬木，綠化系數達到15%。

升壓站場平、建筑物基礎、場內道路開挖及回填過程中，擾動原地貌，破壞土壤結構和區內植被，同時施工過程中產生部分臨時棄土，棄土堆置期間易產生水土流失。

2.3 輸電線路區

輸電線路包括場內集電線路和場外輸電線路，均為架空方式引接。施工主要為塔(桿)基開挖及線路架設，施工工期較短，土石方量也較小，施工期間水土流失輕微。

2.4 運輸道路區

場內道路按永久道路和臨時道路結合的方式建設，沿風力發電機組沿線修建主路，再由主路修建通向各機位的支路，路面為砂石路面。施工期征地寬度8 m，施工結束后征地寬度為6 m。道路排水采用邊溝方式，排水溝為土質梯形邊溝。

施工期間，運輸道路水土流失呈“線型”分布。運輸道路土方臨時堆放、回填等活動，以及施工機械等破壞原地表植被，并形成松散堆土帶，在風、降雨等侵蝕作用下，易產生流失。

2.5 施工生產生活區

施工生產生活區集中布置在升壓站附近，主要有木材鋼筋加工廠、材料倉庫、混凝土拌合站、臨時宿舍及辦公室等。本區主要進行生活臨時建筑物建設、布置混凝土拌和等，擾動面積較大，但擾動強度較小，水土流失輕微。

3 水土流失防治分區及分區防治措施

3.1 水土流失防治分區

根據工程布局和施工特點，結合項目建設期間各區水土流失特點和水土保持治理方向，將項目區劃分為風電機組區、升壓站區、輸電線路區、運輸道路區和施工生產生活區5個防治分區。

3.2 分區防治措施

針對工程施工建設期間因壓占、開挖擾動、工程填筑等施工作業活動對占地區原地貌和植被的破壞程度，因地制宜布設水土流失防治措施，采取工程措施、臨時防護措施和植物措施相結合進行綜合治理，有效控制項目區新增水土流失，逐步改善生態環境。施工期間對臨時堆渣區的松散面采取必要的防護、攔擋和遮蓋措施，以免造成水土流失，影響正常施工;臨時壓占的土地施工結束后及時清理、整地、恢復原地類。

3.2.1 風電機組區

為保護不可再生的表土資源，在風電機組施工前，首先將風機和箱變基礎占地區的表層有機質土剝離，與風機及箱變基礎挖方分層堆放在各吊裝場地東北角，堆高控制為3.5 m，邊坡1∶1，臨時棄土結構疏松，堆置期間易產生流失。根據主體工程施工進度安排，該區域表土臨時堆置期間為防止流失，采取臨時防護措施。臨時堆土彩條布覆蓋，坡腳布設草袋土埂進行壓蓋，草袋土埂斷面為四邊形，以草袋長邊平行土體堆砌，堆高3層，水平方向堆2或3個草袋，橫斷面尺寸為頂寬0.3 m，高0.6 m。

施工結束后，機組及箱變基礎回填至設計高度，地面出露僅為直徑約為3.2 m的圓形風電機組混凝土和箱變占地，其余部分均為裸露地面。考慮吊裝場地地下有電纜埋設，且方便日后檢修，不宜恢復為林地，因此將各機組吊裝場地及機組基礎埋設處進行全面整地后種草，草籽選用沙打旺、羊草等，草種撒播密度為80 kg/hm2。

3.2.2 升壓站區

在升壓站施工前，首先將建筑物基礎表層腐殖土剝離，剝離厚度為0.20 m，施工期間將這些表土臨時堆置在升壓站空地上，堆置時間近半年，采取臨時防護措施。將表土臨時堆置區的外表面用彩條布覆蓋，坡腳壓蓋草袋土埂。

施工結束后將升壓站內建筑物空地進行全面整地，進行綠化，綠化措施主體工程設計中已包含，主要是栽植觀賞性樹木和鋪草皮，不重復設計。

3.2.3 輸電線路區

架空線路基礎挖方分別堆置在各塔(桿)基基坑附近，堆置時間較短，考慮單個線桿堆渣量較少，堆置時間短，故僅對棄渣外表面采取壓實措施，壓實厚度為0.20 m。

施工結束后，對架線擾動的臨時占地區恢復植被。原為草地的區域撒播種草，草籽選用沙打旺、羊草等，草種撒播密度為80 kg/hm2;原為耕地區域采取水平犁溝整地，恢復原有土地利用性質，交付當地農民使用。

3.2.4 運輸道路區

運輸道路分段施工，挖方隨挖隨填，為保護土質肥沃的表土，將建設期路面占地區表土剝離，集中堆置，每100 m設一個臨時堆土場，堆渣平均堆高1.5 m，坡比1∶1，堆置時間近6個月，采取臨時防護措施，在臨時堆土表面鋪設彩條布，坡腳采取草袋土埂壓蓋。施工結束后，將表土覆蓋于路基邊坡及兩側臨時占地區實施植物措施的區域，以利于植被恢復。

為防止運行期路基邊坡及道路兩側臨時占地裸露區域在風、水力作用下產生水土流失，施工結束后，在路基邊坡及運輸道路兩側臨時占地區經全面整地后，撒播種草防護，草籽選用沙打旺、羊草等，草種撒播密度為80 kg/hm2。

3.2.5 施工生產生活區

本區施工期間有臨建和建筑材料壓占，項目區土壤主要為黑鈣土和沙土，土層較薄，平均厚度為0.20 m。為保護珍貴的表土資源，將施工生產生活區表土全部剝離，臨時堆置在施工區內，堆置時間近1年。為防止表土堆置期間產生流失，采取臨時防護措施，棄渣外表面覆蓋彩條布，坡角壓蓋草袋土埂，草袋土埂斷面為四邊形，底寬0.3 m，高0.6 m。

施工結束后，將表土回填，撒播種草防護，草籽選用沙打旺、羊草等，草種撒播密度為80 kg/hm2。

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