山地风电场工程水土流失特点及防治对策

2023-11-23程延新

大科技 2023年46期

程延新

（云南山川环保科技有限公司，云南昆明 650000）

1 山地风电场水土流失特点

1.1 工程占地面积大

首先，山地风电场通常需要占用大片的土地。由于山地地形复杂，风电机组的基础设施需要建设在山坡或山顶上，这就需要大量的土地进行平整和开垦。由于土地资源有限，这些风电场往往需要在山区范围内寻找适合的用地，占地面积相对较大。其次，山地风电场的建设对水土保持带来了挑战。山地地形容易发生水土流失，特别是在施工期间。由于风电机组的基础设施建设需要进行大量挖掘和填土，土壤结构容易被破坏，土壤裸露面积增加，降雨时易发生土壤侵蚀现象。这对周围的植被覆盖和土壤保持造成一定影响。此外，山地风电场的运维过程中也存在一定的水土流失问题。风电场的运维需要进行定期巡视、维护和检修，这可能导致对土地的二次破坏。例如，为了保持风电机组的正常运转，需要进行道路建设和维护，这会增加水土流失的风险。

针对山地风电场水土流失问题，需要采取一系列的防治措施。首先，在设立风电场前应进行详细的环境评估和规划，选择合适的区域进行风电场建设，尽量减少土地占用。其次，在施工期间需要采取土壤保护措施，如合理安排施工序列、采取植被覆盖等，减少土壤侵蚀风险。同时，在风电场运维过程中，做好定期巡视和维护，注意减少对土地的二次破坏。

1.2 侵蚀类型复杂多样

首山地风电场的地理环境使其容易受到水土流失和侵蚀的影响。山地地形起伏，土壤覆盖较薄，容易被雨水冲刷和风力吹散。风电场多建立在山脉和丘陵地区，这些地形变化剧烈，导致水土流失和侵蚀类型复杂多样。人类活动对山地风电场的水土流失和侵蚀也产生了重要影响。建设风电场需要大量土地平整和开挖，这会破坏植被覆盖，加速土壤暴露和侵蚀。同时，风电设备的维护和使用也会对环境造成压力，如道路施工、设备运输等活动可能导致土壤受损和水土流失。不同类型的水土流失和侵蚀在山地风电场中表现出多样性。其中，冲刷侵蚀是最常见的类型之一，它是指由于暴雨或强风引起的水流或风的作用，迅速剥离土壤并将其冲刷走的过程[1]。此外，风蚀也是山地风电场常见的侵蚀类型，风力将暴露的土壤颗粒吹散、堆积到其他地方，造成土地贫瘠。除了这些表面侵蚀，还存在着大量的土壤侵蚀下垫面的类型，如溶蚀、滑坡和崩塌等。

为了应对山地风电场水土流失和侵蚀问题，必须采取一系列有效的措施。首先，合理规划风电场建设，避免在易受侵蚀的区域建设，选择适合的地理环境可以减少水土流失和侵蚀的风险。其次，加强植被保护和恢复工作，通过种植草坪、树木等植物，增加土壤覆盖力，减少水土流失。另外，建设防护设施，如沟渠、挡土墙等，以控制水流和风力对土壤的冲刷和侵蚀。

1.3 区域性特点

山地风电场建设往往集中在特定地区，这也是水土流失区域性特点的原因之一。区域性集中建设会导致土地开发过度集中，局部地区受到的损害更为严重。特别是在一些山坡、山脊和山谷等地形陡峭的地方，由于土壤的保持能力较低，水土流失现象更容易出现。不同地区的降雨量和降雨强度差异也是引起水土流失区域性特点的重要原因。对于降雨量较大的地区，降雨水流对于山地的冲刷作用更为明显，容易导致水土流失。而一些干旱地区，由于降雨量较少，相对而言水土流失现象相对较轻。因此，在不同地区的风电场中，水土流失的程度和表现形式也会有所不同。一些山坡地区可能容易出现山体滑坡和泥石流等灾害，而山谷地区则容易发生洪水和冲刷现象。

1.4 植被恢复难度大

首先，山地风电场建设需要对山体进行开挖和平整，以安装风力发电机和相关设备。这个过程会导致大量的土壤暴露在外，使其容易受到雨水的冲刷。由于山区降雨量较大，雨水会迅速冲刷土壤，造成水土流失现象。土壤中的养分和有机质也会随着流失，导致土壤贫瘠化。其次，山地风电场往往位于陡峭的山坡上，植被覆盖较少。在建设过程中，大量的植被会被清除，进一步加剧了土壤的暴露和流失。而山地植被的恢复周期较长，由于陡峭的地势、干燥的气候和贫瘠的土壤，植物种子难以扎根并生长。即使有少量的种子扎根，也需要经历漫长的时间才能形成稳定的植被覆盖。此外，山地环境的特殊性也给植被恢复带来了一定的困难。山区地势起伏，土壤质地不均一，影响了植物根系的发展。同时，山地风电场通常位于偏远地区，交通不便，给植被恢复的工作带来了更大的困难。人力投入和资金支持也是一个挑战，因为恢复植被需要大量的劳动力和长期的投入[2]。

为了应对这些问题，针对山地风电场的水土流失特点，可以采取一些有效的措施，比如合理的水土保持工程设计，包括梯田、防护林等措施，减少水土流失的发生。在建设过程中，要注意保护好原有的植被，尽量减少土壤暴露的面积。同时，在风电场建设完成后要积极开展植被恢复工作，选择适宜的植物种类，加强管理和养护，促进植被覆盖的形成。

2 山地风电场水土流失治理的必要性

山地风电场的建设过程往往需要进行道路开挖、基础建设、输电线路铺设等工作，不可避免地将破坏斗山山体原本就十分稀少的植被与表层土壤[3]。土壤是生态系统的重要组成部分，具有保水保肥的功能。大规模的水土流失不仅使得山地植被生长受阻，还会引发泥石流、滑坡等自然灾害，威胁到人民的生命财产安全。因此，对山地风电场的水土流失进行治理，有助于恢复和保护山地的生态环境，维护社会稳定。

水土流失不仅影响山地生态环境，还对土地资源的可持续利用造成了严重威胁。山地风电场通常占地面积较大，而土地资源在山区本就相对有限。如果不加以有效治理，大量的水土流失将导致土壤贫瘠化、土地退化和植被减少，进而影响到农作物种植和畜牧业发展[4]。此外，山地风电场建设过程中还会涉及林地、草地等自然资源的占用，如果不加以合理规划和管理，将会进一步加剧生态破坏。因此，通过水土流失治理措施，可以最大限度地保护土地资源的可持续利用，并促进山区经济的可持续发展。

此外，水土流失治理对于山地风电场的长期运营和发电效率也有着重要意义。由于水土流失导致的土地质量下降和植被减少，不仅会影响到风电设备的安装和维护，还会降低发电效率和可靠性。同时，水土流失还会带来大量泥沙和杂质，影响水库的蓄水和调节能力，进而影响到风电站的稳定供电。因此，加强水土流失治理能够提升风电场的整体效益，保障其可持续运营。

最后，山地风电场水土流失治理符合可持续发展战略。全球对于环境保护和可持续发展的呼声越来越高。作为清洁能源的代表，山地风电场在实现低碳经济和减少温室气体排放方面具有巨大潜力。然而，如果不能解决水土流失等环境问题，其可持续发展将受到限制。因此，加强山地风电场水土流失治理，不仅是对环境的负责，也是对未来能源发展的负责。

3 山地风电场水土流失治理措施

3.1 合理规划与选址

（1）要通过充分的前期调研和评估，选择适宜的风电场选址。这需要考虑到地质地貌、水土条件、环境生态等因素，并遵循环境影响评价的原则，确保选址符合环境可持续性发展的要求。同时，应优先选择地质稳定、土壤肥沃、植被覆盖度较高的区域，减少水土流失的风险。对于工程可能造成土壤、植被破坏的问题，要提前准备施工完成后需要种植的树苗和草种，用于保障后期植被恢复[5]。

（2）风电场建设过程中要加强土壤保护。在施工前，应进行详细的土壤调查，了解土壤类型、质量和厚度等信息，并进行合理的土壤改良措施。例如，采取盖草、覆盖膜等措施，减少土壤的暴露，避免暴露的土壤被雨水冲刷、风化和侵蚀。同时，合理控制施工期间的土壤开挖量，减少对土壤的破坏。

（3）合理规划风电场布局和道路建设。风电设备和道路的建设往往需要进行大面积的土地平整和开挖，容易导致土壤流失和水土流失。因此，在土地利用规划中，应尽量减少土地平整的面积，避免大范围的土地破坏。道路建设应考虑山地地形，避免开挖过多土方和采取适当的护坡措施，减少水土流失的风险。

（4）应加强植被恢复和保护工作。在风电场建设完成后，应及时进行植被恢复，采取适当的植树造林措施，提高土壤的保持能力。同时，加强对风电区域内原有植被的保护，防止非法采伐和破坏行为，维护生态平衡。

（5）要加强监测和管理。建立完善的环境监测系统，定期对风电场周边的水土流失情况进行监测和评估，及时发现问题并采取措施加以解决。同时，要加强对风电场运营和管理的监管，确保项目按照预定标准进行运行，减少环境影响。

3.2 土壤保持措施

首先，应该在山地风电场周边建立合理的植被覆盖体系。通过在施工前期进行大规模的绿化，尽量还原植被，保持原有的生态系统。在施工过程中，要将植被保护作为优先考虑的因素，避免过度破坏植被覆盖。同时，要加强防护网和护坡等工程建设，加固土壤，减少裸露地面面积，防止水土流失。

其次，应该合理规划和设计山地风电场的水土保持设施。建设适宜的排水系统，通过合理的排水渠道和雨水收集池，有效收集和利用降雨水量，减少地表径流对土壤的冲刷。同时，应该设置合理的护坡设施，通过梯田和阶梯式的建设，减缓水流速度，降低坡面侵蚀的可能性。此外，还可以修建台阶、挡土墙等，稳定坡体，保护土壤不被冲刷。

再次，科学合理的农作物轮作也是重要的水土保持措施之一。在山地风电场周边，可以选择适合当地生态条件的作物进行种植，通过轮作，提高土壤的质量和保持能力，减少土壤侵蚀。同时，可以添加有机肥料和改良剂，改善土壤结构，增加土壤保水保肥能力，提高土壤的固持力。

最后，进行有效的监测和管理也是土壤保持的关键。建立科学的监测系统，定期对山地风电场周边的土壤进行采样和分析，及时发现土壤异常情况，并采取相应的措施进行处理。加强管理和维护工作，定期巡视，清理堵塞的排水系统，加固受损的植被保护设施，保持治理效果的持续性和稳定性。

3.3 水资源管理

在建设风电场之前，必须对周边水资源进行调查和评估，包括地下水、河流湖泊等。根据实地调查结果，制定相应的水资源保护和利用方案。根据水资源调查结果，确定水资源保护的重点区域和保护目标，并制定详细的保护计划。包括限制水资源的开采和利用，设立保护区域和保护线，严禁违规开挖、破坏水系等行为。建立健全的水资源监测系统，定期对水质、水量等进行监测和评估，及时发现和处理水资源问题。加强对水资源使用单位的管理，严格控制水资源的开采和利用，防止超标排放和浪费现象的发生。通过技术创新和管理措施，提高风电场的水资源利用效率，减少对水资源的需求。例如，采用先进的节水设备，优化供水管网，减少用水量；建立雨水收集系统，将雨水用于植被覆盖和环境绿化等。

3.4 施工管理与监督

首先，在施工前期，需要进行详细的土地调查和评估工作。通过实地考察，确定地势、土壤类型、植被覆盖等情况，并根据环境敏感性和土壤侵蚀风险评估结果制定相应的治理方案。其次，在施工过程中，必须严格按照设计要求进行操作。对于风电场道路、基础设施和暂时工地等施工区域，要合理布置排水设施，确保施工期间的雨洪能够及时排除，避免造成泥沙外溢和坡面崩塌等问题。此外，施工现场必须加强管理和监督。指定专人负责施工管理，对施工现场进行定期巡查，发现问题及时整改。加强对施工过程中的土方开挖、边坡开挖和回填等环节的监督，确保施工的合理性和安全性。在大规模土方开挖施工中，应采用适宜的坡面工程措施。例如，对于边坡施工，可以采用防护网、防洪沟和植被覆盖等措施来抑制坡面的侵蚀和崩塌。此外，还可以在坡面设置雨水收集设施，利用收集到的雨水进行后续施工的灌溉和降尘。同时，要合理安排施工时间，避免在高降雨量的季节进行大规模土方开挖工作，以减少雨水对施工现场的冲刷和侵蚀。最后，在施工完成后，要进行及时的绿化和恢复工作。加强植被覆盖，选择能够适应山地环境的植物进行绿化，提高土壤的保持能力，并减少水土流失的风险。