山地型風電場工程水土保持方案編制中應注意的問題

高寶林，周 全，高 超

(1.湖北省水利水電規劃勘測設計院，湖北武漢 430064;2.湖北省水土保持監測中心，湖北武漢 430070)

風電作為一種清潔能源，日益受到各國的重視。《可再生能源中長期發展規劃》提出的我國風電建設目標是到2020年全國總裝機容量達到3 000萬kW，但實際的發展速度遠大于此［1］。大量風電場的建成并投入使用，調整了區域的能源結構，帶動了當地的經濟發展，加快了地區經濟的發展，但是有一個問題必須注意，在風電場的建設過程中，如果不對工程擾動地表、開挖坡面、棄渣等采取必要的防護措施，將引起一定的土壤侵蝕，不僅影響工程的正常施工和運行，而且會給周邊的生態環境帶來一定的負面影響。

1 風電場工程建設水土流失特點

(1)多種侵蝕形式并存。風電場的選址要求決定了其建設過程中的土壤侵蝕形式多樣。首先，風力侵蝕最嚴重。風電場場址的風能資源要好，70 m高空年平均風速要大于6.0 m/s，一般情況下近地面風速要大于4.0 m/s，因此擾動后的裸露地表存在較大的風力侵蝕，尤其是冬春季節，大風日數較多，頻繁而強勁的大風是產生水土流失的主要動力，風力侵蝕是風電場建設期間的主要土壤侵蝕類型。其次，是水力侵蝕。水力侵蝕也是風電場建設過程中和試運行期間的主要土壤侵蝕形式，尤其是在雨季，基礎開挖區、棄渣場區的表面一遇暴雨，表層土壤直接受到雨滴的擊濺和濕潤很快達到飽和，形成地表徑流，進而形成坡面集中股流，沖刷開挖面等裸露的地表，從而產生較大的土壤侵蝕。再次，是重力侵蝕。山地型風電場主要建設于山梁和山脊上，風電機組布置的區域一般都山高坡陡，所處位置的海拔在同一區域內相對較高，棄渣場選擇相對較難，道路修建、安裝場地平整等環節如果防護不到位，那么在重力的作用下，土石容易沿山坡滾落而下。

(2)擾動地表面積大，影響范圍廣。山地型風電場工程建設期的水土流失主要集中在場內外道路區、風機基礎區以及棄渣場區，其形成的擾動地表模式是場內外道路(線性工程)串聯風機基礎、棄渣場(點式工程)等。修建的場內外道路，要滿足設備運輸及安裝的要求，有時路面寬度要達到9 m、道路轉彎半徑不小于30 m，且在修建中要砍伐道路轉彎地段影響設備運輸的高大樹木，所以其擾動的地表面積大，水土流失影響面積也大。

(3)土壤侵蝕主要集中在施工期。山地型風電場工程的土壤侵蝕主要集中在風機區安裝場地的平整、風機基礎開挖、場內外道路的修建及升壓站區的場地平整等環節。在施工期，由于地表植被的大量破壞導致地表裸露，同時產生的大量松散土石方，在水力、風力、重力等的作用下極易產生土壤侵蝕。工程完工后，場內的永久道路已經硬化、臨時道路恢復了植被、塔基區域內也采取了攔擋、護坡、植被恢復等措施，此時土壤侵蝕會大大減弱。

2 水土保持方案編制過程中應注意的問題

山地型風電場建設的特殊要求以及其水土流失特點決定了在編制項目的水土保持方案中需要注意以下問題:

(1)應重點介紹風機和箱變的基礎尺寸、單個風機箱變的挖填方和棄方數量，每個吊裝場地的占地面積、場內外道路的長度和寬度以及施工工藝等情況，這些數據是進行項目土石方平衡計算和占地面積統計的基礎，需要重點敘述。

(2)有關風速的介紹不能照搬當地氣象站收集的資料，需要查閱主體設計報告中工程區的近地面風速。由于氣象站的數據為當地鄉鎮氣象站的實測資料，氣象站一般位于鄉鎮居民點附近區域，而山地型風電場都建在當地海拔較高的山脊或山梁上，其風速一般遠大于氣象站實測風速，所以氣象站的實測風速不能反映工程區的風力大小。

(3)在確定防治責任范圍時，要結合同類工程現場調查，綜合確定風機區、道路區等直接影響區的范圍，尤其在確定道路區的直接影響范圍時，道路兩側的樹木砍伐區也應計入直接影響區。

(4)在布設防治措施時，除了考慮防治水力侵蝕外，還應考慮防治風力侵蝕，施工期以及運行初期要備足防雨布以實施表面苫蓋措施;在布設工程措施和植物措施時，要綜合考慮景觀的需要;在風機及安裝場地平整前根據占地范圍在場地周邊修建擋墻，在場地平整后要及時采取護坡等措施，為了不破壞工程區的整體景觀，建議擋墻和護坡采用植生袋，待風機安裝完畢，將安裝場地及時平整并恢復植被。值得注意的是，風機及安裝場區宜選擇灌草結合的方式進行植被恢復，在表面種植紫穗槐等灌木，林下撒播狗牙根等草籽，不宜選擇高大的喬木樹種，防止喬木對高空風速的影響。

(5)在建設期間，場內道路有兩種，一種是施工期用的臨時道路，另一種是運行期用的永久道路。雖然臨時道路存在的時間較短，但是有些要求還是比較高的。例如，某風力發電場的主力機型是1 500 kW/h風力發電機組，該機型的最長部件為風機葉片(約40 m)，在組裝時臨時道路的轉彎半徑不宜小于30 m［2］。風力發電機組一般采用大型履帶吊車進行吊裝，大型履帶吊車的移動道路寬度一般不小于9.0 m，另外風電場的巡視道路一般寬4.5 m。從水土保持角度考慮，要先修建永久道路，再在永久道路旁修一定寬度的臨時道路，待風電場施工完后將臨時用地部分還原，減少道路的永久占地面積。

(6)在水土保持監測設計中，要考慮對風力侵蝕的監測。在場地內同時布置風蝕監測設備和水蝕監測設備，在冬春季節重點監測風力侵蝕情況，在夏季重點監測水力侵蝕情況。風力侵蝕監測可以選擇樁釘法和旋轉式多路集沙儀［3］進行監測，水力侵蝕宜采用沉沙池法、非標準徑流小區法進行監測。

［1］魏顯菲.我國風力發電開發現狀及展望［J］.商業經濟，2010(12):21-23，33.

［2］全伯仲.淺析風電場道路設計思路［J］.應用能源技術，2010(9):52.

［3］李嘉楠.對風電場項目水土保持監測的初步探討［J］.甘肅水利水電技術，2009，45(8):64-65.