东南沿海风电场水土保持完善措施实践—以浙江玉环大麦屿风电场工程为例

冯金根

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 31 1 1 2 2）

东南沿海风电场水土保持完善措施实践—以浙江玉环大麦屿风电场工程为例

冯金根

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 31 1 1 2 2）

近年来，我国大力推进风能资源的开发利用，东南沿海的风能发电项目建设快速发展，由于陆上风电选址多位于水力侵蚀相对严重的山丘区，在工程建设的同时也带来了一系列的水土流失问题。以初步建成的浙江玉环大麦屿风电场工程水土保持完善措施设计、实施的工作实践，从分析风电场建设施工期存在的水土流失及其防治问题入手，针对场内道路、边坡溜渣体、风机安装平台、集电线路等不同工区，有针对性地设计实施拦挡、综合护坡、排水、植被恢复等措施，全面构建了完成工程水土流失防治措施体系，从而实现迅速恢复重建工程区植被及周边环境面貌、确保工程水土保持生态安全的目的。

东南沿海；陆上风电；水土流失防治；完善措施

浙江省地处我国东南沿海风能资源集中的“沿海及岛屿丰富带”，特别是在近海山地丘陵区和海岛山地丘陵区风能资源尤为丰富，也是区域风能资源最好的地区之一。近年来，当地政府大力推动风电能资源开发利用，国家清洁能源政策也给予了大力支持和倾斜导向。然而在风电项目开发建设过程中，由于东南沿海多台风暴雨的自然气候条件和山地丘陵区的山高坡陡，自然状态下的水力侵蚀相对严重。加之风电风机多在山脊、山顶建基，施工道路、集电线路盘绕山间，施工条件和施工难度大，施工扰动强度大、范围广，从而导致人为因素的水土流失强度叠加。再有部分建设施工单位忽视施工现场的水土保持管理，工程区的水土流失问题在施工期间表现的较为突出，以致到工程完建时遗留较多需要落实、完善的措施和现场问题。本文以初步建成的浙江玉环大麦屿风电场工程水土保持完善措施设计、实施的工作实践，揭示东南沿海风电场典型水土流失问题及水土保持完善措施的设计、实施成效，供业界同行借鉴。

1 研究项目的概况

工程项目位于玉环县南侧大麦屿街道山脊上，场址地处浙江东南沿海岸线中段，东濒东海。设计安装25台风机机组（单机容量1台1.5 MW，余均2.0 MW），总装机规模49.5 MW。主要建设内容包括新建风机安装场地25处，110 kV变电站1座，直埋式集电线路7.6 km，场内道路13.0 km，临时码头1处。

工程于2012年8月上旬开工，2015年6月上旬完成全部25台风机吊装。施工过程中，由于忽视施工现场的水土保持管理，存在施工组织、施工工艺不尽合理等因素，造成主体工程施工结束后，风机安装场地和场内道路存留大量的裸露高陡边坡、顺坡溜塌等施工迹地；场内道路排水设施严重缺失，工程区侵蚀冲沟遍布，植物措施滞后，植被覆盖度较差，水土流失问题突出。水土流失危害严重影响临近下游溪沟水质和周边环海景观风光带的自然景观，引起当地政府和社会群众的极大关注，被列为2015年县政协1号提案急需水土流失整治的项目。

项目区属亚热带季风气候区，具有明显的海洋性气候特征，每年7 — 9月受热带气旋影响频繁。项目区多年降水量1 450.60 mm，年均气温16.9 ～ 17.6℃，常年风速2.9 ～ 9.6 m/s，主要灾害性天气为台风暴雨袭击。场址地貌以低山丘陵为主，原状山体坡度约5° ～ 25°，工程场址范围海拔58.00 ～ 328.00 m。项目区内原始植被覆盖度约80%，常见植物为马尾松。

2 工程现场问题

（1）场内道路。工程大部分场内道路内侧坡脚未设置排水沟，局部道路设置的浆砌片石排水沟受道路上边坡滑塌影响於塞严重，泥结石质道路路面因汇流漫溢冲刷形成片网状浅层侵蚀；部分路段道路填筑边坡未设拦挡措施或拦挡不到位存在边坡溜渣、滑移、渣面侵蚀冲沟遍布。大量的溜渣滑移严重侵占覆压下方的地表、植被。开挖边坡坡面普遍较陡，土石裸露，潜在水土流失严重危害的条件。

（2）风机平台。现状普遍裸露，部分风机平台土石余方无序堆放，场地多片网状侵蚀冲沟；部分风机平台下边坡亦存在施工管理不当或拦挡措施不到位而形成的溜渣堆积体和水蚀冲沟。

（3）集电线路。电缆沟多垂直等高线顺坡挖埋，施工后作业带未场平整治，裸露地表未实施植物措施恢复原地貌；部分集电线路施工作业带顺坡坡度较陡，顺坡向沟蚀状况严重，部分区域已对下游构成水土流失不良影响。

3 水土流失整治对策

考虑主体工程已经完工试运行，水土流失整治措施尽量减少新增扰动原地貌和新增占地，将整治施工对原地貌的扰动降至最低。同时选用的工程材料考虑经济性尽量就近取材，植被选择经济性好的当地适生树草种，措施设计在满足生态合理性的基础上尽量兼顾经济性，且尽量减少日常维护和管理费用[1-2]。根据项目组成及水土流失破坏形态，从场内道路、边坡溜渣体、风机安装平台、集电线路等不同工区全面补充构建工程水土流失防治措施体系。

3.1 场内道路

3.1.1 路堑边坡

根据地形测量成果，场内道路上边坡开挖坡度多在40° ～ 70°，局部大于70°，大部分为岩质坡面，少部分低坡、起坡处为第四系土石间层或土质覆盖层坡面。由于岩质坡面大多坡度较陡，简易的草皮护坡、撒播灌草籽等植物护坡不能适用。整治设计考虑对于坡面稳定、坡长较短，坡度大于60°的一般岩质边坡和弱风化边坡，采取清理坡面松散孤石，坡脚种植槽联动排水沟，种植槽混植花灌木和攀援类植物，花灌木先期营造坡脚景观带，后期攀援植物开枝散叶的前带后面美化的沿路景观、生态恢复效果。

对以第四系覆盖层（含全风化层）为主的开挖上边坡，采取预先放缓至稳定坡度（40°以下），避免后续滑塌继续淤塞坡脚排水沟，根据边坡坡面土层和坡度情况撒播灌草籽或液压喷播灌草护坡绿化。对局部路堑边坡裸露坡面，景观生态影响较差，已引起地方的强烈反应的的环海侧区域开挖坡面采用成本较高的填土生态袋植被护坡措施。

3.1.2 填筑边坡

风电场填筑边坡一般为10° ～ 40°的土石混质边坡，现状裸露。整治设计考虑对坡长较短的（坡长＜3 m）一般填方边坡采用人工修坡至稳定坡度，清理坡面、坡脚浮石并覆土，撒播灌草籽绿化。对于坡长≥3 m或受地形限制无法放坡至稳定坡度且易引发继续滑坡溜渣的区域采用M7.5浆砌片石挡墙收坡。不具备浆砌片石挡墙施工条件的地段采用在坡脚双排梅花形布置松木桩拦挡防护。桩与桩之间贴合不留空隙并采用铅丝绑扎，松木桩没入土内至少1.5 m。收坡的浆砌石挡墙和松木桩内侧植攀缘植物，坡面覆土并撒播灌草籽绿化。

道路下边坡挡墙等施工过程中，为避免施工二次引起溜渣造成原地貌扰动破坏，施工时在施工作业线下方1.00 m范围内增设1道竹制拦渣栅栏作为简易的拦挡设施。并在下边坡挡墙施工前修建完成。挡墙施工结束后，拦渣栅栏可不拆除，做好浮渣清理，以继续发挥拦挡作用。

3.1.3 道路路面

场内道路多为土质路面，运行期作为风机检修通道兼防火隔离带予以保留。路幅宽度控制在4.5 m内，对路幅宽度外的两侧区域全部采用覆土并撒播灌草籽绿化措施。局部路面较陡区域实施混凝土路面硬化，避免路面因冲刷造成水土流失。对排水边沟缺失路段，根据地形在道路内侧坡脚补充设置浆砌片石排水边沟，将道路周边汇水引排至附近天然沟道内。排水边沟接入周边天然沟道前先接入砖砌沉沙池。局部汇水区域较大的路段适当提高排雨洪标准。场内道路根据周边地形及沿线排水的需要，布设横向排水圆管涵，避免上游侧汇水排水不畅进入路面漫流。圆管涵上游端设置集水井，与上游侧排水沟相连，可兼沉沙池使用。圆管涵下游段排入天然沟道前先接入消力池，以减缓排水流速，降低对自然沟道的冲刷。圆管涵和消力池相接的部分采用跌水坎连接，消能形式采用底流式消力池，消力池下游1.00 m范围内铺砌块石以加强抗冲刷能力。

道路两侧多余空地全部覆土形成的绿化带，绿化带内采用栽植乔、灌木结合地表撒播灌草籽的形式绿化。乔木、灌木选当地适生树种，为丰富沿线树种配置，沿道路每隔500 m更换1次灌木种类。

3.2 溜渣堆积体

因为场内道路施工临时拦挡防护不到位，引起道路开挖土石方向下边坡坡面滚落堆积形成松散土石混合体。溜渣堆积体自稳性差，遇强降雨或台风天气极易继续滑塌覆压下部植被，土石混合体进入下方沟道造成水土流失危害。

溜渣整治对策：对溜渣量小，溜渣堆积体离路面较近，具备挖掘设备清理施工条件的溜渣堆积体采取掏挖施工，清除坡面溜渣体并外运至风机安装场内摊铺回填；对溜渣量大或不具备清理施工条件的溜渣堆积体，先对溜渣边坡的表面浮石进行清理和拣拾，再将拣拾的浮石作为浆砌石挡墙的石材垒砌在堆积体坡脚，浆砌石挡墙内侧栽植攀援植物。对溜渣坡面采取栽植根系发达的当地适生乡土树种，比如乔木可选用笔管榕、黄连木、榔榆、朴树、红楠、普陀樟、舟山新木姜子、木荷、青冈、石栎等，灌木可选用日本野桐、柃木、化香、红叶石楠、厚叶石斑木、滨柃、海桐、胡枝子、决明等。乔、灌木下方采取液压喷播植草措施。对溜渣堆积体厚度较大（厚度＞1.00 m），堆积体下方存在地方通行道路,堆积体滑塌将影响下方通行安全的溜渣堆积体，考虑对溜渣坡面采取人字形框格骨架内液压喷播植草边坡防护措施，人字形框格骨架底部设置M 7.5浆砌片石挡坎收坡。挡坎采用梯形断面，挡坎沿等高线布设。

3.3 风机安装平台

工程共25处风机安装平台均裸露未绿化。由于风机平台后期还要进行设备检修维护使用，不适宜栽植灌木或恢复林地，考虑对风机平台周边多余土方进行就近摊铺整理。为便于排水，风机平台平整后的场地保持中间高，周边低的拱形场地（坡度2%）。对平整后的风机安装场地覆20 cm厚种植土后撒播狗牙根和白三叶草籽绿化。

3.4 集电线路作业带

集电线路的电缆沟大部分垂直等高线顺坡敷设，电缆沟回填后施工作业带裸露未绿化。部分作业带地形坡度陡，开挖回填浮土松散，强降雨作用下沿电缆沟的沟蚀作用明显，并形成带网状浅沟侵蚀表征。考虑对集电线路施工作业带进行场地平整，并对原有回填松散土方进行压实，压实度控制在90%以上，集电线路作业带场地平整后与周边原始地形能平顺衔接。由于集电线路占地范围下方为电缆设施，不宜恢复为林地，因此采用覆土后栽植浅根性灌木和撒播灌草籽方式绿化。对局部集电线路作业带纵向较陡区域（纵向坡度大于30°的地段），为避免地面汇水顺坡向冲刷，沿坡长每3 ～ 5 m横向设置1道填土生态袋挡坎作为截水墙避免坡面集中汇流，挡坎之间的坡面采用栽植灌木，灌木底部液压喷播植灌草绿化。

4 规范项目建设行为

东南沿海风电场建设施工期的水土流失问题除通过技术手段在设计阶段进行完善整改外，要保证设计的水土保持措施落实到实处，还应从项目管理上规范风电项目的建设行为。当前风电建设管理中普遍存在因过度追求目标效益而随意压缩工期，消弱或取消水土保持设计内容，忽视生态保护等问题。从风电建设管理的角度，应做好以下几个方面工作。

4.1 重视风电设计工作

项目建设单位应选择具有优质资质和业绩的设计单位开展勘测设计工作。设计单位要加强涉及水土保持建设内容的方案比选，合理采用新技术、新工艺、新设备和新材料，优化工程设计，提出科学合理的工程水土保持方案。工程施工过程中，项目建设单位应尊重水土保持设计成果，不随意变更和取消水土保持设计内容。

4.2 加强项目建设管理

风电项目在招投标过程中，应提高对施工、监理单位的资信能力要求，引进具有风电施工经验的企业承担工程建设，严禁工程非法转包和违法分包。施工严格按设计红线范围施工，积极采用新技术、新工艺和先进机械设备，优化施工工艺和方案，减少工程对土地的占用和对山体的开挖、破坏。

4.3 落实水土保持措施

在建设过程中，施工单位要合理安排施工工序，严格控制工程开挖扰动面，严格执行水土保持方案确定的弃渣处置方案，严禁向山体两侧直接倾倒余泥渣土等野蛮施工行为。切实做好表土的保护利用，及时植树和封育管护，恢复场区地表植被。合理安排施工工期，尽量避免在雨季施工，最大程度减少对山体植被造成破坏。

5 结 语

东南沿海山地丘陵区风电场工程施工具有建设周期短，点、面、线侵蚀并存，工程扰动范围和强度大，且工程区地形起伏大，多居山颠脊顶，施工难度大，植被破坏后修复困难，自然和人为叠加水土流失特点突出。若施工过程中水土保持措施不落实，将造成后续实施难度大，投资远超原设计概算的被动局面（以本工程为例，需新增500万元工程投资）。因此做好东南沿海山地丘陵区的风能发电项目，重要的是项目单位要严格落实建设项目水土保持“三同时”制度，将批复的水土保持方案各项措施全面列入招投标文件和施工合同中，并在施工中督促、检查落实。否则当因项目建设引起水土流失不良后果再采取整改补救措施，则极其得不偿失。

[1] 谢连和．可再生能源的生态困境—如何遏制风电开发带来的水土流失[J]．黑龙江水利科技．2012，1(1)：21 - 22．

[2] 龚长春，熊峰，章龙飞．山地风电场项目水土保持方案植被恢复措施探讨[J]．江西水利科技．2013，9(3)：228 - 230．

（责任编辑 姚小槐）

S157

B

1008 - 701X(2017)04 - 0026 - 03

10.13641/j.cnki.33 - 1162/tv.2017.04.008

2017-02-11

冯金根(1985 - )，男，工程师，硕士，主要从事水土保持设计、监测、水土保持方案编制及水土保持研究工作。

E - mail：nongjiale -2004@126.com