上川岛风电场工程水土保持生态建设成效及经验

吴重仲，陈三雄

(1.中国广核集团新能源福建分公司，福建 福州 350003；2.中水珠江规划勘测设计有限公司，广东 广州 510610)

中国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW。以广东省为例，《广东省打赢蓝天保卫战实施方案(2018—2020年)》规划到2020年底风电投产容量要达到650万kW，截至2018年底广东省风电并网装机容量约510万kW，风电场建设体量巨大。风能虽为可再生清洁能源，但在风电场工程建设过程中，风机平台、检修道路等施工活动扰动、改变了原地貌，破坏地表植被，造成水土流失，对项目区环境造成一定影响[1-4]。由于种种原因，许多风电场水土保持工作存在一些问题[5-7]，离“绿水青山就是金山银山”的生态文明建设要求有一定差距。

2011年，水利部印发了《关于开展国家水土保持生态文明工程创建活动的通知》，在全国启动了国家水土保持生态文明工程创建工作。围绕建设水土保持生态文明工程的总体目标，广东台山上川岛风电场工程建设单位在水土保持方面做了大量工作，成效显著。2019年3月上川岛风电场工程被水利部评为国家水土保持生态文明工程。本文对上川岛风电场工程水土保持生态建设成效及经验进行了总结，以期为风电场工程水土保持工作提供借鉴。

1 工程概况

上川岛风电场位于广东省台山市南部川岛镇上川岛，属典型的海岛山地风电场。上川岛风电场分两期建设，共安装100台维斯塔斯厂家生产的V52-850 kW型风力发电机，总装机容量85 MW。风电场配套建设一座110 kV升压站，设置两台5万kV的主变压器。风机经35 kV箱式变压器升压后，经7回35 kV集电线路采用地埋电缆与架空线路相结合的方式接入升压站。

工程总占地面积74.88 hm2，挖方总量78.89万m3，填方总量72.53万m3，产生弃方6.36万m3，弃方全部集中弃置在2处弃渣场内。

2 水土保持生态建设简况及成效

工程水土流失防治根据工程布局、施工扰动特点、建设时序、水土流失特征进行分区防治，共划分为主体工程防治区、场内道路防治区、临时设施防治区和弃渣场防治区4个水土流失防治分区，其中主体工程区包括风机基础、箱式变压器和110 kV升压变电站3部分；场内道路防治区主要包括工程新建(改建)的检修道路，长约60.0 km，公路等级为山岭重丘四级标准；临时设施防治区包括风机安装场地、砂石料堆放场、综合加工厂等；弃渣场防治区包括工程设置的2处弃渣场。工程建设期间，严格按照广东省水利厅批复的水土保持方案，实施了拦挡工程、斜坡防护工程、防洪导排工程、植被建设工程等水土保持措施，完成的水土保持工程量主要有浆砌石排水沟2.62万m3，浆砌石挡墙1.31万m3，浆砌石和格构梁护坡0.34万m3；种植乔灌木6.80万株，攀援植物5.71万株，植草绿化47.45 hm2，完成水土保持投资2 300多万元。

经过治理，水土流失防治指标达到了生产建设项目水土流失防治一级标准，其中扰动土地整治率99.3%，水土流失总治理度99.0%，土壤流失控制比1.0，拦渣率95.0%，林草植被恢复率98.9%，林草覆盖率达63.4%。各项水土保持设施运行正常，发挥了较好的水土保持功能。2016年10月，上川岛风电场水土保持设施通过了广东省水利厅组织的专项验收。如今，上川岛风电场已成为中国广核集团的标杆型海岛山地风电场，已成为当地一道优美的风景线和对外宣传的旅游名片。当地政府部门已着手打造了以风电场道路为主线的潮人径旅游线路，以64号风机为中心的“棋盘山”生态旅游景点，为当地带来了良好的经济效益，进一步扩大了上川岛旅游的知名度。2019年3月，台山上川岛风电场工程被水利部评定为国家水土保持生态文明工程。

3 水土保持生态建设经验

3.1 把水土保持作为建设绿色工程的重要抓手

上川岛是南海当中的一座岛屿，素有“南海碧波出芙蓉”之称，因该岛拥有优质的海滩，而成为一个著名的旅游岛，是四季皆宜的旅游度假圣地。在旅游度假区内建风电站，该如何协调好工程建设、环境保护和生态旅游的关系，这是摆在建设单位面前的一道难题。为此，建设者们在广泛调研的基础上，在建设之初即形成了一套完整的方案。一是提高认识，在思想上高度重视水土保持生态保护。从工程立项开始，即提出了要把工程建设成为绿色工程的建设目标。风电工程对生态的影响，最主要是土建施工期的水土流失[8-9]，水土保持工作没做好，绿色工程建设目标的实现就无从谈起。为此，确立把水土保持作为绿色工程建设的重要抓手，高度重视水土保持设施的建设和管理工作，制定了水土保持原生态保护方案，将水土保持贯穿于工程建设全过程，切实做好了工程建设过程中的水土流失防治工作；二是在工程的选址选线时，在满足风电场建设要求的基础上，以不影响或减少对海岛景观、天际线风景影响为前提，对风机机位、检修道路、集电线路的位置结合景观要求进行了微调，实现了工程建设、水土保持、景观要求的统一；三是从绿色经济角度考虑，提高检修道路标准。原设计的连接100台风机的检修道路(长60 km)为碎石路面，因该岛多台风暴雨，易造成路面冲刷，决定对上川岛全场道路按县级公路标准进行混凝土硬化，增加投资3 000多万元。从经济角度看，该项变更使项目投资增加5%，投资收益率下降2%，但运维期间年均维护费用可减少10%；从生态和社会效益看，既保证了雨天道路畅通和行车安全，同时也减少了水土流失，对促进当地旅游业发展、保护生态和自然环境起到了积极作用。

3.2 做好工程建设过程中的水土流失防控

a)抓好植被恢复重点。上川岛是典型的海岛，岛上土壤贫瘠、风大、盐雾大，植被一旦被破坏，恢复十分困难。工程建设过程中，检修道路的修建、风机平台的开挖，不可避免的造成植被破坏，工程建设后道路边坡、风机平台植被恢复是工程水土保持工作的难点和重点。为做好植被恢复工作，现场土质勘察，多点取土化验，确定土质情况，为制定种植方案提供基础数据；组织技术专家，根据土质、气候等因素确定种植方案，主要包括土壤改良、草种选择、肥料选择、施工工序、养护措施；根据种植方案，开始试验性种植，对方案进行优化，保证最大限度成活率；加强种植后病虫害防治、施肥、浇水、补种等管护，植被恢复取得成功，目前风电场场区内道路、边坡、场坪等范围内绿草如茵、生机盎然，有效防控了工程建设可能造成的水土流失。

b)抓住排水关键环节。工程所在上川岛极易受台风影响，暴雨多，降雨集中，是造成水土流失的主要源动力，排水是工程水土保持工作的关键环节。在以往风电建设过程中，一般在后期修筑排水沟，排水沟的标准不高。而在上川岛检修道路修建过程中，路面成型后立即先行修筑好排水沟，且全线都采用高标准的浆砌石进行护砌，提高了使用寿命，有效减少了降雨径流对开挖面的冲刷破坏。

3.3 注重设计优化，强化施工管理

在工程主体设计中，有许多有利于水土保持的设计优化。在风机的微观选址时，利用当时最先进的微观选址专用软件进行选址，在综合考虑上川岛地形地貌、气候条件、湍流等各种因素的基础上，以少开挖、少破坏为重要参考因子，选择适合上川岛现场的最优方案，既保证了风能的最佳利用、风机的运行安全和项目的预期收益，又注重了原生态的保护。在设备选型上，风力发电机组选用丹麦Vestas公司生产的V52-850 kW变桨式机组，该机型是Vestas公司成熟机型，采用变速恒频技术，具备低电压穿越功能，稳定性好、可靠性高，与一般机型相比，相关的土建工作量减少约5%～10%，减少了水土流失。在检修道路设计时，利用GPS测量技术，对场区内道路进行多次比较选择，优化道路设计方案，缩短道路里程23 km，缩短约30%，大大减少了对原地貌的破坏。

土建施工的每一个环节，直接影响着扰动范围和水土流失强度[10]。为此，参建各方均十分重视施工过程中的管理，采取了许多有利于水土保持的措施和做法。施工单位制定了《水土流失防治方案》《雨季施工专项方案》等施工过程中水土保持管理文件和质量控制文件，明确了现场水土保持管理要求，要求施工人员进场前需进行水土保持技术培训，施工过程中要尽量减少对原状土的扰动，加强表土的保护和利用，使主体工程施工活动中注重水土保持成为一种必然要求。风机平台施工时，设置了明显的施工界线，严禁越界施工。风机基础施工放样采用中心定位放样法，基槽土石方开挖采用机械与爆破开挖，土方基础预留30 cm采用人工开挖，避免超挖，减少弃渣量。

3.4 重视项目合法合规，认真落实“三同时”制度

中国广核集团高度重视项目合法合规工作，在上川岛项目成立了水土保持工作领导小组，确定一名副总经理主抓水土保持工作建设和管理，明确由工程部负责水土保持的具体实施，并落实了专职人员；在项目前期阶段，委托编制了工程水土保持方案报告书，得到广东省水利厅的批复；足额缴纳了水土保持补偿费，落实了水土流失防治资金；水土保持工程作为主体工程的重要建设内容，将其纳入到主体工程后续设计和施工组织设计中，与主体工程同步进行设计和施工；工程建设过程中，严格执行项目法人制、招投标制、建设监理制、合同管理制，委托专业单位开展了水土保持监测、监理工作；完工后，委托开展了水土保持设施验收技术评估，通过了广东省水利厅的水土保持专项验收；工程水土保持法定程序完整，过程管理规范。

4 结语

从水土流失角度看，风电场项目具有建设周期短、扰动强度大、植被破坏严重等特点[11]，风电场施工期水土流失对区域生态环境的影响明显[12-13]，做好风电项目水土保持工作十分紧迫而重要。上川岛风电场在工程建设特点、地形地貌、水土流失等方面，均具有较强的典型代表性[14]。围绕建设水土保持生态文明工程的总体目标，上川岛风电场在水土保持设施建设方面作了大量卓有成效的工作，实现了工程建设、水土保持、景观要求的统一，结合生态旅游，以实际行动转变了公众对风电项目水土保持工作的认知，对促进风电工程水土保持工作发展具有重要意义。