风电项目水土流失特点及防治措施配置探讨——以安徽省全椒县石沛风电场工程为例

曹斌挺，张春强

（1.水利部淮河水利委员会，233000，蚌埠；2.淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站，233000，蚌埠）

风能是一种可再生、无污染、潜力大的绿色清洁能源，且利用技术基本成熟。大力发展风电不仅对推进能源结构调整，加快建立清洁低碳、安全高效的现代能源体系，保障能源安全，促进地方经济发展具有重要作用，同时也是生态环境保护和可持续发展的迫切要求。按照国家能源局制定的《风电发展“十三五”规划》，到2020年年底，全国风电累计并网装机容量达到2.1亿kW以上，风电年发电量达到4 200亿kWh，约占全国总发电量的6%。随着风力发电的迅速发展，大量风电场将相继建成并投入使用，然而在风电场工程建设期间，会对原地貌造成扰动，对地表土壤结构和植被造成严重破坏，人为水土流失严重。本文以安徽省滁州市全椒县石沛风电场工程为例，对风电项目建设过程中的水土流失特点进行分析，探讨了风电项目水土流失防治措施配置，以期为同类项目做好水土流失防治工作提供参考和借鉴。

一、项目概况

全椒县石沛风电场工程位于安徽省滁州市全椒县境内，场址坐标范围为 E117°54′56″～117°59′59″，N32°07′24″～32°14′21″。 工程属新建项目，等别为Ⅲ等，规模为中型，装机规模为49.5 MW。工程建设内容包括安装24台2 000 kW和1台1 500 kW风力发电机组及箱变，新建场内道路1.2 km，改建场内道路17.055 km，铺设地埋电缆22.203 km，架空线路4.396 km，新建塔基19座，扩建110 kV升压站，新增主变压器一台。工程静态总投资3.70亿元，于2016年3月开工，2016年12月全部机组并网发电。

二、项目区概况

项目区属暖温带向北亚热带湿润季风气候过渡带，多年平均气温为15.2℃，年平均降水量为1 003.1 mm；降水全年分配不均，夏季（6—8月）是降水集中季节，季平均降水量为494mm，占年降水量的49%；10年一遇最大24 h暴雨量为168 mm。

项目区为低山丘陵地貌，土地利用类型以林地为主；植被类型属于北亚热带常绿阔叶落叶林带；土壤类型以红壤、黄棕壤为主。项目区属于安徽省江淮丘陵区中东部水土流失重点预防区和水力侵蚀类型区南方红壤丘陵区，容许土壤流失量为500 t/(km2·a)，现状土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，侵蚀强度以微度侵蚀为主。

三、风电项目水土流失特点

1.以水力侵蚀为主，多种侵蚀形式并存

风电项目建设期间，风机基础开挖、吊装平台平整、地埋电缆铺设、场内道路施工、升压站扩建等形成大量临时堆土和弃渣，高强度、大范围地扰动地表，破坏地表原有土壤结构和植被，导致地表大面积裸露；如遇强降雨，在无任何防护措施的条件下，径流挟带施工开挖的松散泥沙对裸露坡面造成冲刷，极易产生严重的水力侵蚀。同时风电机组布设区域一般山高坡陡，所处位置海拔相对较高，场内道路修建、吊装平台平整等环节如果防护不到位，在重力作用下土石容易沿山坡滚落下滑，对工程建设范围外的植被造成破坏，且松散的坡面容易产生滑坡、泻溜等重力侵蚀。风电工程选址的首要条件是要有丰富的风能资源，主导风向集中稳定，能满足发电需要，70 m高空年平均风速要大于6 m/s，一般情况下近地面风速大于4 m/s，裸露地表受到风力侵蚀影响。风电项目土壤侵蚀类型以面蚀、沟蚀等水力侵蚀为主，重力侵蚀、风力侵蚀等多种侵蚀形式并存。

2.施工作业面分散，地表扰动严重

风电项目是典型点线结合的生产建设项目。风电机组和箱变等点状工程基本沿山脊或山顶布置，山丘本身林草植被覆盖较好，生态系统稳定，风机基础施工对地表土壤和植被扰动严重，且扰动点位多、分布分散。场内道路等线状工程连接各风机平台，因需运输风机叶片、机座等大型风电设备，对道路纵坡和转弯半径等指标要求较高，加之山丘区地形起伏较大、弯多坡陡，部分新建路段采取半挖半填、削高填低等施工方式，使土层裸露松散，土壤抗蚀能力降低，扰动严重，且会产生大量临时堆土，容易导致水土流失。

3.建设周期短，水土流失较集中

风电项目建设周期相对较短，一般为1年，要经历1个雨季。对于低山丘陵区，雨季降雨集中且暴雨频繁，是产生水土流失的重要时段。因此，采取有效的水土保持措施，并结合优化施工时序，避免土石方二次开挖，做好雨季水土流失防治工作，可有效减少风电项目人为水土流失。

四、水土流失防治措施配置

1.水土流失防治分区

根据项目主体工程布局、施工工艺特点及造成水土流失的主导因子相近或相似的原则划分水土流失防治分区，全椒县石沛风电场工程水土流失防治分区划分为：风电机组及箱变区、集电线路区、场内道路区、施工场地区、升压站扩建区共5个分区。实际实施过程中，由于租用风电场附近废弃小学校舍及场地用于施工材料堆放和生产生活，未产生新的扰动，施工场地区未发生。

2.各防治分区水土流失防治措施配置

（1）风电机组及箱变区

表土是指接近地面的土壤，具有植物根系密集、腐殖质含量高、生物活性强、肥力高等特点，且形成时间长，形成过程复杂，是稀缺的、具有重要生态价值的基础性资源。因此在吊装平台平整和风机基础开挖前，对扰动区域表土进行剥离，剥离厚度为30 cm。对平台开挖产生的较陡边坡，坡脚采取砖砌挡墙防护。对于风机基础开挖产生的弃土弃渣，临时堆放期间苫盖彩条布、布设临时排水沟，后期就地摊铺在风电机组及吊装平台周围，并采取压实处理。施工结束后对风机基础永久占地以外区域进行土地整治，并回填剥离的表土，达到后期恢复植被的基本要求。

风电机组及箱变区的植物措施以栽植树苗、撒播草籽相结合的方式，在表土回覆区域撒播草籽，在吊装平台按照一定分布栽种当地适宜的树种，在立地条件较差、不易恢复的坡面坡脚处栽植攀爬植物，既满足植被恢复和水土流失防治的需要，又符合土地利用类型为林地的要求。

（2）集电线路区

集电线路包括架空线路和地埋电缆两种方式。施工前对架空线路段施工场地和地埋电缆段占地区域进行表土剥离，并在后期进行土地整治和表土回填。对塔基挖方侧坡脚较陡处实施砖砌挡墙拦挡，确保坡脚稳定，部分设置排水沟，防止坡面汇流对塔基的冲刷。地埋电缆采用分段施工，随挖随铺随填，铺设完成后，对电缆沟开挖面区域采取撒播草籽的植物措施。

（3）场内道路区

场内施工道路为泥结碎石路面，包括改建和新建路段。施工前剥离表土作为后期绿化用土。道路修建中尽可能利用和改造原有道路排水系统，作为施工期间临时排水沟，排导路基汇水，并对部分路段土质排水沟进行开挖和内壁夯实，作为永久排水设施。同时根据道路走向、地形坡度、汇水面积等影响因素布设砖砌沉砂池，在沉砂池上游铺设砖砌排水沟，以利于雨天径流泥沙的汇集及路面排水，并在雨季做好排水沟和沉砂池清淤工作。施工后期对除检修道路以外的临时占地区进行土地整治和表土回覆，并撒播草籽恢复植被。道路两侧路肩栽植行道树。

（4）升压站扩建区

升压站扩建区施工前进行表土剥离，集中堆放于升压站内一角，并使用彩条布进行苫盖，待站内施工结束后作为站区及周边绿化覆土来源。对升压站扩建区域填方或挖方边坡修建浆砌石挡墙，兼作排水沟。站内排水措施包含在主体工程内，采用雨污分流的方式，雨水通过路面雨水井收集，经地下雨水管网，汇至围墙外排水沟并最终排入附近天然沟渠。站内空地植物措施参考园林标准设计，以安全为主，兼顾美化，乔、灌、花、草多种植物错落配置，主要包括铺设草皮、道路两侧栽植行道树、点缀栽植观赏性乔灌木等。

3.水土流失防治措施效益

工程水土流失防治措施实施后，扰动土地整治率、水土流失总治理度、土壤流失控制比、拦渣率、林草植被恢复率、林草覆盖率等6项防治指标达到水土保持方案确定的目标值，临时占地得到有效恢复，裸露地表得到有效整治，人为水土流失得到有效防治，工程水土保持生态效益明显。

五、结 语

风电项目在开发建设过程中，存在水力侵蚀明显、作业面广、扰动强度大、建设期集中等特点，会对周围生态环境造成破坏。应根据风电项目的水土流失特点，结合工程和项目区概况，通过实施工程、植物和临时措施相结合的综合防治措施，减少施工过程中的人为水土流失，实现保护水土资源和生态环境的目标。