辽西山地丘陵区风电场项目防治水土流失措施

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　　摘要：以大唐葫芦岛兴城围屏风电场项目为例，根据辽西山地丘陵区风电场水土流失的特点，阐述项目的具体组成和防治分区，提出各防治分区的水土流失防治措施，为山地丘陵区风电场项目防治水土流失提供借鉴和经验。
　　关键词：风电场;辽西山地;水土流失;防治措施
　　中图分类号：S157    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2019）04-0060-03
　　辽宁是我国重工业基地，也是能源消耗大省。长期以来，东北电网以火力发电为主电源，但火力发电既受燃料短缺制约，也受运输条件限制。风力发电是目前最成熟和具有规模化开发条件、商业化发展前景的新能源技术之一。辽西地区是辽宁风能资源比较丰富的地区之一，风速大且风向稳定，适于大规模开发、安装风力发电机組。然而，风电场建设需要进行一系列的开挖建设活动，对项目区原有地表植被产生一定的破坏作用。山地丘陵区的风电场所处海拔相对较高，多分布于山脊与山坡上，土层较薄，增加了风电场植被恢复的难度。以大唐葫芦岛兴城围屏风电场项目为例，探讨辽西山地丘陵区风电场防治水土流失措施，旨在为类似地区防治水土流失提供借鉴和经验。
　　1 项目概况
　　 大唐葫芦岛兴城围屏风电场位于辽宁省兴城市围屏满族乡，场区中心坐标为东经120°23'37″、北纬40°29'00″。项目区距离兴城市30 km。拟建场址属于辽西山地丘陵地貌，地形起伏不大。整个场址区域高程介于200～300 m之间。
　　 工程规划装机容量为48.4 MW，安装22台
　　2 200 kW风力发电机组，风力发电机采用35 kV升压;场内建设一座66 kV升压变电站，新建35 kV出线2回，长度为21.0 km;修建场内道路17.81 km，其中新建场内道路9.41km，扩建场内道路8.4 km。工程总占地面积为24.82 hm2，包括永久占地10.48 hm2和临时占地14.34 hm2。工程建设过程中的土石方挖方总量为214 773 m3，填方总量为252 174 m3，外借方总量为37 401 m3，工程无永久弃渣，总工期12个月。
　　 项目区属于温带大陆性季风型气候区，主要气候特征为四季分明，春季风大。平均日照时数2 594 h，年平均气温9.6 ℃，极端最高气温39.8 ℃，极端最低气温-26.4 ℃。平均≥10 ℃积温3 500 ℃，无霜期170 d。最大冻土深度1.02 m。年平均降水量607 mm，主导风向冬季为西北风，夏季为东南风，多年平均风速为2.6 m/s。
　　 项目区土壤类型主要是棕壤土，其中大部分为薄层酸性岩棕壤土。植被类型属于暖温带落叶阔叶林带，华北-东北植物区系。植被类型主要为针叶林、针阔混交林、灌丛等，主要树种有刺槐、油松、国槐、荆条等。项目区林草覆盖率为39%。土壤侵蚀类型以水力侵蚀为主，平均土壤侵蚀模数为1 850 t/（km2·a）。
　　2 山地丘陵区风电场水土流失特点
　　2.1 点、线、面侵蚀共同存在
　　风电场项目建设水土流失具有点、线、面共同存在的特点。点状侵蚀是指风力发电机组基础开挖与回填。线状侵蚀是指输电线路、施工及检修道路的修筑等。面状侵蚀是指风力发电机组区的吊装平台、升压站、输电线路区的牵张场地等区域的挖填及绿化。点、线、面水土流失共同存在，且在施工期及运行期均有体现，哪个阶段都不可忽视。
　　2.2 项目区土层较薄，植被恢复较难
　　 由于山地丘陵区风电场所处海拔相对较高，多分布于山脊与山坡上，坡度较大，土层较薄，植被长势较差。项目区地处辽西山地丘陵区，降雨稀少，大风天气较多。受地形因素和气象因素影响，项目区植被长势较差，生态环境较为脆弱。因此，在施工过程中不注重对表土的保护和利用，将不利于后期风电场的植被恢复，对项目区生态环境影响较大。
　　2.3 建设周期短，土壤扰动剧烈
　　 总工期为12个月，土建工程为6个月。各施工区域将同步开工，作业面大，挖填作业极为频繁，对土壤的扰动极为剧烈，且项目建设期跨越雨季，项目区内水土流失将加剧。因此，在项目建设过程中要注意各项水土保持措施的配置，使其充分发挥效益，减轻水土流失。
　　3 水土流失防治分区
　　 项目建设各功能区在生产建设过程中所造成的水土流失，其类型、强度、特点及防治方法均有所不同。水土流失防治分区的原则是：根据主体工程布局、施工扰动特点、建设时序、地貌特征等因素，进行水土流失防治分区，并根据水土流失的危害程度确定重点防治部位。
　　 为使水土保持治理工作与主体工程建设相协调，并保证水土保持措施配置合理、功能最佳，结合防治责任范围内主体工程布局特点，将项目划分为风力发电机组防治区、升压站防治区、输电线路防治区、道路防治区及施工场地防治区5个防治区。
　　3.1 风力发电机组防治区
　　 安装单机容量为2 200 kW的风力发电机22台，总装机容量为48.4 MW，基础占地面积7 700 m2。每台风机施工时需设置一个吊装平台，22处风机吊装区共占地5.83万m2。风力发电机组共占地6.60万m2。防治重点是加强表土剥离与保护利用，注重终期绿化。
　　3.2 升压站防治区
　　 建设一座66 kV升压站，安装50 MVA主变压器1台，35 kV进出线2回，升压站占地面积为11 398 m2。防治重点是加强表土剥离与保护利用及站内绿化。
　　3.3 输电线路防治区
　　 场区内35 kV集电线路全部采用架空线路。架空线路采用LGJ-240/30钢芯铝绞线，总长21.0 km，共计146基铁塔。塔基永久占地5 546 m2，牵张场地临时占地46 500 m2，总占地面积为52 046 m2。防治重点是牵张场地的土地平整及终期绿化。 　　3.4 道路防治区
　　 在原有乡间土路基础上扩建道路8.4 km，同时新建道路9.41 km，共需修建道路17.81 km。场内道路全部为砂石路面，施工期间道路路面宽5.0 m，路基宽6.0 m，施工完毕后恢复为3.5 m宽检修路面，路基宽4.5 m。道路占地面积为112 620 m2。防治重点是表土剥离与保护利用及终期绿化。
　　3.5 施工场地
　　 在升压站南侧设立一个集中的施工场地，分别设置风力发电机组设备转运站、混凝土集中搅拌站、施工材料加工场、施工生活场地等临建设施，占地面积为6 200 m2。本区属于临时功能区，防治重点是土地平整，恢复原土地利用属性。
　　4 防治措施布设
　　4.1 风力发电机组防治区
　　 风力发电机组区修建过程中挖填方较多，且多位于山坡、山脊等部位，开挖将极大破坏地表植被，产生新的水土流失。因此，建设过程应严格控制征地红线，不得越界施工。由于项目区表土资源极为珍贵，因此要对表土进行剥离，用于终期植被恢复用土。剥离表土及开挖待回填土方要进行全面临时防护，避免降雨、大风等造成施工期的水土流失。防护措施按照因地制宜的原则，采取编织袋装土进行围挡并加盖防尘网的方式。
　　 施工结束后，由于塔基部位多为堆垫形成的土质平台，且位于山坡、山脊等部位，如遇降雨很容易产生边坡冲刷，不利于水土保持和工程运行安全。为加强对风力发电机组区永久占地的保护与绿化，在塔基永久占地范围内修建浆砌石挡土墙以减少水土流失，并在平台内撒播草籽进行绿化。对工程临时占地部分，按照占地类型修复，耕地恢复为耕地，林地及荒地按照适地适树的原则撒播草籽和栽植乔灌木。
　　4.2 升压站防治区
　　 升压站防治区地势较为平坦，挖填方量不是很大。由于占地类型为耕地，因此施工前需要进行表土剥离留存，用编织袋装土围挡并加盖防尘网。升压站区面积较大，在施工过程中要注意场区排水问题。设计中采取永临结合的排水方式，使降雨能够顺利排出场区。具体做法是：在升压站沿道路布设排水管道，在升压站围墙外侧修建浆砌石永久排水沟。升压站作为工程运行期的办公及生活场所，更加注重绿化效果。绿化主要围绕建筑物展开，可有效改善环境，降低噪声影响。具体措施：铺种高羊茅草皮，在围墙内侧栽植龙爪槐，在建筑物前栽植丁香、连翘等景观灌木，提升升压站景观效果。
　　4.3 输电线路防治区
　　 本项目线路总长为21.0 km，共计146基铁塔。工程输电线路均采用架空线路，主体设计中将塔基设计为高低腿形式，以减少基础挖方。本区永久占地较少，多为牵张场地等临时占地。设计中对永久占地部分进行表土剥离。本区剥离表土较为分散且表土量较少，只采用防尘网进行遮盖即可。对于牵张场地等临时占地，由于施工期较短，破坏较小，不进行表土剥离。设计采取钢板铺垫措施，尽量减轻地表的扰动及破坏。施工结束后牵张场地需要平整并撒播草籽、栽植乔、灌木，恢复植被。
　　4.4 道路防治区
　　 本工程道路除原有道路加宽利用外，同时新建部分道路。道路占地尽量利用原有道路框架，减少新增占地，减轻对植被的破坏。
　　 工程修建道路采用永临结合，建设期作为施工道路，运行期作为检修道路。路面采用碎石路面碾压，可有效减少水土流失。本区水土流失主要发生在建设期，此时运输车辆扰动频繁，且排水设施不完善，因此，要加强建设期间管控。
　　 具体措施是在建设期对于道路永久占地范围内的表土进行剥离留存。剥离的表土进行编织袋装土围挡并加盖防尘网。建设过程中要特别注意道路排水沟设计并确保发挥作用。由于风场多分布于山坡、山脊位置，因此，道路也分布于此。道路受降雨冲刷影响极易产生水土流失，冲刷两侧耕地。因此，在设计中采取永临结合的排水沟设计。排水沟设计为土质梯形断面，根据需要实行单侧或双侧布设，确保降水能够沿着排水沟顺利排出。施工结束后对临时占地进行撒播草籽、栽植乔、灌木，恢复植被。
　　4.5 施工场地防治区
　　 施工场地占地全部为临时占地，占地类型为耕地。场内对地表的扰动除了简单场地平整外，主要是机械设备的碾压和人为践踏，土层扰动并不强烈，故该区不进行表土剥离设计。为保证施工期间场内正常生产生活，在施工场地外挖临时排水沟，以便快速排出场内积水。施工期末进行场地平整，将本区恢复为耕地。
　　5 结论
　　 山地丘陵区风电场项目具有建设周期短，建设区域山高、坡陡、风大、土层薄、植被差的特点，同时存在点、线、面侵蚀。因此，在建设过程中要充分考虑措施的合理性与必要性。针对工程特点，应合理配置水土保持措施，充分考虑工程措施、临时措施与植物措施的有机结合，使工程建设与水土保持措施相互衔接，避免重建设、轻水保或先建设后水保，使水土保持与主体工程同时投产使用，充分发挥水土保持功能。
　　 工程建设应因地制宜地采取各项水土保持措施，以有效减少因工程建设生产带来的水土流失，减轻对周边环境的影响，达到项目建设与生态环境共赢。在项目建设过程中，要加强水土保持的宣传与管理，实现工程建设与水土保持防治双赢。
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　　Abstract： Taking Huludao Xingcheng Weiping wind farm project in Datang as an example， according to the characteristics of water and soil erosion of wind farm in mountainous and hilly areas of western Liaoning province， this paper expounds the specific composition of the project and the prevention and control zones， and puts forward the prevention and control measures of water and soil erosion in each control zone， in order to provide reference and experience for wind farm project in mountainous and hilly areas.
　　Key words： wind farm; hilly area of western Liaoning province; soil erosion; prevention and control measures
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