江西省风电建设项目水土流失防治措施体系探讨
2019-04-19应恩宇张纯权
付 涛,应恩宇,张纯权
(江西省水土保持科学研究院,江西 南昌330029)
江西省风电开发起步较晚,2007年才有首个风电建设项目开工,但近年来发展迅猛,2007—2017年全省立项实施的风电建设项目多达40余个,以鄱阳湖陆地及部分高山风资源较好区域为重点,兴建了一大批风电场。总体来看,江西省风电总装机容量与风能资源发达地区相比还不算高,具有较大的开发潜力。然而伴随着风电开发而来的严重水土流失问题和生态环境的负面影响也日益显现,需要引起高度重视。
1 江西省风电建设的主要水土流失问题
(1)风电建设项目选址区域生态相对脆弱,植被破坏后恢复难度大。受地形和气候的共同影响,江西省风能资源主要集中在赣北鄱阳湖地区和高海拔山地。风电建设项目往往选址在高海拔山地或鄱阳湖滨湖沙地一带,而这些区域基本上属于生态脆弱区,共同特点是土壤贫瘠、植被稀少,地表植被一旦遭到破坏短时间内将很难恢复,水土流失防治难度大。
(2)风电工程建设受气候因素影响大,水土流失灾害易发。江西省属亚热带湿润季风气候区,多年平均降水量在1 400 mm以上,降水量大且集中在4—9月。在风电建设项目建设中,为满足风机及其他设备运输、安装、检修和管理的要求,需要建设大量的道路和平台,会对地表造成强烈扰动,破坏地表植被,形成大量裸露坡面、平台及临时性堆土,在水力、风力及重力交互作用下,极易引发水土流失及崩塌、滑坡等次生灾害。
(3)风电建设项目施工方式普遍比较粗放,对环境破坏严重。风电建设项目建设周期相对较短,一般1~2年,在工程建设过程中,施工单位由于控成本、赶工期,加之水土保持意识薄弱和水土保持技术欠缺等,往往施工中忽视对水土保持措施的运用,甚至出现随意扩大施工范围和随意倾倒施工渣土等野蛮施工行为,对区域水土资源和生态环境造成严重破坏,进一步增加了水土流失防治难度。
2 江西省风电建设项目主要类型和水土流失特征
对江西省已实施风电建设项目的分布情况和选址的地形、地貌进行总结分析,可将江西省风电建设项目大致划分为赣北滨湖沙地型、赣中低丘岗地型和赣南山地丘陵型三种类型。
2.1 赣北滨湖沙地型风电建设项目水土流失特征
赣北滨湖沙地型风电建设项目主要分布在鄱阳湖北部从湖口到永修的松门山、吉山约60 km长的两侧湖道和浅滩及湖中一些岛屿。项目区地貌类型主要为河湖冲击形成的浅滩及风成沙丘,土壤类型主要为沙土、潮土,土层一般比较深厚,土体疏松多孔,通气透水。区域地势波状起伏,地表径流集中冲刷能力较强;水蚀和风蚀共同作用,地表扰动后,在强降雨情况下表层土壤容易受冲刷,在非降雨情况下沙土容易被吹扬;沙质土壤肥力低、透水率高,常见植物不易成活,植被恢复比较困难。
2.2 赣中低丘岗地型风电建设项目水土流失特征
赣中低丘岗地型风电建设项目主要分布在丰城、东乡、乐安、黎川、抚州、永丰、新干、吉安、吉水、鹰潭等地区的低丘岗地。区域土壤类型主要为由第四纪红色黏土或红砂岩发育形成的红壤,土层厚薄分布不均,土质黏重,透水通气性差。区域径流系数一般较大,遇降雨坡面径流明显;土壤侵蚀类型以水蚀为主,容易形成面蚀和细沟侵蚀;地表扰动后,若不及时采取有效措施,容易造成严重水土流失,往往形成寸草不生的红色光板地;在低洼处,多暂时性水洼,旱季干涸后土壤板结。
2.3 赣南山地丘陵型风电建设项目水土流失特征
赣南山地丘陵型风电建设项目主要分布在遂川、兴国、于都、宁都、会昌、安远、寻乌、崇义等地区及省境边缘的山地和高丘,土壤类型主要为由花岗岩风化物或千枚岩、板岩、片麻岩等变质岩发育形成的红壤,土层一般较薄,土层中夹有大量石英砂和砾石,质地粗糙。区域地形起伏大,交通困难,施工过程中容易形成高陡边坡,地表扰动范围相对要大;在水力侵蚀和重力侵蚀共同作用下,地表扰动后如遇降雨,容易产生集中冲刷,高陡边坡容易发生滑坡、崩塌等次生地质灾害;弃渣比较分散,大多分布在山脊线附近的坡面,在拦挡措施不足的情况下,往往容易造成渣体洒落;因边坡大多比较陡峭,坡面多为岩石或母质,不利于植物生长,加上水源条件差,故植被恢复较困难。
3 水土流失防治措施体系
3.1 水土流失防治分区
江西省风电建设项目区一般由风机、箱式变压器、风机安装场地、集电线路、升压站、进站道路、施工和检修道路、弃土(渣)场、施工生产生活用地及风机设备转场平台用地等部分组成。实践中,通常在确定了水土流失防治责任范围的基础上,依据主体工程布局、施工扰动特点、建设时序、地貌特征、自然属性、水土流失影响等因素将项目区划分为风电机组防治区、升压站防治区、道路工程防治区、输电线路防治区、弃土场防治区和施工生产生活防治区等防治分区(表1)。
表1 常规风电建设项目水土流失防治分区
3.2 水土流失防治及措施布局
3.2.1 开发建设项目水土流失防治及措施布局的有关规定
按照《开发建设项目水土保持技术规范》(GB 50433—2008),开发建设项目水土流失防治及其措施总体布局应遵循下列规定:①应控制和减少对原地貌、地表植被、水系的扰动和损毁,保护原地表植被、表土及结皮层,减少占用水、土资源,提高利用效率。②开挖、排弃、堆垫的场地必须采取拦挡、护坡、截排水及其他整治措施。③弃土(石、渣)应综合利用,不能利用的应集中堆放在专门的存放地,并按“先拦后弃”的原则采取拦挡措施,不得在江河、湖泊、建成水库及河道管理范围内布设弃土(石、渣)场。④施工过程必须有临时防护措施。⑤应及时对施工迹地进行整治,采取水土保持措施,恢复其利用功能。
3.2.2 水土流失防治重点及措施体系
风电建设项目水土流失防治首先应满足技术规范的要求,同时根据不同类型区下垫面条件和水土流失特征,分析确定水土流失防治重点。
(1)赣北滨湖沙地型风电建设项目水土流失防治。赣北滨湖沙地型风电建设项目水土流失防治重点区域是风机平台施工区和道路工程施工区,水土流失防治重点任务是控制扰动面积,减少地表原生植被的扰动和破坏,做好场地平整、蓄水保土、临时性堆土防护,以及施工结束后土地整治利用和植被恢复(表2)。
表2 赣北滨湖沙地型风电建设项目水土流失防治措施体系
(2)赣中低丘岗地型风电建设项目水土流失防治。赣中低丘岗地型风电建设项目水土流失防治的重点区域是风电机组、升压站、施工道路、弃土场等区域。水土流失防治重点任务是做好场地平整、截排水布设、边坡防护、临时性堆土防护,以及施工结束后土地整治利用和植被恢复[1](表3)。
(3)赣南山地丘陵型风电建设项目水土流失防治。赣南山地丘陵型风电建设项目一般沿山脉走向呈线性分布或在孤立山峰呈点状分布,水土流失重点防治区域为风电机组、道路工程和弃土场等区域,水土流失防治重点任务是做好施工过程中路基边坡、风机平台边坡及临时性堆土、弃土弃渣的防治,做好表土的保护和利用,做好施工结束后土地整治利用和植被恢复(表4)。
表3 赣中低丘岗地型风电建设项目水土流失防治措施体系
4 水土流失防治需要注意的几个问题
(1)表土资源的保护和利用。风电建设项目选址区域普遍水土流失严重,土层较薄,土壤贫瘠,对于高山型和低丘岗地型项目,建设中应尽可能做好表层熟土剥离和保护利用,为后期项目建设区植被恢复创造条件。
(2)道路工程的建设标准。风电建设项目场内道路建设是引发水土流失的主要环节之一,但通常道路工程造价占主体工程投资的比例较低,有的甚至不足工程总投资的1%。道路工程尤其是山地型风电建设项目施工便道,由于施工难度大而降低标准,道路边坡防护工程、截(排)水工程布设明显不足,往往导致水土流失危害事件发生。
(3)弃渣场的设置。弃渣场选址除应满足技术规范的规定外, 还应根据地形、地貌等自然条件合理分析,不应一味追求集中堆放,宜集中则集中,宜分散则分散,尽量避免渣土运输道路的建设对地表造成不必要的扰动和破坏。
表4 赣南山地丘陵型风电建设项目水土流失防治措施体系
(4)水土保持工程设计。沙地型风电建设项目与山地型风电建设项目相比,在地貌、土壤、植被、气象、水文等自然条件上存在巨大差异。因此,在水土保持工程设计时应本着因地制宜、综合治理、安全可靠、注重效益的原则进行,切不可生搬硬套,避免水土保持措施功能失效。
5 结 语
江西省一次能源资源匮乏,大力发展风电等清洁绿色能源,是优化江西能源结构、保护江西绿水青山的重要途径。风电建设项目开发建设不可避免地会对水土资源和生态环境造成一定的破坏,现实工作中很多风电建设项目水土流失防治未根据自然条件的差异因地制宜采取措施,导致措施功能失效,防治效果不理想。针对不同自然条件下风电建设项目,研究构建合理的防治措施体系是风电建设项目水土流失防治的重要环节,可为风电建设项目水土保持方案编制、水土保持监督管理及工程建设管理提供参考[2]。