彭何
摘 要 風能是一種分布廣泛的可再生潔凈能源,它的開發和利用具有廣闊的發展前景。但風電場開發會對項目區域的生態環境造成一定影響,分析風電項目造成水土流失的影響因素,總結其特點,并給出風電項目水土流失防治思路及措施,以期在風電快速發展的今天減少對環境造成破壞。
關鍵詞 能源;風電;水土流失;防治
中圖分類號:S157.2 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2015)36--02
1 風能資源的利用及發展
風力發電有裝機靈活、開發周期短、見效快、對環境污染相對較小等特點,引起各國的重視[1]。也符合我國多能互補的發展方針,2014年,我國風力發電的上網電量超過1 500億kW時,占全部上網電量的3%左右。從“十三五”對能源的規劃來看,未來5 a我國風能發電規模要比2015年翻一番。
風力發電并非全是優點,也存在不可忽視的缺點,風力發電產生較大的噪聲和視覺污染,影響鳥類和動物棲息活動[2],動力輸出不穩定,缺乏可控性;同時,由于項目占地較大,土方開挖工程多,帶來的水土流失等環境問題越來越引起風電領域的專家及政府相關部門的重視。
2 風電項目水土流失特點及影響因素
2.1 風電場內水蝕、風蝕現象并存
簡單來說,水蝕是在水力的作用下對土壤等造成的侵蝕,對農業生產和環境有較大影響。風電場項目要對地表進行硬化,將無可避免地破壞地表植被,對地形地貌的改造將使原有的水土保持功能降低或喪失。地表的硬化造成降雨不能及時滲入地下,使地表徑流顯著增加,地下徑流減少,對土壤造成侵蝕。
風蝕的主要形式有吹揚、滾動和磨蝕等,較強的風力是發生風蝕的關鍵條件。風電項目都建設在風力資源豐富的地區,如果不采取有效措施,在工程施工期間務必會產生起沙和揚塵,大量的顆粒物懸浮在空氣中對周邊的居民、農作物、牲畜、甚至建筑物都會產生影響,給身體帶來危害。
2.2 風電場施工作業面相對分散,地表擾動大
風電場項目占地較大,多機組施工,造成作業面比較分散,地表擾動大。各區域水土性質的不同,水土流失強度有所差異。升壓站區、風機站區、輸電線及道路區、集電線路區和臨時設施區都不相同,在預防水土流失及水土流失治理環節要分別予以考慮。
2.3 植被破壞面廣,恢復難度大
風電場一般本著集約用地的原則,盡量選擇荒山荒地,盡量不占用耕地,盡量避開生態保護區域,但往往也會占用林地、丘陵或者草原等植被條件較好的區域。對植被的破壞主要是以下3個方面。一是植被數量的損失。永久工程(如道路、升壓站等)使植被被砍伐后無法恢復,造成面積數量的減少,影響了生態功能。二是項目施工及后續運行過程中產生的揚塵、顆粒物附著植物表面,影響光合作用,阻礙植物生長。三是施工過程中對土層的破壞造成的植物生物多樣性的減少。
2.4 風電項目水土流失防治思路及措施
風電項目水土流失防治應貫穿于項目規劃、實施、投產的整個過程,根據不同的時段、不同的分布工程實施不同的防治措施。
2.4.1 工程防治措施
風電機組防治區:風電項目建設地一般地形較為復雜,會占用大量的坡耕地、梯田及山林地,照成可耕地數量的減少。由于表土中含有大量微生物和有機質,施工中要保護這些熟土資源不流失,建議先對表土進行15~30 cm剝離,運往專地進行儲藏,待工程完工,對土地進行整理,搬回表土進行復耕,盡可能減少熟土資源不浪費、不流失。
輸電線路及道路防治區:風電項目,場地比較大,地貌有較大起伏,為避免道路坡度保持一定的限度之內,在輸電線路及檢修道路建設中挖方、填方工程較多。在土質疏松的地段要設置硬質排水溝或填埋排水管道。排水溝斷面底面200~500 mm,深300~400 mm,坡比在1∶1~1∶1.1范圍內。排水管道建議采用HDPE雙壁波紋管,具有抗沖擊力強,耐酸堿、耐腐蝕,對土地無害,可回收二次利用的特點。在落差較大或彎道處可設置效能池減少對土地的沖刷。
施工生產生活區:施工結束后,要對施工地點及施工人員駐地進行整理,包括建筑廢料(泥沙、碎石等)等的清理及場地平整、植被的恢復等。
2.4.2 植物防治措施
風電機組防治區:在基礎開挖回填后,應及時移植灌木并與播種草本植物相結合,宜采用與當地氣候相適應的植物,并注意病蟲害的預防治理工作。根據不同地域常見的灌木草本植物搭配見表1。
輸電線路及道路防治區:路基的開挖,施工車輛的通行碾壓是土壤結構發生破壞,植被恢復相對困難,道路兩旁易栽植抗風性較好的喬木,南方可栽植黃楊、紫葉小檗、木麻黃等,北方可栽植刺槐、樟子松、油松、風揚等多年生喬木。中層灌木可用胡枝子等,下層草本植物易選用當地鄉土種類,根據地區不同,可參照表1進行選擇。
施工生產生活區:該區域認為擾動較大,主要以喬木草本植物結合,建筑垃圾和生活垃圾清理后應立即進行植被恢復,采取多中喬木混植,可以調高存活率。下層草本植物易選用當地鄉土種類,多品種混播,如北方地區可以采用草地早熟禾和紫羊茅。
2.4.3 臨時防護措施
風電機組防治區:在項目開挖前應進行表土剝離至表土堆存場,厚度應根據地域情況確定,一般150~400 mm,堆存場應設置擋土墻及苫布遮蓋,防治表土流失,建立臨時排水溝、沉沙次等工程。
輸電線路及道路防治區:應進行表土剝離,可以結合風電組區進行復耕操作。由于該分布工程開挖量較大,在邊坡位置應設置當擋土墻,在設計中要考慮到防滲防滑等穩定性計算。
施工生產生活區:在施工建設期,應修建臨時土質排水溝,或預制板臨時搭建排水管道,減少因降雨徑流對生活區場地的沖刷。
3 結語
在風電項目建設實施中要因地制宜,根據風電場的建設特點,進而分析水土流失的主要特點,采取合理正確的水保措施,把工程措施、植物措施、臨時防護措施相互配合使用,形成一個防止水土流失的系統,實現風電場自然環境的改善和風電效益的良性發展。
參考文獻
[1]宋輝.風電工程生態環境影響評價研究[D].哈爾濱:東北農業大學,2013.
[2]徐紅霞,趙心暢.淺談風電場項目水土保持措施[J].中國西部科技,2014(3):56-57.
(責任編輯:趙中正)