桂东北中低山丘陵区风电场工程水土流失特点及防治措施分析.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 4 桂东北中低山丘陵区风电场工程水土流失特点及防治措施分析 龙婷婷 广西蓝星环保咨询有限公司，广西 南宁 530000 摘要：摘要：社会整体创新发展速度逐步加快，国家在能源建设、经济与社会可持续发展方面提出比较严格的要求。新能源开发利用作为创新发展步伐中非常关键的组成内容，不仅要充分发挥调节能源结构和减少污染的作用，还要兼并创造更多的经济效益和环境效益。风能是不能忽视的一种可再生清洁能源，一些地区在实际开展风电场工程建设时，存在诸多难以避免的问题，其中较常见的是联通道路、风机平台、集电线路架设、升压站管理用房等施工活动不可避免地改变原有地形地貌、破坏大量植被，从而造成严重的人为水土流失。本文以桂东北中低山丘陵区风电场工程建设水土流失特点入手，展开阐述，针对如何做好防治工作进行全面探讨。关键词：关键词：风电场工程；水土流失；土石方；环境效益 中图分类号：中图分类号：S157 0 引言 可再生能源种类多，风能是其中需求量较大的一种能源，属于无污染绿色能源的范畴。以我国广西地区为例，具有风力资源丰富、陆地风能资源总储量大的特征。桂东北中低山丘陵区具体是指越城岭和海洋山之间的湘桂走廊部分地区，实际包括桂林市兴安县、全州县等多个地区，进入春冬季节之后风能资源丰富，可以在选择合适的地形完成风机安装工作，利用优越的电网和道路条件，为高效建设风电厂创造优势，不仅能够达到发电的目的，也能进一步激发旅游业发展。现阶段桂林市风力发电项目逐步增多，总装机容量大，风电场工程建设规模也逐步扩大，随之而来的水土流失问题也越发突出，后续应采取针对性防治措施，防止环境效益影响进一步发展。1 风电场工程水土流失特点 1.1 水土流失类型复杂 根据风电场工程平面布置特点进行分析可知，风电场工程兼有点式和线性的工程特点。“点式”工程涉及的活动类型较多，如风机平台、升压站建设区、临时施工生产生活区、临时堆土场区等，该类型工程不可避免的扰乱地表、破坏占用土地植被，从而增加裸地面积、加大成为风蚀和水蚀策源地的概率。“线性”工程以建设风机平台联通道路和集电线路为主，通常风电场的道路路线较长，具有占地面积大、地形起伏大、扰动时间长、挖填边坡占比大等特征，在实际修建道路期间，需要通过表土剥离、挖高垫低、土石方调配等方式落实工作，土体扰动及调运不仅会减弱土体的抗蚀能力，也会从源头增加水土流失概率。一般情况下，风电场工程建设的时间多为 2 年左右，因此势必会经历风季和雨季。进入风季之后，工程建设期间植被受到破坏后导致大面积地表处于裸露状态，且还会出现大面积挖填临时边坡、临时堆土和永久弃土的情况，在大风作用下较易出现扬尘、风蚀现象；进入雨季之后，瞬时出现的大量降水易对新形成的挖填边坡、临时堆土边坡及弃土边坡造成猛烈冲刷，同样也会出现水土流失的问题1，且水蚀是南方水土流失的主要形式。经过上述分析和总结，发现风电场工程具备点状与线状侵蚀、风蚀与水蚀并存，这些形式或单一或叠加出现，共同形成桂东北中低山丘陵区风电场工程水土流失类型表现。1.2 水土流失防治重要时段 对风电场工程各施工时段进行水土流失测算过程中，将建设工期的总体安排作为基础依据，具体划分为施工期（施工准备期）和自然恢复期。由于风电场施工期不可避免地会跨越雨季，并且施工期作为扰动地表、破坏地表植被、挖填方集中的时期，会出现原地表水土保持功能降低甚至完全丧失的情况，大量的临时地表裸露和松散堆积物，在强降雨和大风天气下水土流失量会达到峰值。自然恢复期地面大规模建设中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 5 活动结束，地面植被处于逐步恢复的状态，水土流失不断减缓并趋于稳定。经过全面了解风电项目施工活动内容及过程水土保持监测后，不难发现施工期就是防治水土流失的重要时段。1.3 水土流失防治分区 实际开展风电场工程建设的水土流失防治工作时，为了显著提高防治效果，首先将主体工程的总平面布置、施工工艺、各项工程的生产建设特点作为基础依据进行分析，并在明确工程建设时序和水土流失防治特征的基础上，再对项目进行细致分区，基本包括风力发电场区、升压站建设区、道路和电缆建设区、施工生产生活区、临时堆土场、弃土场等多个防治分区2。例如以集电线路为例，线路通常设计以直埋方式沿着道路走向进行敷设，两者均属线性工程，且扰动时序重叠。基于此，科学合理的水土保持方案，通常将集电线路和场内道路合并为一个水土流失防治分区，便于统一安排水土流失防护。1.4 水土流失的重点区域 将桂东北中低山丘陵区的风电场作为主要研究对象，该区域风电场风机选址一般在四周海拔较高的开阔山地，气流通畅无阻，风能资源丰富。但山地建设风电场道路施工过程中，为了缩短工期或者减少挖填工程量，易出现道路山体边坡角过大、过陡问题，开挖面形成高陡边坡，甚至将道路沿线废石废渣沿山坡坡面倾倒，大量废石废渣滚落山间，破坏植被，且边坡未按要求及时进行植被恢复，造成山体岩石大面积裸露；特别是上山道路容易汇集坡面的雨水径流，成为暴雨排洪道，加剧了水土流失；风机平台边坡及道路边坡不能及时防护易出现滑坡现象，导致雨水导流沟内填满碎石废渣，从而丧失排水导流作用。综上调查分析，发现风机平台、道路建设区是桂东北中低山丘陵区水土流失重点区域。2 风电场工程水土流失防治分区的重要举措 风电场工程建设为了提高水土流失防治效果，一般将水土流失防治分区、土壤流失量预测结果作为参考依据，合理布设工程措施、植物措施和临时措施，形成完整的水土保持防治体系，重点是提高措施的可操作性与可行性，为后续提高风电场工程建设环境效益奠定基础。2.1 风力发电场区 一是工程措施：正式开展建筑物基础、施工场地平整等工作之前，非常关键的一项工作是做好表土剥离工作，并要在吊装平台一角的空地上进行临时堆放，待完成施工任务之后应用在绿化覆土操作中3；对于填方高填方边坡坡脚而言，需要合理设置浆砌石挡土墙，且吊装平台四周合理设置土质截水沟，平台截水沟与边坡下坡侧自然沟道之间顺接浆砌石排水沟。二是临时措施：吊装平台挖填方裸露边坡及临时堆土边坡，以采取密目网苫盖为主。三是植物措施：按照规范要求完成主体施工后，需第一时间对施工迹地进行清理并土地平整，在空地及边坡区域实施撒播草籽等绿化恢复工作。对于实际研究的桂东北中低山丘陵区而言，可回覆表土层较薄，厚度约 510 厘米，故草种需具备耐热、耐瘠能力强、侵占能力强的特点，以狼尾草、象草、五节芒、黄茅草等为主。2.2 升压站建设区 一是工程措施：该区场地平整前须做好表土剥离并集中堆放，场平后如与周边存在高差情况，结合周边环境情况，采取放坡或挡墙形式衔接，并须结合浆砌石截、排水沟，排除高差区域汇水，站内空地绿化之前保证覆土工作有序开展4。二是临时措施：施工建设过程中为达到疏导作业区域排水的目的，需将土质排水沟设置在站内四周，并在地势低洼处连接排水沟设置沉沙池，站内雨水可通过排水沟导流至沉沙池沉淀后排出场外；剥离的表土四周码砌装土编织袋达到拦挡的目的，土表采取密目网苫盖。三是植物措施：主体按规范要求完成施工后，在不影响主体功能的前提下，尽量提高站区绿化面积，比如在不接近构支架的围墙内区域、道路两旁、主建筑附近、地面停车等区域，结合当地土壤、气候等条件，合理规划乔、灌、草平面及竖向布置，绿植种植后须定期养护，提高成活率和植被覆盖率。2.3 道路及电缆建设区 一是工程措施：确定道路红线范围后，正式进行路基施工前需先做好表土剥离工作，并在沿线合理选择空地做好集中堆放工作，其中根据施工时序可做好表土调配安排，如下一段路基剥离表土用于上一段路基边坡覆绿覆土，尽量减少表土临时堆放占地；道路沿线的高陡挖方边坡以采取浆砌石护坡防护措施为主，中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 6 填方边坡则是以开展浆砌石挡土墙挡护工作为主5；此外，结合具体的地形地貌情况，在道路一侧或两侧布设浆砌石截排水沟，并与自然冲沟顺接，部分陡峭地势需在沿线排水沟末端设置消力池。二是临时措施：施工期间未能及时布设永久工程措施时，需配合临时排水沟及沉沙池保证场地水土流失防治效果，布设时应遵循“永临结合”原则，减少地表重复扰动；另外边坡覆绿常配合绿化无纺布苫盖措施，起到透水、保温、减少雨水对于土壤的冲刷，防止种子随雨水流失；减少土壤蒸发量，保持土壤水分；防止鸟类、鼠类觅食种子。三是植物措施：播撒草籽较适合应用在低缓的挖填边坡、高陡填方边坡、道路两侧的裸露区覆绿，可选用山毛豆、狗牙根等；较陡区域或以岩石为主的区域应考虑攀缘类或蔓生类绿植，适合广西低山丘陵区采取上爬下挂的覆绿方案，该类植物可以考虑具有吸盘的爬山虎、具有气生根的常春藤、依靠卷须而攀缘铁线莲、攀缘能力最弱但垂吊效果好的三角梅等。2.4 施工生产生活区 一是工程措施：该区场地平整前需剥离表土并集中堆放，施工后期拆除后，地表绿化之前覆土6。二是临时措施：填方边坡合理设置装土编织袋拦挡，区域四周布设临时截、排水沟和沉沙池，砂石料等堆料采取铺垫及覆盖防水彩条布。三是植物措施：撤场前应按原地貌恢复绿化，可参考周边原有植被，尽量恢复后与周边融为一体。2.5 临时堆土场 风电场工程临时堆土场一般堆放表土，主要堆放风机平台、升压站、道路及弃土场的表土，按照临时堆土场就近布置原则，堆土位置应结合施工时序及服务分区选址，可考虑重复利用减少临时占地防护面积，防护措施从以下两个方向落到实处。一是临时措施：严格遵循“先拦后弃”原则，堆土四周先装土编织袋达到拦挡目的，再在挡墙外设置临时排水设施，堆土表面以密目网苫盖措施为主7。二是植物措施：表土取用完毕，将施工迹地清理恢复原貌，在土地整治基础上，依据周围情况进行搭配乔灌草覆绿。2.6 弃土场 对风电场工程的弃土进行研究，了解到风力发电场区、道路和电缆建设区开挖的弃土是主要来源。而桂东北中低山丘陵区风电场工程选址一般较偏远，交通运输不便的情况时有发生，因此一般会将弃土场设置在道路沿线附近范围。不仅要保证弃土处于集中堆放防护的状态，还要科学合理地减少弃土运距。严禁出现弃土分散堆放、乱丢乱弃等可能造成严重水土流失的现象。因此，弃土场水土流失防治工作必须严谨且有效，需采取多元化措施保障水土流失防治效果，具体如下。一是工程措施：正式弃土之前应对土壤比较肥沃的区域进行表土剥离，并在弃土场附近合理运距范围内堆放；严格遵循“先拦后弃”原则，弃土场底部收口位置落实浆砌石挡渣墙砌筑，在弃土场上游边缘设置截水沟，在挡渣墙下游、弃土场周边及堆渣平台设置排水沟，需要注意陡峭地势应在截水沟的末端设置消力池，必要时还需设置导流盲沟。二是临时措施：当弃土未达到设计高程时，表面应使用密目网苫盖。三是植物措施：弃土完成后，对弃土场修边平整后进行绿化，坡面撒播草籽，顶面种植水土保持林，并在林间搭配灌草种植，后期重视养护工作。3 执法部门监督管理 风电场工程建设过程应主动向有关部门备案，积极接受并配合相关执法部门监督管理；执法部门应就风电企业是否切实履行生态环境保护主体责任、是否未批先建、施工组织是否科学规范等问题落实监管工作。其中水利部门执法监管应做到日常督促并指导到位，从旁普及水土保持重要性，强调预防为主，避免野蛮施工造成不可挽回的水土流失。4 结束语 综上所述，桂东北中低山丘陵区风电场工程建设情况备受关注，对这一类项目的建设特征进行研究能够发现具体表现在土石方挖填量、内部平衡、弃土场等多个方面。这类项目水土流失的现象明显，需做好总结工作，结合工程、临时、植物措施特点，精准防治各时段、各分区水土流失，形成完整的水土流失防治体系，保证分区防治工作高效开展，提高水土保持效果，尽量降低风电建设工程实施对当地环境的影响，为社会提供更加优质的建设服务。参考文献 1张晓刚.福建沿海丘陵区风电场工程水土流失防治中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 7 措施探讨J.亚热带水土保持,2022,34(04):35-39.2王政,阿布力克木托合提.风电场工程建设中项目 管 理 要 点 与 强 化 措 施 J.中 国 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