某风电场水土流失特点及防治措施

王彦龙

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

由于常规能源对环境的严重污染及引发的生态问题，加上石油价格爆涨，使得众多国家都积极发展新型能源，以满足日益增长的能源需求，同时改善生态环境。风力发电是目前最成熟，最具规模化开发条件和商业化开发前景的新能源技术之一，可以应用于全球所有国家和地区。我国风力资源丰富，全国陆地风能资源总储量约3.2 TW，可开发利用的风能储量为2 TW，每年可提供的电量约为4 PW·h。与其它发电技术相比，风力发电的优势是显而易见的。

本文以林甸县东明园风电场工程为例，探讨风电场水土流失特点，并根据每个防治分区水土流失特点进行水土保持措施配置，力求形成有效的水土流失防治综合体系，最大程度减少因工程建设而产生的新增水土流失。

1 工程项目及项目区概况

1.1 工程概况

林甸东明园风电场工程位于林甸县东南35 km处，地处松嫩平原中部，地貌类型为平原。拟建设33台单机容量为1 500 kW风电机组，总装机容量为49.5 MW;同时配套新建1座220 kV升压站、新建25.8 km的运输道路，风电场工程由风电机组区、升压站、输电线路区、运输道路区和施工生产生活区组成。工程的建设将有助于调整能源结构，进一步增强当地社会环境的改善，可增加当地的财政收入，提高当地人民的生活质量、促进地区经济发展。

1.2 项目区概况

项目区地貌形态为平原区，占用地类为草地和耕地。项目区属大陆性中温带季风气候，多年平均气温3.3℃，≥10℃活动积温历年平均2 640℃，多年平均降水量为423.7 mm，无霜期129 d，最大冻土深度2.10 m，年平均风速3.5 m/s，最大风速23 m/s。项目区所在地土壤主要为黑钙土和沙土，部分区域分布有盐碱土，林草覆盖率为76%。该地区土壤侵蚀类型以风蚀为主，侵蚀强度为轻度。

2 水土流失特点

工程建设期各种施工活动，如基础开挖、回填、建筑材料堆放、施工机械碾压和施工人员践踏等活动，扰动地表，使地表植被和土壤结构都受到不同程度的破坏，植被防护能力和土壤抗蚀能力降低或丧失，从而引发或加剧水土流失。

2.1 风电机组区

风力发电机组基础为现浇钢筋混凝土独立基础，外型为倒T形，基础采用钢筋混凝土八边形基础，外切圆直径为18 m，基础埋置深度为4 m。箱变基础尺寸为4.52m×2.0m×2.2m(长×宽×高)，基础拟采用天然地基，基础埋深2.2 m，边坡拟采用1∶0.5，1台风机配1台箱变，箱变安装在距风机15 m处。结合风电机组布置的特点，为了保证吊车吊臂在起吊过程中不碰到塔筒，每台风电机组周围均布置一块40m×40m的吊装场地，其中风电机组周围15m×15m占地为永久占地，作为风电机组的保护占地，其余面积为临时占地。

风力发电机组和箱变在风电场区内以“点式”分布，基础施工产生大量弃土临时堆置，临时堆置过程中，弃土土方松散，在风力、水力等外营力作用下，极易产生水土流失;吊装场地施工期间作为临时施工场地，施工人员活动及施工机械碾压对占地区地貌扰动，破坏了区内地表植被，使得土壤抗蚀性下降，易产生水土流失。

2.2 升压站

工程新建一座升压站，升压站四周设有实体砌筑砖墙。厂区分为二大功能区，即生产区和办公管理区。同时在升压站内新建地下水井泵站1座，供风电场的生产、生活用水，并修建储水池1座。在升压站内主干道两侧布置矩形混凝土排水沟，引接至运输道路区，通过路边排水排出该区域。工程在建筑物空地进行绿化，绿化主要以种植花卉和草皮为主，局部设绿化乔木，绿化系数达到15%。

升压站场平、建筑物基础、场内道路开挖及回填过程中，扰动原地貌，破坏土壤结构和区内植被，同时施工过程中产生部分临时弃土，弃土堆置期间易产生水土流失。

2.3 输电线路区

输电线路包括场内集电线路和场外输电线路，均为架空方式引接。施工主要为塔(杆)基开挖及线路架设，施工工期较短，土石方量也较小，施工期间水土流失轻微。

2.4 运输道路区

场内道路按永久道路和临时道路结合的方式建设，沿风力发电机组沿线修建主路，再由主路修建通向各机位的支路，路面为砂石路面。施工期征地宽度8 m，施工结束后征地宽度为6 m。道路排水采用边沟方式，排水沟为土质梯形边沟。

施工期间，运输道路水土流失呈“线型”分布。运输道路土方临时堆放、回填等活动，以及施工机械等破坏原地表植被，并形成松散堆土带，在风、降雨等侵蚀作用下，易产生流失。

2.5 施工生产生活区

施工生产生活区集中布置在升压站附近，主要有木材钢筋加工厂、材料仓库、混凝土拌合站、临时宿舍及办公室等。本区主要进行生活临时建筑物建设、布置混凝土拌和等，扰动面积较大，但扰动强度较小，水土流失轻微。

3 水土流失防治分区及分区防治措施

3.1 水土流失防治分区

根据工程布局和施工特点，结合项目建设期间各区水土流失特点和水土保持治理方向，将项目区划分为风电机组区、升压站区、输电线路区、运输道路区和施工生产生活区5个防治分区。

3.2 分区防治措施

针对工程施工建设期间因压占、开挖扰动、工程填筑等施工作业活动对占地区原地貌和植被的破坏程度，因地制宜布设水土流失防治措施，采取工程措施、临时防护措施和植物措施相结合进行综合治理，有效控制项目区新增水土流失，逐步改善生态环境。施工期间对临时堆渣区的松散面采取必要的防护、拦挡和遮盖措施，以免造成水土流失，影响正常施工;临时压占的土地施工结束后及时清理、整地、恢复原地类。

3.2.1 风电机组区

为保护不可再生的表土资源，在风电机组施工前，首先将风机和箱变基础占地区的表层有机质土剥离，与风机及箱变基础挖方分层堆放在各吊装场地东北角，堆高控制为3.5 m，边坡1∶1，临时弃土结构疏松，堆置期间易产生流失。根据主体工程施工进度安排，该区域表土临时堆置期间为防止流失，采取临时防护措施。临时堆土彩条布覆盖，坡脚布设草袋土埂进行压盖，草袋土埂断面为四边形，以草袋长边平行土体堆砌，堆高3层，水平方向堆2或3个草袋，横断面尺寸为顶宽0.3 m，高0.6 m。

施工结束后，机组及箱变基础回填至设计高度，地面出露仅为直径约为3.2 m的圆形风电机组混凝土和箱变占地，其余部分均为裸露地面。考虑吊装场地地下有电缆埋设，且方便日后检修，不宜恢复为林地，因此将各机组吊装场地及机组基础埋设处进行全面整地后种草，草籽选用沙打旺、羊草等，草种撒播密度为80 kg/hm2。

3.2.2 升压站区

在升压站施工前，首先将建筑物基础表层腐殖土剥离，剥离厚度为0.20 m，施工期间将这些表土临时堆置在升压站空地上，堆置时间近半年，采取临时防护措施。将表土临时堆置区的外表面用彩条布覆盖，坡脚压盖草袋土埂。

施工结束后将升压站内建筑物空地进行全面整地，进行绿化，绿化措施主体工程设计中已包含，主要是栽植观赏性树木和铺草皮，不重复设计。

3.2.3 输电线路区

架空线路基础挖方分别堆置在各塔(杆)基基坑附近，堆置时间较短，考虑单个线杆堆渣量较少，堆置时间短，故仅对弃渣外表面采取压实措施，压实厚度为0.20 m。

施工结束后，对架线扰动的临时占地区恢复植被。原为草地的区域撒播种草，草籽选用沙打旺、羊草等，草种撒播密度为80 kg/hm2;原为耕地区域采取水平犁沟整地，恢复原有土地利用性质，交付当地农民使用。

3.2.4 运输道路区

运输道路分段施工，挖方随挖随填，为保护土质肥沃的表土，将建设期路面占地区表土剥离，集中堆置，每100 m设一个临时堆土场，堆渣平均堆高1.5 m，坡比1∶1，堆置时间近6个月，采取临时防护措施，在临时堆土表面铺设彩条布，坡脚采取草袋土埂压盖。施工结束后，将表土覆盖于路基边坡及两侧临时占地区实施植物措施的区域，以利于植被恢复。

为防止运行期路基边坡及道路两侧临时占地裸露区域在风、水力作用下产生水土流失，施工结束后，在路基边坡及运输道路两侧临时占地区经全面整地后，撒播种草防护，草籽选用沙打旺、羊草等，草种撒播密度为80 kg/hm2。

3.2.5 施工生产生活区

本区施工期间有临建和建筑材料压占，项目区土壤主要为黑钙土和沙土，土层较薄，平均厚度为0.20 m。为保护珍贵的表土资源，将施工生产生活区表土全部剥离，临时堆置在施工区内，堆置时间近1年。为防止表土堆置期间产生流失，采取临时防护措施，弃渣外表面覆盖彩条布，坡角压盖草袋土埂，草袋土埂断面为四边形，底宽0.3 m，高0.6 m。

施工结束后，将表土回填，撒播种草防护，草籽选用沙打旺、羊草等，草种撒播密度为80 kg/hm2。

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