风电场工程水土流失特征及水土保持设计.pdf

云南水力发电YUNNAN WATER POWER153第 40卷第 1期0 引言风电场工程建设的规模大，施工周期短，且施工点多面广，施工活动对工程场址内及周边的植被、水土等产生不良的影响，如运输道路的开挖与回填作业，涉及到大量土壤的运输及回填，临时堆土、弃渣等均要占用工程场址内的土地，进而对植被造成破坏，导致水土的大量流失。因此，在风电场工程建设中针对于水土流失1特征及水土保持设计的分析研究，对于保护工程区域的水土、植被、生态环境有着重要意义。1 风电场工程基本情况会泽县待补风电场一期（会泽南）项目位于曲靖市会泽县南部，场址主要由 3 条东北-西南走向的山脊组成，山势起伏较小，且风机在布置时避开了生态环境敏感因素，主要分布于曲靖市会泽县驾车乡、田坝乡周边的山脊及小山包上。项目占地共计 41.66 hm2，建设规模 188 MW，安装 30 台单机容量为 5.2 MW 的风电机组和 10 台3.3 MW 的风电机组，布置 40 台箱式变压器，新建1 座 110 kV、1 座 220 kV 升压站。工程建设的内容包括了风机机组、集电线路、场内道路、施工生产生活区、升压站区、弃渣场区等。在工程施工过程中占用了草地、林地、旱地、交通运输用地及其他土地等，进而对工程施工区域及周边的植被、土壤等造成一定的影响。基于该风电场工风电场工程水土流失特征及水土保持设计余德琼（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘要：基于风电场工程建设中的水土流失问题，进行水土流失特征分析，以探寻最为有效的水土保持设计方案，实现风电工程绿色文明施工的目的。因此，在风电场工程建设过程中，基于外业调查资料，结合风电场工程施工的特点进行水土流失特征的分析，确定水土流失的原因，以进行水土保持的针对性设计，实现工程施工过程中对水土流失的有效防治。关键词：风电场工程；水土流失特征；水土保持设计中图分类号：S157文献标识码：B文章编号：1006-3951(2024)01-0153-03DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2024.01.036Characteristics of Soil and Water Loss and Soil and Water Conservation Designin Wind Farm EngineeringYU Deqiong(POWERCHINA SINOHYDRO ENGINEERING BUREAU 14 CO.,LTD.,Kunming 650041,China)Abstract:Based on the problem of soil erosion in wind farm construction,this paper analyzes the characteristics of soil erosion in order to explore the most effective soil and water conservation design scheme and achieve the goal of green and civilized construction of wind power projects.Therefore,in the process of wind farm construction,based on field investigation data and combined with the characteristics of wind farm construction,the characteristics of soil and water loss are analyzed to determine the causes of soil and water loss,in order to carry out targeted design for soil and water conservation and achieve effective prevention and control of soil and water loss during the construction process.Keywords:wind farm engineering;characteristics of soil and water loss;soil and water conservation design收稿日期：2023-11-08作者简介：余德琼（1984-），男，云南曲靖人，高级工程师，主要从事工程技术管理、项目管理工作。*154云南水力发电2024 年第 1 期程水土流失2特征及水土保持设计进行论述。2 风电场工程水土流失特征2.1 覆盖面积大，植被破坏点多面广该 工 程 占 用 草 地 13.07 hm2，占 用 林 地12.49 hm2，虽然单个风机占地面积较小，对草地及林地破坏面积有限，但该工程的建设规模较大，占用草地与林地的面积较多，且各个风机之间需要新建道路实现连接，以及为了方便于施工，该工程还对原有的道路进行了改扩建，改扩建道路1.84 hm2、新建道路 7.21 hm2，进而对工程施工范围内及其周边的植被造成破坏。再加上工程建设的各个项目分散分布在场址内，使植被破坏呈现出了点多面广的特点。该工程主要分布在山脊与小山包上，海拔在 2 200 3 300 m 之间，土壤本身较为贫瘠、表土层薄，一旦地表植物被破坏，水土保护不到位，则恢复原状的难度较大。2.2 施工作业分散，造成不同程度破坏根据该工程前期外业调查显示，工程区域内植被分布不均，植被覆盖率为 89.80%，并且风能资源的时空分布比较复杂，致使风电场施工作业面分散，各个区域内的水土流失情况也不相同。根据该工程水土流失的预测结果显示，工程建设有可能导致 3 186.83 t 的水土流失总量，新增1 614.08 t，其中风机机组施工产生的水土流失量较大，再加上输电线路区、施工生产生活区等的水土流失量，以及施工过程中对土壤造成的侵蚀，对各个施工区域水土造成不同强度的扰动等，致使局部地貌发生改变，对工程区域内的生态环境造成破坏。2.3 水力侵蚀为主，风力侵蚀为辅该工程位于西南岩溶区，土壤类型主要是黄壤土及黄棕壤土3，场址海拔较高，使其水土流失以水力侵蚀为主。再加上风电场的风能资源条件较好，年平均风速为 2.2 m/s，风电场位于山脊与山包上，场址范围内 90 m 高度处年平均风速 7.2 m/s，因而对土壤产生轻度侵蚀。一方面在风电场工程施工期间，增加了地表裸露的面积，以及工程施工中有时需要临时堆土，在较大风速的作用下带走土壤，形成一定的水土流失问题。另一方面降雨冲刷及形成的地表径流也会带走一些土壤，如裸露的坡面、临时土堆、弃渣、表土等。因此，在风电场工程建设过程中，做好水土保持设计，运用植物措施及工程手段防治水土流失，以将工程建设对区域内植被与水土的影响降至最低水平。3 风电场工程水土保持设计 3.1 水土保持整体设计根据会泽县待补风电场一期工程水土流失的特点，结合工程整体布局、施工方案及地形地势等，针对建设的工程项目进行水土保持设计。工程措施主要有表土剥离、截水沟、排水沟、复耕、雨水管、圆管涵等施工。植物措施主要是绿化，播种高羊茅、狗牙根，定植云南松、戟叶酸模、华山松等，并在绿化后跟进抚育管理工作。临时措施主要是临时排水沟、临时拦挡、临时覆盖等。整合运用工程措施与植物措施及临时措施，构建全面的水土保持体系，点、线、面相互结合，以提升水土保持设计的可行性，从而实现容许土壤流失量为 500 t/（km2a）的防治目标4。3.2 风机机组区工程措施：全面清理干净地表垃圾与杂物，剥离风机机组区表土，其中平台覆土厚度为 0.4 m，开挖边坡为 0.3 m，回填边坡 0.3 m，及穴状整地 30 cm30 cm；植物措施：风机机组区主要种植狗牙根和高羊茅，按照 1 1 比例混合后播种，播种量为 60 kg/hm2，回填边坡种植云南松5。第二年雨季补植，提高幼林成活率；临时措施：剥离的土壤及回填土方运输至堆土场，堆土场四周使用土草袋堆成墙，然后使用土工布遮盖，避免风速过大产生扬尘。针对于机组基础施工的余土，可作为其他施工项目的回填材料。3.3 集电线路区工程措施：在土石方施工中加强表层土管理，临时堆土使用土工布遮盖，四周用装土草袋防护，将施工占地面积及施工扰动面积降至最小程度。施工中尽量避免占用植被良好区，翻松的土层进行压实处理，如果占用了林地或草地，应在施工之前做好防护。如果临时占用的是耕地，还需在施工后立即恢复耕地6-7；植物措施：在集电线路施工区域，采用撒播狗牙根和高羊茅余德琼 风电场工程水土流失特征及水土保持设计155的方式恢复植被。在撒播前清理干净及平整场地，填平坑洼位置，按照 60 kg/hm2的播种量撒播即可，次年雨季补植；临时措施：集电线路区每个施工段的施工周期较短，在临时土堆上覆盖土工布。3.4 场内道路区工程措施，采用浆砌石路基边沟作为道路排水沟，采用浆砌石衬砌、砂浆抹面，宽 0.4 m，深 0.4 m，衬砌高度 0.2 m。边坡截水沟，设置在开挖边坡顶部的汇水位置，与排水沟采用相同的施工方案。圆管涵，主要是在道路跨越箐沟区域设置，选择使用800 mm 圆管涵，用于疏导道路上游来水。针对于挖方量较大的区域，专门设置急流槽，并在其下方设计与排水沟相连的消力池，用于减缓水的势能；植物措施：场内道路区域的挖方边坡使用穴播狗牙根与高羊茅草籽方案，填方边坡撒播草籽，同时穴播灌木类植被，首选的是云南松、华山松，构建边坡的防护林带。开挖边坡种植面积为 1.31 hm2，回填边坡种植面积 0.74 hm2，与风电机机组区采用相同的抚育管理措施；临时措施：在场地清理阶段产生的剥离表土需集中堆放，采用土工布进行防护。临时排水措施，在路基排水边沟未施工或还处于施工中时，在道路施工区域内设置临时土质排水沟，专门设置在永久排水沟的位置，在永久排水沟施工时直接在临时排水沟的基础上开挖施工，以减少工程量。注意需在土质排水沟表面铺设土工布，避免排水时的水土流失8-9。4 结束语风电场工程建设过程中植被破坏、水土流失、施工对生态环境扰动强烈等问题，总结分析风电场工程建设水土流失的特点，深挖水土流失的原因，针对风电场工程的施工区域专门进行水土保持设计，联合采用工程措施、临时措施及植物措施等，防治水土流失，恢复植被，增加绿化面积，以将风电场工程建设对施工区域内水土的影响降至最低程度，实现最佳的水土保持效果10。参考文献：1 李建玲，王莉.某铁矿区生态恢复措施及可行性分析 J.绿色科技，2012,（12）:48-49.2王志友.浅谈山地风电场水土保持方案实施J.科技与创新，2019,（6）:120-121.3孙二平，张立刚，朱健，等.浅析华南山地风电场工程水土流失特点及防治措施J.水土保持应用技术，2023,（2）:40-42.4刘景青，李蔚，刘真.山东莒南风电场水土流失特点及防治措施研究J.中国水土保持，2023,（2）:4-6.5张晓刚.福建沿海丘陵区风电场工程水土流失防治措施探讨J.亚热带水土保持，2022,34（4）:35-39.6蔡潮生.风电场工程水土流失特点及防治措施J.消费导刊，2019,（22）:105.7李辉生.风电项目水土流失特点及水保措施研究J.陕西水利，2022,（3）:141-143.8罗益仙.某风电场水土流失预测及防治措施体系J.陕西水利，2021,（6）:118-120.9莫莉.浅议风电场工程水土保持措施设计存在的问题J.企业科技与发展，2014,（19）:46-47.10王益仙，董家兴.云南典型风电工程水工保持监测J.云南水力发电，2020，36（8）:96-102.