风电场工程的水土保持防治对策

孙 璐

(山西省水利水电勘测设计研究院)

1 风能资源利用及发展

风能，无污染，是一种可再生的清洁型能源。全球可用来发电的风力资源约有100亿kW，相当于目前全球水力发电量的10倍。全世界每年燃煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的1/3。与其他发电技术相比，风力发电的优势是显而易见的［1，2］。因此，国内外都很重视利用风力发电。我国风力资源丰富，风电工程近年来发展迅猛，截至2013年6月，并入电网的机组容量已达6 749万kW。

山西省有着丰富的风力资源，主要分布在五台山、吕梁山、晋西北及运城市南部，区域年平均风速在2.5 m/s以上，具备较大的开发价值。2012年，全省计划投产200万kW风力发电机组，这将大大减少山西的化石能源消耗，低碳节能减排作用巨大，对经济发展、保护环境具有重要的作用。

风力发电在我国发展迅速，社会、环境和经济效益显著。但在建设风电场的过程中，也出现了诸多植被、地表破坏严重的情况，导致水土流失加剧。本文以山西省原平市某风电场为例，对风电场在建设过程中造成的水土流失特点进行分析，分区采取水土保持治理措施，有效防治水土流失。

2 风电场建设造成的水土流失特点分析

风力发电场在建设期间，由于场地平整、基础开挖、道路施工及临时堆土等施工活动，破坏原有植被，改变原地貌、土壤结构及地面物质组成，使土地肥力严重退化，裸地面积增加，造成较为严重风蚀和水蚀。风电场水土流失的主要时期在建设期，主要区域为风电机组区和交通道路区。

风电场建设项目通常由风电机组、交通道路、集电线路、弃渣场和施工临建等分部工程组成。根据工程的总体布局和项目特点进行分区，各分区的施工特点、水土保持防治重点和主要水土流失因素情况见表 1［3］。

3 水土保持防治对策

某风电场位于原平市北部边界的山体上，工程总占地面积47.73 hm2，其中永久占地16.35 hm2，占地类型为荒草地和乡村道路;临时占地31.38 hm2，全部为荒草地。项目区为水蚀、风蚀交错区，年均风力侵蚀模数为971.43 t/km2，年均水力侵蚀模数为2 471.43 t/km2。

本工程是原平某风电场的二期工程，与已建的一期工程共用升压变电所，并且土石方挖填基本平衡，无弃方，不设弃渣场。因此，本工程的水土流失防治分区划分为:风电机组防治区、交通道路防治区、集电线路防治区及施工临建防治区。

3.1 风电机组防治区

风电机组选择低温型1 500 kW的机组，轮毂高度70 m，共设机组33台。该区占地面积6.6 hm2，其中永久占地0.87 hm2，临时占地5.73 hm2，占地类型均为荒草地。主体设计仅考虑风电机组基础及箱变基础的稳定与安全，未考虑风电机组安装结束后吊装场地的场地平整、植被恢复、边坡防护与回填方的临时防护。

为满足水土保持要求，对该区采取的主要措施为:施工前对吊装场地进行表土剥离，表土剥离面积5.0 hm2，剥离厚度0.2 m;在施工过程中对剥离表土进行临时挡护，共需要堰体方1 742.4 m3，防护网7 920 m2;对风电机组回填方进行临时苫盖，需要防护网27 060 m2;利用风机机组及箱变机组安装时开挖回填后的石方修筑干砌石护坡，以对吊装场地的边坡进行防护，共需修筑干砌石护坡3 630 m3;施工结束后，吊装场地进行土地整治5.0 hm2，植被恢复5.0 hm2;将剥离的表土返还10 000 m3用于植被恢复。

表1 水土流失防治分区特点和防治重点

3.2 交通道路防治区

交通道路总占地面积为31.38 hm2，其中永久占地15.28 hm2，临时占地16.10 hm2，占地类型为荒草地及乡村道路。本项目主体工程已设计钢筋混凝土排水涵管450 m，与天然沟道相连的排水沟850 m。根据现场查勘，主体未考虑植被恢复所需土方的来源及数量、道路路面及边坡的排水、临时道路侧面的植被恢复和边坡防护。

为满足水土保持要求，需新增的措施为:施工前对原地面进行表土剥离，并对剥离的表土进行临时防护，表土剥离面积15.22 hm2，剥离厚度0.2 m;对道路绿化区域进行土地整治，整治面积20.98 hm2;在检修道路的一侧设浆砌石排水沟18.9 km;施工结束后，将剥离的表土返还30 440 m3用于植被恢复。同时，根据交通道路的断面形式，道路绿化分为三部分来进行:在检修道路一侧或两侧可绿化区域采用乔灌草相结合的方式绿化，在道路两侧的挖填方坡面进行灌草相结合的绿化，在临时堆料区进行植草绿化。

3.3 集电线路防治区

集电线路占地面积为8.75 hm2，其中永久占地0.20 hm2，临时占地8.55 hm2，占地类型均为荒草地。主体设计中给出了线路架设方式及占地，未提出施工期及施工结束后的水土保持措施。

为满足水土保持要求，需对该区采取以下防治措施:施工过程中，对临时堆土(堆料)采用苫盖防护800 m2;施工结束后，对临时占地进行土地平整，平整面积8.55 hm2，并采取植草方式恢复植被8.55 hm2。

3.4 施工临建防治区

为便于施工和生产管理，在110 kV升压站东侧附近设置施工生活生产区，占地面积1.0 hm2，占地类型为荒草地。施工过程中及施工结束后，主体工程均未提出任何水土流失防治措施。

为满足水土保持要求，需采取的措施为:在临时堆料区的外围设临时排水沟，断面形式为梯形;在施工结束后对临时占地进行土地平整，平整面积为1.0 hm2，并采取植草方式恢复植被1.0 hm2。

4 结语

根据风电场工程的建设和生产特点，分区段分析了项目建设中水土流失的主要特点、水土流失因素及水土保持防治重点区域。以我省原平市某风电场为例，分区域提出了相应的水土保持防治措施，并使工程措施、植物措施和临时防护措施合理配置，以形成有效的水土流失防治体系，在合理利用清洁可再生风能的同时，实现项目区环境恢复和改善。

［1］赵大庆，王莹，韩玺山.风力发电场的主要环境问题［J］.环境保护科学，2005，31(3):66－67.

［2］叶昌林.风力发电的前景探讨［J］.东风电气评论，1997，11(3):182 －184.

［3］杨丹青，张峰，武文一.风电场工程项目水土保持措施配置研究［J］.水土保持通报，2008，28(4):116－120.