某风电场水土流失预测及防治措施体系

罗益仙

(佛山市德良水保环境工程有限公司，广东 佛山 528399)

1 引言

水土流失是一种严重的土地资源浪费现象，在工程施工过程中，对原地表的扰动往往会造成水土流失现象的加剧[1-2]。对水土流失情况进行预测分析是十分必要的，可为水土流失措施选择提供参考[3-4]。目前使用较多的水土流失预测方法包括：类比法[5]、数学计算[6]等。在前人研究的基础上，对某风电场修建项目水土流失进行预测，并提出水土流失防治措施体系。

2 工程概况

广东某风电场范围主要为一条南北走势的山脊以及一条东西走向的山脊，山脊长约为24 km，整个山脊海拔介于800 m～1227 m之间，属山地风电场，土壤主要为红壤，植被覆盖率为85%。总装机容量为50.6 MW，风机安装场地16处；新建220 kV升压站1座和13.50 km集电线路(均为直埋电缆)；修建进场道路8.67 km(其中改建长度8.48 km，新建路段0.19 km)，场内道路13.941 km(其中进站道路长0.4 km)；设置弃渣场9处、施工生产生活区1处。

3 水土流失防治范围及分区

3.1 防治范围

项目建设区总面积33.33 hm2。直接影响区面积为24.82 hm2。水土流失防治范围见表1。

3.2 水土流失防治分区

结合工程特点水土流失防治区划分为6个一级防治区，见表2。

表1 水土流失防治责任范围面积汇总表 单位：hm2

表2 防治分区

4 水土流失预测

4.1 地表扰动预测

本工程建设扰动地表均为林地，见表3。

4.2 预测时段

水土流失预测时段包括施工准备期、施工期和自然恢复期。各区域水土流失预测时段见表4。

表4 水土流失预测时段

4.3 土壤侵蚀背景

经过调查，土壤侵蚀背景值见表5。

表5 建设区水土流失现状表

4.4 扰动后土壤侵蚀模数

扰动地表后土壤侵蚀模数采用类比法确定，类比工程选用周边区域风电场，海拔高程在20 m～150 m之间，水文、气候、地形条件与眉毛山风电场所在区域较为一致。因此，扰动后土壤侵蚀模数见表6。

表6 扰动后土壤侵蚀模数

4.5 水土流失量预测

(1)水土流失总量采用下式计算

(1)

(2)新增水土流失量采用下式计算

(2)

式中：W、ΔW分别为扰动地表土流失量、新增流失量；n、K、Fi分别表示预测单元、时期(1为施工准备期、2为施工期、3为自然恢复期)、面积；Mik、ΔMik分别表示扰动后、不同时段新增土壤侵蚀模数；Yik表示预测时段。结果见表7。

工程建设扰动原地貌、损坏水土保持设施面积33.33 hm2；将产生弃方27.12×104m3。在不采取任何水土保持措施的情况下，建设期可能产生的水土流失总量4481 t，新增水土流失量为4344 t，见表7。

表7 水土流失量

5 水土流失防治措施布设

水土流失防治措施应当满足安全、环保、生态、经济的基本原则，常用措施可从3个方面考虑：工程措施、植被措施、临时措施。结合不同的工程单元采用不同的具体的工程措施是十分必要的。①风电机组防治区采取的工程措施为场地平整、表土剥离回填、设置截排水沟；植物措施为种草、植被灌木护坡；临时措施为装土编织袋挡墙、苫布覆盖、设置木栅栏。②升压站防治区的工程措施为场地平整、表土剥离回填、设置截排水沟、雨水管、沉砂池、六边形框格植被护坡；植物措施为种草、园林绿化；临时措施为装土编织袋挡墙、苫布覆盖、设置木栅栏。③集电线路防治区采取的工程措施为场地平整、表土剥离回填；植物措施为种草；临时措施为苫布覆盖。④道路工程防治区采取的工程措施为表土剥离回填、设排水沟；植物措施为植被恢复种草，路旁绿化，挂网喷混植草护坡，栽植草灌护坡。⑤弃土场防治区采取的工程措施为场地平整、表土剥离回填、砌筑浆砌石挡墙，设置截排水沟、平台沟、急流槽、沉砂池、挡水梗；植物措施为造林种草，栽植灌木护坡；临时措施为装土编织袋挡墙、苫布覆盖。⑥施工生产生活区采取的工程措施为场地平整、表土剥离回填、混凝土板拆除；植物措施为造林种草；临时措施为装土编织袋挡墙、苫布覆盖、设置排水沟及沉砂池。

6 结论

结合风电场工程特点，预测施工准备期、施工期以及自然恢复期场区及影响范围的水土流失量，使用类比法结合华能蒋公岭风电场工程特点，确定眉毛山风电场扰动后的土壤侵蚀模数，通过计算建设期水土流失总量4481 t，新增水土流失量为4344 t，水土流失总量较大。针对不同的水土流失单元，从工程措施、植被措施、临时措施3个方面提出水土流失防治工程体系。