塔城老风口风电场水土保持措施研究

魏欣桃 水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院

新疆的风能资源储量是9.57亿kW，全年可发电约6771亿度，风能开发利用前景相当可观。塔城老风口风区是新疆九大风区之一。风电场的建设会对原地貌造成地表扰动、植被破坏，明确水土流失防治责任范围、采取适当防治措施可有效减轻施工过程中的水土流失强度。本文以塔城老风口49.5MW风电工程为例，对项目建设过程中发生的水土流失情况及防治措施进行分析，以期为同类项目水土保持提供参考。

1.项目及项目区概况

1.1 项目情况

塔城老风口49.5MW风电场位于塔城地区托里县境内，装机容量为49.5MW。33台风机布置在公路右侧为3排11列，排间距200m，列间距400 m。本项目工程总占地为25.7hm2，主要为戈壁荒地。土石方开挖总量3.27万m3，土石方回填总量3.27万m3，调出方用于铺设道路及安装场地1.43万m3。

1.2 项目区概况

项目区位于托里县区域内，属大陆性气候，年平均气温为8.8℃。年平均降水量为282.1mm，年平均日照时数为2336.6小时，全年无霜期为l50天左右，光照充足，干旱多风。土壤类型主要为灰棕漠土，受大风侵蚀影响，场址植被为红柳和梭梭，植被覆盖率低于5%。

风电场区域内立有1基70 m高度测风塔，测风塔70m高度代表年平均风速为7.95m/s，平均风功率密度为917W/m2。上下层风向切变较小，风向稳定，有利风力发电机组效率的提高。

2.主体工程水土保持分析评价

本工程占地面积25.7hm2，分风机场区、道路区、升压站区、施工生产生活区四个分区。

2.1 工程占地分析评价

本工程占地性质主要分为永久占地和临时占地，其中永久占地面积为8.59hm2，临时占地面积为17.11hm2。永久占地主要包括风机及箱变基础、检修道路、升压站和进站道路等，永久占地不占用基本农田等生产能力较高的土地。临时占地主要包括施工生产生活区、吊装场、施工临时道路等临时施工场地占地，在过程施工结束后，采取相应的措施恢复原有地表状况，不改变占用土地原有的功能。

风电机组共33台，共占地0.78 hm2；风机检修道路17.7km，占地6.20hm2；施工临时道路17.7km，占地11.02 hm2；吊装场地占地4.04hm2；架空线路占地0.30hm2；电力电缆沟占地0.68 hm2；进站道路长1.40k m，按7m宽征地，占地0.98hm2；施工生产生活区占地0.65hm2。

2.2 土石方平衡分析评价

本工程土石方平衡均为就地平衡，不设永久弃渣场，各分项工程完工后均进行土地平整后夯实或混凝土覆盖。本工程挖方总量为3.27万m3，土石方回填总量3.27万m3，调出方用于铺设道路及安装场地1.43万m3，基本实现工程内土方平衡。本工程土石方开挖量主要是场内风机及箱变基础开挖，道路及预埋装置的开挖等引起，而土石方回填主要用于风机及箱变基础、吊装场和施工及检修道路的平整。项目对基础开挖余方进行合理处理，利用部分余土修筑吊装场地，有效减少弃土的产生。

3.水土流失防治责任范围

工程建设水土流失防治责任范围包括项目建设区和直接影响区两部分。项目建设区总面积25.7 hm2，直接影响区面积为14.53hm2，包括以下五部分。

（1）风机及变压器基础直接影响区：包括主风向上风向5m，下风向5m，基础直径16.5m，共33个杆塔，则扬尘影响区面积为0.58hm2。

（2）电力电缆沟及输电线路：需建电力水泥电杆、电缆沟。主体工程设计电缆沟宽1m，长度400m，造成的扬尘影响区面积约0.08hm2。

（3）道路：包括进场道路、检修道路和临时道路，影响范围计算均按道路两侧5m，影响面积12.33hm2。

（4）施工生产生活区：主要为站场周边3m内，影响面积为0.09hm2。

（5）升压站：主要为站场周边5m内，影响面积为0.21hm2。

本工程建设水土流失防治责任范围总面积为40.23hm2，详见表1。

4.水土流失预测结果

本工程位于冲洪积平原区，以风力侵蚀为主。工程道路和临时施工道路均呈线性分布，风力发电机组基础、箱变基础和电杆临时施工生产区均为点状分布。由于工程建设挖损、压埋、堆置等原因，致使原地貌植被受到不同程度的破坏，降低了水土保持功能。经计算，本工程建设可能造成的水土流失总量为2448.8t，其中新增水土流失总量207.6t，主要在风力发电场区和道路区。

5.水土保持措施总体布局

根据主体工程及工程施工布置，将本工程建设期水土流失防治分区划分为风力发电场区、道路区、升压站区、施工生产区四个防治分区。

风力发电场区采取措施为吊装场土地平整4.04hm2，临时堆渣稳定边坡堆放需防尘网3802m2。

道路区临时进场道路分别衔接场内各施工场地与风力发电杆塔。道路长约11.78km，路面宽度9.0m，为汽车辗压土石路面，土地平整6.88 hm2，需洒水1680 m3。排水沟开挖土方630m3，预制砼板300m3。

升压站区设置排水沟，排水沟开挖土方392.7 m3，预制砼板187.2m3。表土回填426m3，播撒草籽30kg，种植草坪0.045 hm2，配灌溉水管和微喷设备。

表1 工程水土流失防治责任范围 单位：hm2

施工生产生活区布置在升压站附近，面积共0.5hm2。施工前对该区域进行场地平整和砾石压盖措施，砾石覆盖150m3，洒水量为180m3。恢复和改善。

6.水土保持效益分析

工程实际扰动土地面积为28.55h m2，施工结束后水土保持措施防治面积及永久建筑物面积为28.41 hm2，扰动土地整治率为95.51%；各防治分区内实际扰动土地范围除去建筑物占地、道路和场地硬化面积，完成水土流失治理面积26.94h m2，平均水土流失总治理度为99.48%；土壤侵蚀类型为中度风蚀，土壤流失容许值为3000t/km2·a，各防治分区治理后年均土壤流失强度为3000t/km2·a，土壤流失控制比为1.0；总挖方3.27万m3，填方3.27万m3，未产生永久弃渣，通过各项防护措施的实施，拦渣率达到95%；方案设计对林草植被恢复率指标不作要求。

通过工程建设和运行过程中实施的一系列水土保持措施，能有效防止新增水土流失，实现项目区环境的

7.结语

塔城老风口49.5MW风力发电工程水土保持措施设计及布局总体合理，实现了控制水土流失，恢复和改善生态环境的目的。本工程的水土保持工程措施主要为排水沟、场地平整、砾石压盖。所采取的排水沟能够有效排导径流，各区内的土地平整完成状况较好。土地平整有效减轻了水土流失强度，发挥了较好的水土保持效果。砾石压盖可以保护被扰动的裸露地表，有效的减少了施工期和运行期的水土流失，水土保持效果良好。