高桥风力发电场水土保持防治体系布设探析
2018-01-23张建
张 建
(葫芦岛市水土保持办公室,辽宁 葫芦岛 125000)
1 工程概况
大唐葫芦岛高桥风力发电场位于葫芦岛市连山区高桥镇附近。规划场区范围北至小北屯,西至新民屯、杜家屯,南临苗家屯、王善屯、田水河子,东至赵家屯。项目区紧邻102国道和京沈高速公路,同时区域内分布有县级公路,对外交通方便。本项工程属于新建的可再生能源建设类项目[1]。本工程的任务是利用风能发电。项目由风力发电机组(含箱式变电器)、升压站、输电线路、道路及附属工程构成。风电场的建设与应用对于改善地区能源结构,带动地区经济发展,改善生态环境,保障社会健康发展都具有十分积极的意义[2]。
2 项目区概况
项目区地处中纬度,属于暖温带大陆性季风气候区。主要气候特征为四季分明,雨热同季,风多雨少,日照充足,无霜期长。根据葫芦岛气象站50a气象数据统计,项目区气象特征值为:项目区多年平均气温为8.9℃,冬季极端最低气温为-25℃,夏季极端最高气温为41.5℃(出现在1972年)。项目区≥10℃积温3524℃,无霜期172d,年平均日照时数为2801h。场址处多年平均冻土深度1.1m,最大冻土深度1.2m。项目区多年平均降雨量为590mm,汛期(6-9月)雨量集中,约占年降水量的70%。平均蒸发量在1977.5mm左右,相对湿度为60%。项目区多年平均风速为3.8m/s。春季风速偏大,并以4月最大,为4.5m/s;1月和8月风速偏小,1月份最小,为2.7m/s。西南风和北风偏多。根据葫芦岛气象站逐年最大风速值,计算得到该地区50a一遇10分钟平均最大风速为23.4m/s。项目区属于辽宁省水土流失重点治理区[3]。项目区内允许土壤流失量为200t/km2·a。项目区水土流失以水力侵蚀为主,兼有风蚀。区域内土层较薄,土壤按其成因、质地、物理性质及化学性质等,可分为棕壤土、草甸土、水稻土和盐土四个土类。连山区主要是棕壤土,面积占土壤总面积的82.41%。组成物质为第四纪冲积、坡积物与风化残积物。地表构造由上至下为壤土、亚黏土、中砂、粗砂和基岩。
3 防治措施布设原则
采取工程措施、植物措施及临时措施相结合的综合防治体系,并将主体工程中具有水土保持功能工程纳入水土保持方案的水土保持措施体系,使之与水土保持方案新增水土保持防治措施结合,形成一个科学、完善的水土流失防治措施体系。防治措施要处理好局部与整体、单项与综合、近期与远期的关系,有效控制防治责任范围内的水土流失。
1)工程措施中,拦挡设施和坡面防护设计应确保设施自身稳定和具有水土保持功能,根据主体工程施工进度,合理安排水土保持工程措施实施进度,土方工程尽量避开汛期。
2)植物措施中,布设植物措施时,应适地适树、适地适草、因地制宜,结合工程的特点,选择当地优良的乡土树种和草种,提高栽种成活率。
3)临时措施中,临时防护措施布设要及时,并尽可能节约投资。防护措施要结合工程建设的进度计划,认真分析工程建设过程中可能造成的水土流失的环节、部位及时段,保证临时防护措施及时到位。
4 防治措施体系和总体布局
结合上述水土流失防治分区、工程的建设特点和已有的防治措施,以风力发电机组区、升压站、输电线路区、道路区、施工及设备存放场地为治理单元,全面、合理、系统地规划,提出各功能区新增水土保持措施。
Ⅰ区:风力发电机组防治区。本区主要是风力发电机组建设及吊装场地的平整。水土流失防治主要采取表土剥离、临时堆土周边的围挡措施,因场地风力较大,需采取遮盖措施。工程结束后回填表土,恢复植被。
Ⅱ区:升压站防治区。在工程建设前,对表土进行剥离,用于后期的绿化用土。临时堆放的土方,坡面应拍实、压实,保持稳定,同时采取遮盖措施,并用编织袋装土围挡,以起到减轻水土流失的作用。工程结束后,进行绿化设计。
Ⅲ区:输电线路防治区。输电线路区主要对区域内开挖临时推土采取遮盖措施,待工程结束后对塔基周边及电缆沟开挖后裸露地进行土地平整,进行复垦。
Ⅳ区:道路防治区。道路区首先进行表土剥离,并堆放在专门设置的堆土场内。对临时堆土采取编织袋装土围挡及遮盖措施。在道路上坡侧挖设排水沟。工程期末清除临时路面后,对清除区域回填表土,进行植被恢复。
Ⅴ区:施工及设备存放场地。该区在施工期间水土流失的主要因素是占压和践踏。故在施工准备期只在局部地区进行必要的土地平整,不采取表土剥离措施,以免造成更大的扰动。场区周边设临时排水沟。工程期末,进行土地平整,恢复植被。
本工程水土流失防治分区措施体系见图1。本项目主体工程采取的防护措施可以起到预防和控制水土流失的作用。但水土保持措施布置不完善,在开挖建设中,项目施工造成的水土流失依然严重。本水土保持方案所考虑的水土保持措施主要是对主体工程设计的必要补充,并将工程措施、植物措施、临时措施相结合,以全面防治工程建设过程产生的水土流失,形成完善的水土流失防治体系[9]。
图1 水土流失防治措施体系框图
5 结 语
大唐葫芦岛高桥风力发电场新建工程位于葫芦岛市南票区高桥镇,项目区属于辽宁省水土流失重点治理区。工程建设过程中,将进行基础开挖、道路修建、输电线架设等活动,不可避免地破坏原有地表和植被,损坏原有土地的使用功能和原地貌的水土保持功能。如果不采取有效的防治和管理措施,将会导致水土流失的加剧和周边生态环境的恶化。通过对主体工程水土保持功能进行评价,并提出切实可行的防治措施。将会有效控制水土流失,保护生态环境,促进人与自然和谐相处。
[1]曹忠杰,高云彪.辽宁省土壤侵蚀分布特点及其防治对策[J].水利建设与管理,2001(S1):90-92.
[2]董凤新.开发建设项目主体工程水土保持分析与评价[J].水利技术监督,2015(05):41-43.
[3]吴国新.乌金塘水源地湿地工程水土流失影响分析与评价[J].黑龙江水利科技,2014(11):89-91.