山地型风电场工程水土保持方案编制中应注意的问题

高宝林，周 全，高 超

(1.湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北武汉 430064;2.湖北省水土保持监测中心，湖北武汉 430070)

风电作为一种清洁能源，日益受到各国的重视。《可再生能源中长期发展规划》提出的我国风电建设目标是到2020年全国总装机容量达到3 000万kW，但实际的发展速度远大于此［1］。大量风电场的建成并投入使用，调整了区域的能源结构，带动了当地的经济发展，加快了地区经济的发展，但是有一个问题必须注意，在风电场的建设过程中，如果不对工程扰动地表、开挖坡面、弃渣等采取必要的防护措施，将引起一定的土壤侵蚀，不仅影响工程的正常施工和运行，而且会给周边的生态环境带来一定的负面影响。

1 风电场工程建设水土流失特点

(1)多种侵蚀形式并存。风电场的选址要求决定了其建设过程中的土壤侵蚀形式多样。首先，风力侵蚀最严重。风电场场址的风能资源要好，70 m高空年平均风速要大于6.0 m/s，一般情况下近地面风速要大于4.0 m/s，因此扰动后的裸露地表存在较大的风力侵蚀，尤其是冬春季节，大风日数较多，频繁而强劲的大风是产生水土流失的主要动力，风力侵蚀是风电场建设期间的主要土壤侵蚀类型。其次，是水力侵蚀。水力侵蚀也是风电场建设过程中和试运行期间的主要土壤侵蚀形式，尤其是在雨季，基础开挖区、弃渣场区的表面一遇暴雨，表层土壤直接受到雨滴的击溅和湿润很快达到饱和，形成地表径流，进而形成坡面集中股流，冲刷开挖面等裸露的地表，从而产生较大的土壤侵蚀。再次，是重力侵蚀。山地型风电场主要建设于山梁和山脊上，风电机组布置的区域一般都山高坡陡，所处位置的海拔在同一区域内相对较高，弃渣场选择相对较难，道路修建、安装场地平整等环节如果防护不到位，那么在重力的作用下，土石容易沿山坡滚落而下。

(2)扰动地表面积大，影响范围广。山地型风电场工程建设期的水土流失主要集中在场内外道路区、风机基础区以及弃渣场区，其形成的扰动地表模式是场内外道路(线性工程)串联风机基础、弃渣场(点式工程)等。修建的场内外道路，要满足设备运输及安装的要求，有时路面宽度要达到9 m、道路转弯半径不小于30 m，且在修建中要砍伐道路转弯地段影响设备运输的高大树木，所以其扰动的地表面积大，水土流失影响面积也大。

(3)土壤侵蚀主要集中在施工期。山地型风电场工程的土壤侵蚀主要集中在风机区安装场地的平整、风机基础开挖、场内外道路的修建及升压站区的场地平整等环节。在施工期，由于地表植被的大量破坏导致地表裸露，同时产生的大量松散土石方，在水力、风力、重力等的作用下极易产生土壤侵蚀。工程完工后，场内的永久道路已经硬化、临时道路恢复了植被、塔基区域内也采取了拦挡、护坡、植被恢复等措施，此时土壤侵蚀会大大减弱。

2 水土保持方案编制过程中应注意的问题

山地型风电场建设的特殊要求以及其水土流失特点决定了在编制项目的水土保持方案中需要注意以下问题:

(1)应重点介绍风机和箱变的基础尺寸、单个风机箱变的挖填方和弃方数量，每个吊装场地的占地面积、场内外道路的长度和宽度以及施工工艺等情况，这些数据是进行项目土石方平衡计算和占地面积统计的基础，需要重点叙述。

(2)有关风速的介绍不能照搬当地气象站收集的资料，需要查阅主体设计报告中工程区的近地面风速。由于气象站的数据为当地乡镇气象站的实测资料，气象站一般位于乡镇居民点附近区域，而山地型风电场都建在当地海拔较高的山脊或山梁上，其风速一般远大于气象站实测风速，所以气象站的实测风速不能反映工程区的风力大小。

(3)在确定防治责任范围时，要结合同类工程现场调查，综合确定风机区、道路区等直接影响区的范围，尤其在确定道路区的直接影响范围时，道路两侧的树木砍伐区也应计入直接影响区。

(4)在布设防治措施时，除了考虑防治水力侵蚀外，还应考虑防治风力侵蚀，施工期以及运行初期要备足防雨布以实施表面苫盖措施;在布设工程措施和植物措施时，要综合考虑景观的需要;在风机及安装场地平整前根据占地范围在场地周边修建挡墙，在场地平整后要及时采取护坡等措施，为了不破坏工程区的整体景观，建议挡墙和护坡采用植生袋，待风机安装完毕，将安装场地及时平整并恢复植被。值得注意的是，风机及安装场区宜选择灌草结合的方式进行植被恢复，在表面种植紫穗槐等灌木，林下撒播狗牙根等草籽，不宜选择高大的乔木树种，防止乔木对高空风速的影响。

(5)在建设期间，场内道路有两种，一种是施工期用的临时道路，另一种是运行期用的永久道路。虽然临时道路存在的时间较短，但是有些要求还是比较高的。例如，某风力发电场的主力机型是1 500 kW/h风力发电机组，该机型的最长部件为风机叶片(约40 m)，在组装时临时道路的转弯半径不宜小于30 m［2］。风力发电机组一般采用大型履带吊车进行吊装，大型履带吊车的移动道路宽度一般不小于9.0 m，另外风电场的巡视道路一般宽4.5 m。从水土保持角度考虑，要先修建永久道路，再在永久道路旁修一定宽度的临时道路，待风电场施工完后将临时用地部分还原，减少道路的永久占地面积。

(6)在水土保持监测设计中，要考虑对风力侵蚀的监测。在场地内同时布置风蚀监测设备和水蚀监测设备，在冬春季节重点监测风力侵蚀情况，在夏季重点监测水力侵蚀情况。风力侵蚀监测可以选择桩钉法和旋转式多路集沙仪［3］进行监测，水力侵蚀宜采用沉沙池法、非标准径流小区法进行监测。

［1］魏显菲.我国风力发电开发现状及展望［J］.商业经济，2010(12):21-23，33.

［2］全伯仲.浅析风电场道路设计思路［J］.应用能源技术，2010(9):52.

［3］李嘉楠.对风电场项目水土保持监测的初步探讨［J］.甘肃水利水电技术，2009，45(8):64-65.