皖西大别山区风电场工程水土保持措施设计初探

袁 振 胡 瑾

一、风电场工程水土流失特点

风电场工程属于点状、线状相结合的项目，施工周期短，在施工期间场内道路及风机平台大量的土石方挖填对地表植被破坏较为严重，在降雨和重力等外力作用下，极易造成水土流失和水土资源的破坏，降低土地生产力，增加后续土地恢复难度。山区风机选址一般在山顶及山脊线上，山高坡陡，道路、风机平坦修建，若施工方案不合理，防护措施不到位，极易造成土石滚落下边坡，造成大面积的植被破坏和地表扰动。

二、皖西大别山区自然概况

皖西大别山区属于中低山区，属亚热带与暖温带湿润季风气候，暴雨集中，年降雨量在1000mm以上，土壤类型主要为黄棕壤，植被茂盛，森林覆盖率在70%以上，地形起伏大，山高坡陡。

三、风电场道路设计理念

山区风电场工程水土流失发生的主要区域在场内道路区，根据金寨朝阳山风电场、东高山风电场经验，风机位于山脊线或山顶，场内道路路径山体坡度在10°～45°之间，为避免施工过程中土石滚落下边坡，应遵循先拦后弃的施工方案，下边坡先做好拦挡后再填筑，结合地形特点、工程造价等方便因素综合考虑，提出以下参考意见：

（1）填方边坡在填筑前，遵循“先拦后弃”的施工工艺，需要填筑的路段在填方边坡先修建挡墙，然后进行土方填筑。

（2）道路在线位选择时，在满足转弯半径、最小竖曲线半径和道路纵坡的前提下，尽可能地沿等高线布设并减少高挖深填路段，利用现有道路，减少对地表植被的破坏。

（3）填方边坡按10m分级，每级设置宽度不小于1m的平台，坡比分别为1∶1.5、1∶1.75、1∶2，道路填方边坡原始地面横向坡度陡于1∶5时，原地面挖成台阶，台阶宽度1～2m，并向内倾2%～4%，填方边坡按10m分级，每级设置宽度不小于1m的平台。挖方边坡按10m进行分级，每级设置不小于1.0m平台，碎砾土石边坡坡比控制在1∶1，强风化沿控制在1∶0.5～1∶0.75，中风化层以上控制在1∶0.2～1∶0.5。

（4）道路沿线挖填路段根据以下思路进行确定：在满足大件通道要求的前提下，道路沿线原始地面横坡大于25°的，原则上采用全挖路段；当道路沿线原始地面在15°～25°之间的，原则上采用挖多填少（挖2/3，填1/3）的施工工艺；横坡小于15°的采用半挖半填施工工艺。

四、水土保持措施探究

1.表土剥离、暂存和保护

表土是一种十分珍贵的资源，表层土含有植物生长发育所需的营养成分，在风电场工程建设前，需对表土进行剥离，剥离的厚度按照剥离区域的土层厚度确定。目前，在水土保持方案设计中，对项目建设区的实际土层厚度的考量往往相差较大，笔者认为在现场查勘时，借助外力工具，分别选取几个不同的典型地块量测各典型地块的土层厚度，从而合理选取表土剥离的厚度。

表土的暂存需经济可行、便于操作，针对道路坡度在25°以上以挖方为主的路段，剥离的表土可与道路弃渣一并运至弃渣场集中堆放。堆放过程中与普通土石分开堆放，可考虑堆放至弃渣场的尾部，便于后期回运至各扰动面进行植被恢复。表土在临时堆放过程中，堆放时间超过1年的，堆土坡面及顶部采取临时植物措施，撒播草籽恢复植被。

2.挖填边坡防护措施

风电场工程在道路、风机平台施工过程中将产生大量的挖填边坡，边坡防护措施设计需要根据不同的边坡坡比、高度、开挖面的土层地质情况合理确定防护措施类型。在风电场工程主体设计当中，一般对道路挖填边坡挡墙的设计比较完善，路肩由开挖开挖或填筑造成的，场地较平整，主要为密实的土石混合料，开挖边坡主要为土石混合边坡或岩质边坡。填筑边坡主要为土石混合料，坡比一般为1∶1.0～1∶1.5之间，绿化地块的立地条件普遍较差，需要采取措施对立地条件进行改善。

从水土保持角度出发，综合考虑当地生态、景观及环境保护要求，针对各地块的立地条件，分别采取不同的植被恢复措施：

（1）路堑边坡

根据工程地层分布及土壤情况，项目区大部分区域表层有0.5～1.0m残坡积层，残坡积层以下为强风化的片麻岩，厚度大约2.0～8.0m，再往下为中风化的片麻岩，层厚大于15m。因此，路堑边坡主要为碎砾土石边坡、强风化岩层边坡和中风化岩层边坡，立地条件较差。开挖边坡坡比：碎砾土石边坡1∶1，强风化岩层边坡1∶0.5～1∶0.75，中风化岩层边坡1∶0.2～1∶0.5，边坡较陡，难以直接覆土绿化。针对这三种不同的边坡采取不同的植物措施。

①碎砾岩土边坡

针对这种类型的边坡，对坡面采取框格网植草护坡，草种选用三叶草和狗牙根混合草种，混合比例1∶1。

②强风化岩层边坡

坡面采取植物措施难度非常大，方案设计在坡脚栽植攀缘植物爬山虎进行防护，爬山虎选用三年生苗，间距1.0m，坡面喷播芭茅草草籽进行植被恢复。

③中风化岩层边坡

坡面采取植物措施难度非常大，方案设计在坡脚栽植攀缘植物爬山虎进行防护。

（2）路堤边坡

路堤填筑边坡大部分为土石混合物，坡比一般在 1∶1.0～1∶1.5 之间，路堤边坡采用液压力喷播草籽的方式进行绿化，草种选用三叶草和狗牙根+芭茅草混合草种，混合比例1∶1∶1，部分土质条件较好的路堤优先栽植灌木，灌木选用木槿和紫穗槐。

3.临时防护措施

项目区地形条件普遍较陡，施工期间可能造成大量的土石顺坡滚落，压埋下边坡植被造成大量水土流失，甚至对其他施工设施造成威胁。因此，路基开挖及填筑作业前，设计在下边坡坡脚设置钢管桩加木栅栏临时拦挡，拦挡滚落的石渣，避免压埋植被，减少渣土流失，并根据内部石渣积累情况进行清理。

挡渣木栅栏主要由钢管桩、树枝用铁丝绑扎而成，局部土质较厚的区域采用木桩即可。木桩和树枝可利用项目区清表开挖时砍伐的树木，也可从当地购买。木桩及钢管钉入坡面的深度根据沿线的实际情况而定，以不宜松动为主，外露长度1.5～1.8m，桩间距约1.5m，树枝条用铁丝捆绑固定在木桩上，要求树枝布置均匀。

五、道路施工建设过程中的水土保持要求

加强管理，坚持文明施工，施工中车辆严禁超载运输，严禁向路基边坡及道路沿线随意弃渣。路堑开挖时严格控制炸药量，避免岩体过度爆破造成土石方“滚坡”。对路基下坡面影响区范围爆破抛洒的土石方要及时清除，并及时清理坡面松动岩体，保持坡面稳定。高陡路段需设置路基挡墙收缩坡脚，深挖路段的高陡边坡和不良地质路段的边坡要及时支护并加强监测，如有侵蚀或坡体失稳，需及时采取措施防护。在路堑边坡坡顶及时修筑截水沟，并在施工过程中加强维护，保证排水畅通。道路挖方及时运至相邻路段填筑利用，弃方及时运至指定的弃渣场有序堆放■