山地风电场建设施工道路选线概论
2015-07-24梁振飞华电福新能源股份有限公司河南分公司
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山地风电场建设施工道路选线概论
梁振飞
华电福新能源股份有限公司河南分公司
由于山地地形复杂、高差大,在山岭上建设风力发电厂时,道路的选择和修建是影响发电成本和效率的一个重要因素。本文通过分析山地风电场道路建设的原则、要素和注意事项,探讨了山地风电场道路建设的标准,提出了相应的道路建设方案以供参考。
山地;风电场;道路;选线方案
风能作为一种可再生的清洁能源,越来越受到人们的广泛重视。风力发电技术由来已久,近几年已经趋于成熟。我国的大风能资源区大多位于沿海山地,风电场在山地的建设问题中,施工道路选线极其重要。
1.风力发电简析
我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW。风力发电是指将风能转化为机械能然后再转换为电能的一种发电技术。主要原理是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机提升旋转速度,从而促使发电机发电。风力资源取之不尽用之不竭,风力发电不但节能环保,而且技术已经趋于成熟。依据目前的技术只需要微风的风速风车就可以开始运作。目前,中国市场上具有百家风力发电厂,很多数据都表明我国的风力发电行业已经进入了规模化发展的阶段。
2 、道路选线影响因素
在山地风电场的建设中,施工路线的选择既要考虑发电机组的选址,也要顾及山区环境的特殊性。
2.1 需求因素
山地道路选线首先要满足风电场的材料运输和检修维护的需要。整个山地道路修建的最终目的就是为了满足发电机组与山外公路的连接流畅性,保障风电场施工过程的安全有序进行。
2.2 地形因素
山地的地形比较复杂,鲜有大面积平坦场地。山地一般地势陡峭,没有长距离的直线道路。在施工前要做好对地形的勘察,根据地形选择合理的施工路线和方案,避免造成过多的成本损失或者导致施工中断。
2.3 地质因素
山区地质呈现多样性的特点。有些地表会呈现滑坡、泥石流等状态;有些土质会比较松软,不适合建造路基;有些地段土层薄、岩层后,不宜修建道路。在设计和选择施工路线时,应避开有可能造成道路损害的地质区域。
2.4 维护因素
道路建设完成后需进行定期维护,道路出现损伤时还要进行修补。因此在施工路线选择时,也要考虑后期的维护问题,在施工中合理安排建设工序、全面考虑工作面布局。
2.5 环境因素
一方面要考虑施工过程中可能会对附近居民造成的影响,在使用大型机械施工时保证附近人员的生命财产安全,另一方面慎重评估对山林系统的影响,避免造成水土流失,破坏生态平衡。
3 、道路选线原则
山地风电场道路选线除了应该遵循道路选线的一般原则之外,还要综合考虑风电场的建设需求,根据挖填平衡、减少土方运距的原则综合考量各个选线方案。
3.1 干路、支路的设计
风电场道路的干路主要是将风电场与场外运输公路连接起来,是主要的运输渠道。支路是连接各个分散机组和干路的通道。干路和支路的选择要根据风电机组的分布位置,遵循线路短而安全的原则合理布局。
3.2 平、纵面线的设计
发电机组的叶片、机架等尺寸较大,以2.0MW机型为例,同排风机机位之间的距离一般在300~500m左右,个别机位甚至长达1.0km。在运输过程中,机组的长重件运输对路面的宽度有一定的要求,但是对运输速度的要求较低。因此在无更佳选择方案的时候,可以遵循沿山脊布线的原则,尽量减少工程量。此外,长重件运输对于道路的转弯半径也有一定的要求。
由于山势的复杂性,道路设计中往往要解决很多坡度的问题。出于安全性考虑,主干道路坡度不得大于9%。为了克服高度差,公路建设常选用回头路线,但是这种做法容易典型的合法不合理,会造成极大浪费。
3.3 环境保护原则
山区的道路设计要受到平、纵、横三方向的限制,最大限度满足这三个条件往往会导致山地生态环境的破坏。保护风电场所在地的自然环境,不仅可以维护生态系统平衡,而且可以减少自然灾害的发生,降低风电场和道路的损害风险。尤其是对山上的珍贵林木资源和水资源应该尽量保护,在选线时尽量规避或者提前做好保护措施。
3.4 旧路利用原则
施工道路选线时可优先考虑山区内原有道路改建。在能满足风电场运输要求的前提下,积极运用原有道路可以最大限度减少对山区土地规划的破坏,同时缩减施工周期和成本。
4 、道路选线的步骤
由于山区地势环境的复杂性,在风电场建设施工道路的选择上不但要遵循普通道路建设的原则,还要综合考量山区选线的特殊性。道路选线一般有三步:(1)认真研究风电场设计图,了解业主意图,收集风电场所在环境的各种资料。根据地质、水文、气象等资料,结合实际情况的勘测,初步确立干路和支路的选择方案。(2)对每一个方案进行现场的检验,认真核对施工路线图上的每个要点,对于之前没有注意的东西要在地图上重新标注,特别要避免破坏植被、河道等自然环境。根据挖填平衡、减少土方运距的原则选出最优方案,确定最终设计方案。(3)实地标明风机机位点,保证施工尽量在现有截图道路的最高点开口,尽量避开开土方量大的路段,细化选线方案。
5 、道路选线注意事项
除了保护环境和施工安全等问题,还要注意征地、水源和坟地问题。在选线之前要了解路线经过的地区和附近区域的权属问题,避免征用个人承包的农田、山林等;水源地破坏或者污染会激起群愤,如果不能避开一定要提早开始水保工作,统筹规划,将不利影响降到最低;坟地迁移难度较大,选线时应该努力规避。此外,要考虑雨量较多时排水渠道的布线,在设计方案中明确排水线的细节要求。
6 、结论
伴随着我国风电市场的不断扩大,山区风电建设的领域也在扩大。山区风电场道路与普通山区公路主要有两个不同点,一是风电场道路交通量少,等级要求不高,二是长重件运输对道路的宽度和坡度都有所限制。在山区风电场建设施工道路的选线问题中,要在遵循“控制造价又能满足原则”的基础上,综合考虑环境、地质、成本等因素,优选出最佳方案。
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