高山风电场水土流失防治技术研究

江西中电投新能源发电有限公司 彭 灿

随着风力资源的不断开发与利用，高山风电场陆续施工建设，越来越多的问题随之而来：风电场地理位置比较偏远，施工环境恶劣，施工工期长，施工难度大，水土流失严重等等，其中最为重要的就是水土流失问题。

水土流失会引起很多环境问题，对经济发展与人类生产生活也会带来深远影响。严重的水土流失不但会带来山体滑坡、泥石流等自然灾害，还会对地形、土地资源产生影响，污染和破坏水资源，使生物多样性减少。在高山风电场建设的过程与后续等维护中，如何保持水土，防止水土流失就成为重中之重[1]。

1 工程概况

江西兴国莲花山风电场项目位于江西省赣州市兴国县东北面的25km～50km 处的兴莲乡、古龙冈镇及兴江乡境内。场区周边有G72国家高速、G319国道、S323省道、S208省道，对外交通较便利。

当地属于中低山地形，风电场位于海拔700m～960m，地势高耸，地形切割较剧烈。风电场区主要地层共分为3个主层：震旦系变余砂岩（Z Ⅱ、Z Ⅲ1）、凝灰质砂岩（Z Ⅰ）、燕山岩浆旋迴早期斑状花岗岩（γ52-1），4个亚层。

风电场所在区域，水系属于赣江水系，在场地山脚下有小溪及水塘，还有长冈水库和城冈河。长冈水库地处兴国县中部，位于兴国县长冈乡，控制流域面积849km2，入库支流有城冈河、忠洲河、大门段河、水南河4条，年降雨量1629mm，年水面蒸发量1230mm，年入库径流量7.95亿m³，水库正常蓄水位187.9米，设计洪水水位190.85m，总库容3.7亿m³，水面面积20.1km，属湖泊型年调节水库。工程装机容量为102MW，共布置单机容量为2MW的风电机组51台，风电机主要布置在地势相对较高的山梁；同时新建一座220kV 升压变电站，拟建场区内布置风电机位置控制性地层以震旦系变余砂岩（Z Ⅱ、Z Ⅲ1）、凝灰质砂岩（Z Ⅰ）、燕山岩浆旋迴早期斑状花岗岩（γ52-1）为主。

2 高山风电场水土流失危害

由于高山风电场建设时施工工程量巨大，对环境改动程度大，因此对自然生态环境影响大，而江西兴国莲花山风电场就是典型。基于江西兴国莲花山风电场建设特点，在施工时不可避免会扰动地表，造成植被破坏，引起水土流失。

江西兴国莲花山风电场施工建造带来的水土流失主要特点为：

水土流失面积占比大。由于施工开发面积大，除江西兴国莲花山风电场建设建设用地外，其外围边缘地区也会受到影响，造成额外大水土流失，导致水土流失面积扩大。

水土流失形式多样。江西兴国莲花山风电场占地面积大，导致因为施工引起的地表裸露面积大，流沙移动性增强。因此，受到水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀等影响时，会造成严重的水土流失。

水土流失危害大，增加潜在自然灾害发生概率。由于地基的挖掘与建造，为运输设备进行的道路施工，取土场、弃土场的选址与建设，施工过程中机械车辆的碾压、风力发电设备基础压占等等破坏植被造成水土流失，甚至导致山体滑坡、山体崩塌、泥石流等严重的自然灾害[2]。

水土流失治理难度大。由于江西兴国莲花山风电场在风口上，常年受到风力侵蚀，一旦地表土被开挖，就会漏出贫瘠的砂砾层，当遇到特殊地形地貌与地质结构时，水土流失会更加严重，无论是技术还是治理资金方面，治理难度相对来说都会更大。

3 高山风电场水土流失防治措施

本着“决不能以牺牲环境为代价去换取一时经济增长”的绿色发展理念，实现在发展中保护，在保护中发展，实现风力发电的资源开发与生态环境和谐统一，平衡发展。秉持着“谁开发谁保护，谁破坏谁治理”的原则，在江西兴国莲花山风电场这类型的高山风电场的开发建设，投入使用，进行后期维护的整个过程中，水土流失的防治成为必须解决的问题。

3.1 江西兴国莲花山风电场面临的自然环境恶劣的影响与挑战

江西兴国莲花山风电场受选址条件的限制，其所处地区自然环境恶劣，这位该风电场的建设与维护，水土流失问题的防治都带来了巨大挑战。

此外，江西兴国莲花山风电场受降水、气温、大雾、凝冻、突风等恶劣气象的影响，对风电工程建设带来巨大影响，无论是对建设设备还是交通运输，亦或施工安全来说都具有重大挑战。有些地区还存在冻土或山体岩层不适合进行风电场建设等情况从而导致高山风电场建设施工难度大，后续维护与水土治理难度大。

而且其在材料与设备运输过程中受到交通状况影响十分明显。该风电场建于山脊脊线上，整体山势比较陡峭，交通条件差。并且，由于运输路线受到降水浸润、软化等影响，导致运输设备无法到达风电场建设区域，甚至造成小型滑坡，不仅对道路安全带来巨大威胁，也会导致严重的水土流失。

该风电场在建造与后续维护过程中，需要大量进行工程建设：地基的挖掘与建造，为运输设备进行的道路施工，取土场、弃土场的选址与建设，施工过程中机械车辆的碾压、风力发电设备基础压占等等，一系列工程建造都会对原始山体和植被造成严重破坏，造成大量岩质裸露，以及边坡的植被被破坏导致的裸露，就导致了生态环境受到破坏，水土流失严重的问题。

3.2 水土流失防治措施布设原则

在水土保持工作中，要做到保护生态、控制扰动范围、减少植被破坏和水土流失，从而达到有效修复生态系统，快速达到水土流失防治预期效果的目的。因此，需要结合施工情况与当地具体情况，选择适合的水土保持方案选择合适的水土流失防治措施。

水土流失防治措施布设具体原则有：

坚持“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则。避免开发过程中不考虑环境保护与水土保持的现象出现，造成不可逆的环境破坏。只有在开发时遵循着持续发展，边开发，边治理的要求，才能更好的对水土流失问题进行防治[3]。

结合工程实际和项目区水土流失现状，因地制宜、因害设防、防治结合、全面布局、科学配置。不同地区、不同地质条件下，生态环境不同，水土保持对措施也不尽相同，唯有做到具体情况具体分析，因地制宜，才能够一劳永逸，才能长久、有效的进行水土保持工作。

分类布局，分区防治原则。在认真分析主体工程设计资料基础上，结合野外现场调查，根据各防治分区的差异性和功能的不同，分类布局、分区设计，力求使各项措施布置、设计更加合理、可行。

坚持“生态效益优先，可持续发展”的原则。在防治水土流失、恢复和改善生态环境的同时，合理开发利用水土资源与生态资源，达到生态效益、社会效益和经济效益的统一，促进区域社会经济的可持续发展。

坚持综合防治的原则。综合防治，即从地理位置及时空上建立综合性立体防护体系，要求工程措施与生物措施相辅助、短中长期治理措施相配套，达到“治理一次，受益长久”的目标。

坚持全面规划、重点突出的原则。即全面合理布设水土保持防护体系，按水土流失特点分类治理，与此同时，突出水土流失治理工作的治理重点，把建设期土壤加速侵蚀和建成后的生态建设作为关键性问题放在重要位置来考虑。

源头控制，减少治理原则。为了不加剧项目建设可能诱发的项目建设区以外的其它区域的水土流失，减少水土流失防治责任范围和投资，在措施布置上力求从源头上控制水土流失的发生与发展。

3.3 水土流失防治技术要点

针对江西兴国莲花山风电场建设工程的水土流失特点，对水土流失进行精准预测，准确界定水土流失防治范围，并加强对边缘地区的保护与治理。在水土流失治理过程中，因地制宜、因害设防，合理布设水土保持工程措施、植物措施及临时措施等。水土保持设施的设置应加强边坡、排水沟防护，做到最大限度地避免水土流失，特别是边坡防护应突出以绿化为主大治理防护重点。在施工过程中注意环境保护，合理选择利用施工场地，减少施工期间污水、废料等的排放，减少噪音对生态环境的影响，尽量缩小施工所需占地面积。竣工后应及时清除临时工程及废弃物，恢复原有地貌景观。加强环境保护，使水土保持设施施工与自然景观相适应，达到水土保持带来的环境效益与生态效益。

3.4 水土流失防治措施

据江西兴国莲花山风电场水土流失特点和功能布局特点为了便于进行水土流失防治工作的开展与推进，恢复生态功能，从以下几个方面进行措施布局与治理工作推进，可以对水土流失问题进行有效治理与防护。

侵蚀营力消减措施。由于江西兴国莲花山风电场受到风力侵蚀、水力侵蚀、重力侵蚀等，季风与地表径流和重力对水土流失影响巨大，减少这些因素对水土流失影响的最佳方式就是植被保护，因此进行植被恢复在高山风电场水土流失防治中是极其重要的一环。利用已有林区与人工植被种植，在上风向及下风向区域分别进行植被种植。植被种植大多采用加筋三维网客土喷播技术，加强边坡支护，对乔木、灌木、草类植物进行大面积种植，并适当种植攀缘植物，以加强地表植被恢复状态。与此同时，加强截排外来水工程对建设，在节水沟末端或陡坡处，设置排水沟，并做好排水口排水工作，以及防治二次侵蚀导致水土流失对规划与防治[4]。

促进水土流失地区被侵蚀地表物质的稳定，也是治理水土流失问题的重要一步。一般情况下，可被侵蚀物质为地表浮土和各种松散堆积体等等，因此在开挖与回填、取土场与弃土场的处理问题上，应该更加谨慎，合理弃土弃渣，建造稳定合理对拦渣坝，减少因此带来的水土流失[5]。

充分保护并利用水土资源，对已完成建设的区域或未施工区域进行有效的土地整治与生态恢复，实现水土保持的核心目的。充分保护和利用熟土资源，充分集水用水，进行生态养护。

综上所述，江西兴国莲花山风电场地处特殊，因此在建设过程中的水土流失情况也相对严重，对生态环境产生较大的影响。项目建设过程中，应当清楚的了解水土流失会给环境带来的危害，再针对项目的特点，有针对性地采取措施。以生态保护、责任到人、综合防治、全面规划与源头控制为主要原则，从布局到实施全方位监控，利用消减侵蚀营力、促进水土流失地区被侵蚀地表物质的稳定以及保护水土资源的方式，进一步减少水土流失情况对环境带来的危害，将水土保持工作放在首位，消减各种对水土流失带来影响对因素，充分利用水土资源带来的效益，兼顾生态效益与经济效益，使环境保护与经济发展做到和谐统一，让可持续战略的实施不再困难。