關于山區風電項目水保設施質量管控要點的研究

申奇發

中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司 湖南 長沙 410014

引言

近年來隨著我國經濟的發展和生活水平的提高，人們的水保環保意識越來越強。“綠水青山就是金山銀山”、“發展經濟不能以犧牲環境為代價”等宣傳口號，也充分體現了國家對環境保護的重視。山區風電項目位于風資源較好的連續山脈上，具有建設工期短、施工難度大、工程線路長、環境破壞風險高等特點[1]。為減小風電項目建設對自然環境的破壞，防止水土流失，建設單位須投入專項資金進行水保設施施工，并完成項目的水保專項驗收。如何合理選擇水保工程設施方案，最大限度地發揮水保工程設施的功效，已成為建設者需深思的問題。

1 水保設施的類型與設置原則

山區風電項目常用的水保工程設施有：擋土墻、排水溝、截水溝、沉砂池、涵管、急流槽等[2]。其中，水保措施工程量占比最大的為擋土墻與排水溝。

為有效治理新增水土流失，本工程水土保持防治工程措施的布設原則：預防為主、防治結合、經濟實用、結構合理、因地制宜、全面規劃[3]。

2 水保設施實施質量管控分析

2.1 擋墻

風電場擋墻包括擋土墻、護腳墻與路肩墻，通常為漿砌石、鋼筋石籠或干砌石的重力式擋墻（見圖1、圖2），主要有阻擋邊坡滑移、攔擋邊坡渣土、保護道路安全及提升工程形象作用。風電場擋墻主要設置在地質條件較差，存在滑坡、塌方隱患的道路或風機平臺的邊坡坡腳[4]。擋墻的截面為上窄下寬的梯形，高度通常為1～3m，若采用高度更高的擋墻形式，須對擋墻進行結構穩定性計算，以確保安全。

圖1 漿砌石擋墻

圖2 鋼筋石籠擋墻

由于道路、風機平臺邊坡各有特點，因此應根據邊坡的高度、地質、水文、植被與穩定性等實際情況，因地制宜地選擇擋墻的砌筑位置與結構型式。

進場道路宜設置連續、高度一致的擋墻，能較大地提升項目水土保持的形象；場內道路擋墻以實用為原則，可根據需要，因地制宜地設置擋墻。場內道路的擋墻數量不宜過多，主要為了防止因擋墻基礎開挖而破壞沿道路埋設的集電線路。

擋墻施工前需組織安全技術交底，讓施工人員充分了解擋墻施工質量、安全注意事項和施工要點。在施工過程中，重點檢查擋墻的基槽開挖、結構尺寸、砂漿質量與密實度、泄水管及沉降縫的設置等。擋墻基槽開挖一定要控制開挖深度與寬度，尤其是較難開挖的石質路基道路的縱坡位置，此位置集電線路一般埋深較淺，開挖施工時極易損傷或破壞電纜光纜。

2.2 排水溝

風電場排水溝包括漿砌石排水溝、混凝土排水溝與砂漿抹面U型槽等（見圖3、圖4）。風電場道路排水溝多位于道路靠山體內側，主要起排除山體坡面與道路路面積水的作用。

圖3 混凝土排水溝

圖4 砂漿抹面U型槽

風電場排水溝宜采用混凝土排水溝，不建議采用漿砌石排水溝。首先，因為漿砌石排水溝雖然現場適用性更強，但漿砌石排水溝整體結構尺寸大，基槽開挖方量大、難度大；其次，因現場塊石形狀不規則，大小差異大，需挑選后使用，導致施工進度慢，砌筑難度大；最后，有些項目因現場石料不足，且運輸費用高，施工單位為節省成本，在場區內四處開挖取石料，可能造成嚴重超紅線施工與水土流失。

混凝土排水溝實施需注意：①排水溝截面尺寸需根據場區降雨量與具體地形集雨面積來確定[5]。②沿主/支線道路長陡坡位置必須設置排水溝，主要是為防止沿道路埋設的集電線路被雨水沖刷暴露。③需特別注意控制機械設備開挖深度，防止因排水溝基槽開挖而破壞集電線路。④排水溝的頂面要低于道路路面，確保路面雨水能順暢橫向流入水溝。⑤排水溝兩邊側壁應高度一致，不建議選擇內高外低的結構形式。因為，排水溝內側壁高會導致上邊坡雨水無法流入排水溝，將在排水溝內壁與邊坡之間形成自然水溝，雨水將沖刷掏空排水溝的基底泥土，造成排水溝因不均勻沉降而斷裂破壞。⑥施工中要確保排水溝模板連接平順、緊密，支撐牢固，防止漲模跑模；重點注意排水溝混凝土的質量，做好混凝土的保溫保濕養護。⑦混凝土排水溝能很好地提升項目的水保形象，又能保護電纜防雨水沖刷暴露，建議場區道路全線設置排水溝。但如果道路路基巖石完整性較好，且集電線路埋深較淺部位，建議采用砂漿抹面的U型槽做排水溝。

2.3 沉沙池

風電場沉沙池主要起沉淀水中沙土，防止堵塞水溝與涵管；消減水流能量，防止雨水沖刷邊坡的作用。沉砂池通常采用漿砌石砌筑，結構尺寸根據水流量與排水溝尺寸確定。沉砂池主要設置在排水溝與邊坡的坡頂出口及涵管入口處。施工時，重點關注沉砂池的設置位置、結構尺寸、砂漿質量與砌筑工藝，確保沉砂池與排水溝或涵管連接緊密、深度合理，砂漿填充密實，結構堅固規整。在沉砂池的具體構建施工中，技術人員還需要密切結合項目實際狀況，考慮到沉淀水中沙土的具體需求，同時促使其能夠和其他相關構成部分相協調，以此更好實現對于風電場水中沙土的有效沉淀，降低因為水中泥沙含量過高帶來的不良影響。

2.4 涵管

風電場涵管主要起道路內側排水溝橫向穿越排水和在道路交叉位置引流排水的作用，經常與沉砂池配套使用。涵管通常采用混凝土預制，直徑一般為0.5～2m，涵管型號選擇主要根據現場水流量大小、排水溝尺寸及沉砂池尺寸等因素確定。涵管主要設置在道路U形縱坡最低處、支線道路與主干道交叉處、自然沖溝與主干道交叉處等位置。施工時，重點關注涵管的基槽開挖深度、涵管連接部位防滲漏處理、回填土質量及施工中對涵管的保護等。在涵管的具體施工構建中，技術人員還需要落腳到具體施工操作過程中，對于各個工藝進行精細化把關控制，確保相應涵管得以發揮出應有功能價值的同時，避免對于其他相關聯的構件產生不利影響和危害，最終更好優化風電場水保設施的應用價值。

2.5 截水溝

截水溝主要對邊坡坡面、道路表面截水，匯集地表雨水后外排，起減輕邊坡、路面被雨水沖刷的作用。風電場截水溝通常為基層鋪鋼絲網，表層用水泥砂漿抹面的細石混凝土U型槽，很少采用混凝土澆筑。因為截水溝在后續長期運行中面臨著較高的要求，為了確保其能夠具備理想穩定性，在具體施工處理中，技術人員應該注重確保相應施工材料的選用較為適宜合理，無論是對于鋼材運用，還是對于水泥材料的選用，都需要在確保型號可靠的同時，嚴格控制質量性能，由此解決材料方面的不利干擾問題。截水溝的截面尺寸主要根據坡面、道路路面的集雨面積確定。截水溝通常設置坡度較陡、地質條件較差、穩定性存在隱患的邊坡或道路坡頂。施工時，截水溝的位置要合理、澆筑厚度要均勻且滿足要求，鋼絲網片鋪筑要連續，截水溝出口應設置的植被茂密處或邊坡巖石完整處，防止雨水直接沖刷泥土，造成局部塌陷與水土流失。

2.6 急流槽

風電場急流槽通常在道路、平臺與渣場的高陡邊坡表面沿縱坡設置，主要起歸集縱向坡面排水，以達到減緩水流速度、減輕坡面被雨水沖刷的目的。風電場急流槽通常也是基層鋪鋼絲網，表層用水泥砂漿抹面的細石混凝土U型槽。急流槽的長度根據邊坡長度確定，截面尺寸主要根據排水量與邊坡坡度確定。施工時，截水溝的澆筑厚度要均勻且滿足要求、鋼絲網片鋪筑要緊密連續，急流槽出口應做成扇形，以分散水流的沖力。急流槽出口應設置的植被茂密處或巖石完整處，防止雨水直接沖刷山體泥土，造成局部塌陷與水土流失。

3 結論

山區風電項目水保設施的構建，應沿風電場道路全線設置排水溝；應在地形高陡、穩定性較差的邊坡坡頂設置截水溝；應根據需要因地制宜的設置擋墻，數量應合理；沉砂池、涵管以及急流槽的質量需嚴格管控，力求在確保開挖尺寸參數、表面呈現效果以及整體結構穩定性較為理想的基礎上，切實做好整個項目的防滲漏處理，且兼顧后續長期應用過程中，這些構成部分的功能價值，嚴禁出現任何偏差問題。