高山地貌区草皮剥离及临时存放方式研究

李 春，操昌碧，谢光武，朱永刚，熊 波

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)

在高山地貌区开展风电工程建设将高强度扰动地表，破坏原地表植被，形成大面积裸露土地，如不及时采取有效的水土流失防治措施，将产生较为严重的水土流失，甚至可能影响工程建设和安全运行。工程建成后虽有部分裸露地表被建(构)筑物、道路等占压，不再发生土壤侵蚀，但仍有较大部分的地表因未规划设计建(构)筑物、未进行硬化而裸露，须采取有效的水土保持措施。水土保持措施的布设原则一般是生态优先，即在满足工程设计功能和安全稳定的条件下优先采用植物措施。为了迅速恢复原地貌植被，草皮回铺是一种经济可行、见效快的植被恢复手段。但目前国内直接利用项目区剥离的原始草皮进行植被恢复的项目较少，主要在青藏高原部分生产建设项目中有所实施。很多学者对草皮剥离、草皮移植、草皮后期维护进行了系统研究[1-3]，但对草皮剥离临时存放的研究还少见报道。笔者结合四川省某山地风电场项目区地形地貌、施工时序等分区进行草皮剥离及临时存放方式研究，设计了平铺、叠置和支架架空等3种临时存放方式，并针对高山地貌区自然条件，重点对支架架空存放法进行了研究，结果为：该方法草皮保存完整、对剥离的草皮损坏小、后期移植效果好、能迅速恢复原地貌植被，适用范围较广。

1 工程概况及草皮剥离的可行性

1.1 工程概况

四川省某山地风电场工程安装了33台风力发电机组，每台风力发电机组配置一台箱式变电站，新建业主营地1处、道路52.50 km、35 kV集电线路45 km、220 kV变电站一座。工程总占地76.04 hm2，其中占用草地50.80 hm2，总工期为15个月。项目区分为风机(含箱变)基础工程区、集电线路区、业主营地区、220 kV变电站区、吊装场地区、交通设施区、施工生产生活区等7个水土流失防治分区。

该风电场风机分布在高程2 700～3 100 m之间，地形坡度20°～30°，浅表多被草被覆盖。项目区属高山山地地貌，地震基本烈度为Ⅶ度；属亚热带湿润季风气候区，多年平均降水量为1 099 mm，多年平均蒸发量为1 979 mm，多年平均风速为1.90 m/s；土壤以黄棕壤、棕壤、暗棕壤为主；植被主要为草甸植被，植被覆盖率约为90%。

1.2 草皮剥离的可行性

项目区草种类型主要有早熟禾、小蒿草和伴生的密丛生蒿草等。在高山地貌区，由于植物种子难以收集而无法采用人工播种本地草种的方式恢复植被，同时目前也还没有人工撒播外地草种的经验可以借鉴(且撒播外地草种存在物种引进的潜在危险)，因此难以采用直接撒播草籽的方式实施植被恢复和再造。项目区扰动范围内有大量的草甸植被，且生长良好，适宜进行草皮剥离。施工结束后直接利用剥离的草皮进行植被恢复，对改善生态环境、防治水土流失等更有效。

项目区浅表多被草被所覆盖，总占地76.04 hm2，其中草地50.80 hm2。据现场勘察，草皮厚(连根系)约30 cm，下层腐殖土厚约10 cm(如图1所示)，具备剥离条件。

图1 项目区草皮

结合项目区草种特性及陈鹏等人在青藏铁路唐古拉山越岭地段植被恢复试验研究的成果[4]，针对该项目草皮剥离的厚度为15 cm左右，腐殖土剥离10 cm左右。在工程基础土石方开挖、填筑前，先将扰动范围内的草皮和腐殖土进行人工剥离，为了便于运输和存放，再将剥离的草皮切割成厚15 cm、长宽各30 cm的方块，草绳捆绑后用平板车运往存放场临时存放。考虑草皮剥离时的损失率，本项目共计剥离草皮约20 hm2，腐殖土约2万m3。

2 草皮临时存放方式研究

2.1 平铺存放

交通设施区、施工生产生活区、集电线路区场地相对宽裕，剥离的草皮可就近平铺存放在不影响工程施工和交通运输的空闲区域。存放时腐殖土堆放在下部，堆放厚度30～40 cm；草皮单层平铺在上部，草皮之间留3～5 cm的间隔，间隔之间覆腐殖土，便于草皮生长和后期移植。草皮存放区以草甸土块挡墙挡护，草甸土块挡墙为梯形断面，顶宽0.3 m、底宽0.6 m、高0.5 m。为了使挡墙更稳固，需叠置摆放草甸土块。为了减少坡面来水对地表造成冲刷，在上游侧、草甸土块挡墙周边0.5～1 m范围内布置临时排水沟。临时排水沟采用梯形断面，底宽0.2 m、深0.2 m、坡比为1 ∶0.5，开挖完成后需进行过流面夯实。草皮平铺存放示意见图2。

图2 草皮平铺存放示意

2.2 叠置存放

业主营地区、220 kV变电站区占地范围有限，且施工时间较短，施工扰动后除建筑物和道路永久占地区域外，其余裸露区域应及时跟进绿化措施。因此，剥离的草皮存放时间基本不会太长(一般不超过3个月)。而叠置存放对草皮虽然有一定的影响，但不会造成严重损坏，移植后若能加强管护，则回铺后还是能在较短时间内恢复植被的。叠置存放草皮时，下部堆放腐殖土，草皮一层一层叠置存放在表面(3～5层)，叠置存放时需留有一定的交叉空间，以便透气和渗水，草皮及腐殖土堆高1.0～1.5 m。草皮存放区以草甸土块挡墙进行挡护，草甸土块挡墙采用梯形断面，顶宽0.6 m、底宽1.0 m、高1.0 m。为了使挡墙更稳固，需叠置摆放草甸土块。为了减少坡面来水对地表造成冲刷，在上游侧、草甸土块挡墙周围0.5～1 m范围内布置临时排水沟。临时排水沟采用梯形断面，底宽0.2 m、深0.2 m、坡比1 ∶0.5，开挖完成后需进行过流面夯实。草皮叠置存放示意见图3。

图3 草皮叠置存放示意

2.3 支架架空存放

风机(含箱变)基础工程区、吊装场地区施工期较长(约1年)，需将剥离的草皮集中存放。为了不影响工程施工，需在征地范围外增设草皮暂存场。风机(含箱变)基础工程区、吊装场地区周边原生植被较好，采用平铺、叠置存放都将占用较大面积的场地，可能对征地范围外的现状植被造成大面积破坏，得不偿失，因此需要一种既能存放剥离草皮又不破坏周边植被，且临时征占地相对较少的方法。根据工程实际情况，设计了一种支架架空存放法，采用钢管搭建三角支架，钢丝和木板(或其他板材)形成3～4层架空层。支架架空层搭建好以后，先堆放厚约10 cm的腐殖土，然后将草皮分层存放在腐殖土表面，草皮之间留3～5 cm的间隔，间隔之间覆腐殖土，便于草皮生长和后期移植。结合工程区实际情况，为了让每层的草皮都能采光，每层高度设计为80 cm；为了让下层堆存的草皮能获取降雨或人工浇水，每层隔板每隔20 cm留有直径为2 cm的孔眼；为了防止堆存的腐殖土及草皮散落，隔板边缘需设计高20 cm的挡坎，挡坎需留适当的排水孔。支架架空存放示意见图4。

图4 草皮支架架空存放示意(单位：cm)

2.4 存放方式对比分析

草皮平铺存放法对于保护原区域植被具有很好的指导意义，同时植被恢复成本相对较低、施工工艺简单、后期养护方便，但占地范围大，主要适合场地平缓且暂存场地富足的项目。草皮叠置存放法成本也较低，施工工艺简单、后期养护方便，但最大的缺点是叠置堆放过程中会对草皮造成一定程度的损坏，时间越长损坏越大，对后期草皮移植有一定的影响，堆置时间一般不宜太长，主要适合施工时间相对较短的项目，否则会造成剥离草皮大量死亡。支架架空存放法与平铺存放法、叠置存放法相比，施工工艺相对复杂，养护成本较高，但是适用范围较大，草皮保存也比较完整，对剥离的草皮损坏小，后期移植效果好，能迅速恢复原地貌植被，防治水土流失。支架架空存放法适用范围非常广，尤其是适合项目区自身征地范围不足且周边原生植被良好的项目(该方法在满足剥离草皮存放的同时，对周边原生植被和剥离草皮均没有影响)。3种存放方式对比分析见表1。

表1 三种存放方式对比分析

根据以上对比分析，3种存放方式各有优缺点，具体选用哪种或哪几种存放方式，需根据项目区自然条件等确定。

2.5 草皮临时存放养护

草皮存放期间需安排专人进行养护、管理，采取适当措施防止人员踩踏、车辆碾压、牛羊啃食等。无论哪种堆存方式均需根据项目区气候、土壤含水量等进行适时洒水养护，尤其是堆存在最下层的草皮更需洒水养护，同时还应根据草皮的长势适当施肥。另外，夏季光照强，需用加厚遮阳网遮盖存放的草皮，防止被晒死；冬季气候寒冷，需用透明塑料布遮盖，预防霜冻。

3 结 语

笔者根据四川省某高山山地风电场工程的实际情况，结合工程分区、地形地貌、植被等探讨了3种存放剥离草皮的方法。第一种是平铺存放法。该方法养护方便、成本低，但占地范围、扰动地表面积较大，适合施工强度不大、施工区场地宽裕、征地范围内有较多空地的项目。第二种是叠置存放法。该方法养护较方便、占地面积也少，但叠置存放的草皮可能会受到一定损坏，存放时间越长损坏越大，对后期移植效果可能有一定影响，适合施工区场地不宽裕、堆存时间不超过3个月的项目。第三种是支架架空存放法。该方法虽然养护成本较高，但是适用范围广、草皮保存完好、对草皮造成的损坏有限、后期移植效果好、能迅速恢复原地貌植被，适合自身场地不宽裕、需堆存草皮较多且堆存时间较长的项目。实际应用中需根据工程征占地情况、区域自然条件等选用适合的存放方式，以达到迅速恢复地表植被、经济合理之目的。

[参考文献]

[1] 张育红.植被移植回铺技术在青藏铁路施工中的应用[J].建筑科学咨询，2006(34)：53-54.

[2] 杨锐锋，张建强.铁路工程临时用地土地复垦研究[J].铁道工程学报，2009，4(4)：57-61.

[3] 张育红.青藏铁路施工中的植被移植回铺[J].科技咨询导报，2007(2)：70-72.

[4] 陈鹏，季维生.青藏铁路唐古拉山越岭地段植被恢复试验研究[J].铁道工程学报，2008(1)：48-52.