高山地貌區草皮剝離及臨時存放方式研究

李 春，操昌碧，謝光武，朱永剛，熊 波

(中國水電顧問集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都 610072)

在高山地貌區開展風電工程建設將高強度擾動地表，破壞原地表植被，形成大面積裸露土地，如不及時采取有效的水土流失防治措施，將產生較為嚴重的水土流失，甚至可能影響工程建設和安全運行。工程建成后雖有部分裸露地表被建(構)筑物、道路等占壓，不再發生土壤侵蝕，但仍有較大部分的地表因未規劃設計建(構)筑物、未進行硬化而裸露，須采取有效的水土保持措施。水土保持措施的布設原則一般是生態優先，即在滿足工程設計功能和安全穩定的條件下優先采用植物措施。為了迅速恢復原地貌植被，草皮回鋪是一種經濟可行、見效快的植被恢復手段。但目前國內直接利用項目區剝離的原始草皮進行植被恢復的項目較少，主要在青藏高原部分生產建設項目中有所實施。很多學者對草皮剝離、草皮移植、草皮后期維護進行了系統研究[1-3]，但對草皮剝離臨時存放的研究還少見報道。筆者結合四川省某山地風電場項目區地形地貌、施工時序等分區進行草皮剝離及臨時存放方式研究，設計了平鋪、疊置和支架架空等3種臨時存放方式，并針對高山地貌區自然條件，重點對支架架空存放法進行了研究，結果為：該方法草皮保存完整、對剝離的草皮損壞小、后期移植效果好、能迅速恢復原地貌植被，適用范圍較廣。

1 工程概況及草皮剝離的可行性

1.1 工程概況

四川省某山地風電場工程安裝了33臺風力發電機組，每臺風力發電機組配置一臺箱式變電站，新建業主營地1處、道路52.50 km、35 kV集電線路45 km、220 kV變電站一座。工程總占地76.04 hm2，其中占用草地50.80 hm2，總工期為15個月。項目區分為風機(含箱變)基礎工程區、集電線路區、業主營地區、220 kV變電站區、吊裝場地區、交通設施區、施工生產生活區等7個水土流失防治分區。

該風電場風機分布在高程2 700～3 100 m之間，地形坡度20°～30°，淺表多被草被覆蓋。項目區屬高山山地地貌，地震基本烈度為Ⅶ度；屬亞熱帶濕潤季風氣候區，多年平均降水量為1 099 mm，多年平均蒸發量為1 979 mm，多年平均風速為1.90 m/s；土壤以黃棕壤、棕壤、暗棕壤為主；植被主要為草甸植被，植被覆蓋率約為90%。

1.2 草皮剝離的可行性

項目區草種類型主要有早熟禾、小蒿草和伴生的密叢生蒿草等。在高山地貌區，由于植物種子難以收集而無法采用人工播種本地草種的方式恢復植被，同時目前也還沒有人工撒播外地草種的經驗可以借鑒(且撒播外地草種存在物種引進的潛在危險)，因此難以采用直接撒播草籽的方式實施植被恢復和再造。項目區擾動范圍內有大量的草甸植被，且生長良好，適宜進行草皮剝離。施工結束后直接利用剝離的草皮進行植被恢復，對改善生態環境、防治水土流失等更有效。

項目區淺表多被草被所覆蓋，總占地76.04 hm2，其中草地50.80 hm2。據現場勘察，草皮厚(連根系)約30 cm，下層腐殖土厚約10 cm(如圖1所示)，具備剝離條件。

圖1 項目區草皮

結合項目區草種特性及陳鵬等人在青藏鐵路唐古拉山越嶺地段植被恢復試驗研究的成果[4]，針對該項目草皮剝離的厚度為15 cm左右，腐殖土剝離10 cm左右。在工程基礎土石方開挖、填筑前，先將擾動范圍內的草皮和腐殖土進行人工剝離，為了便于運輸和存放，再將剝離的草皮切割成厚15 cm、長寬各30 cm的方塊，草繩捆綁后用平板車運往存放場臨時存放。考慮草皮剝離時的損失率，本項目共計剝離草皮約20 hm2，腐殖土約2萬m3。

2 草皮臨時存放方式研究

2.1 平鋪存放

交通設施區、施工生產生活區、集電線路區場地相對寬裕，剝離的草皮可就近平鋪存放在不影響工程施工和交通運輸的空閑區域。存放時腐殖土堆放在下部，堆放厚度30～40 cm；草皮單層平鋪在上部，草皮之間留3～5 cm的間隔，間隔之間覆腐殖土，便于草皮生長和后期移植。草皮存放區以草甸土塊擋墻擋護，草甸土塊擋墻為梯形斷面，頂寬0.3 m、底寬0.6 m、高0.5 m。為了使擋墻更穩固，需疊置擺放草甸土塊。為了減少坡面來水對地表造成沖刷，在上游側、草甸土塊擋墻周邊0.5～1 m范圍內布置臨時排水溝。臨時排水溝采用梯形斷面，底寬0.2 m、深0.2 m、坡比為1 ∶0.5，開挖完成后需進行過流面夯實。草皮平鋪存放示意見圖2。

圖2 草皮平鋪存放示意

2.2 疊置存放

業主營地區、220 kV變電站區占地范圍有限，且施工時間較短，施工擾動后除建筑物和道路永久占地區域外，其余裸露區域應及時跟進綠化措施。因此，剝離的草皮存放時間基本不會太長(一般不超過3個月)。而疊置存放對草皮雖然有一定的影響，但不會造成嚴重損壞，移植后若能加強管護，則回鋪后還是能在較短時間內恢復植被的。疊置存放草皮時，下部堆放腐殖土，草皮一層一層疊置存放在表面(3～5層)，疊置存放時需留有一定的交叉空間，以便透氣和滲水，草皮及腐殖土堆高1.0～1.5 m。草皮存放區以草甸土塊擋墻進行擋護，草甸土塊擋墻采用梯形斷面，頂寬0.6 m、底寬1.0 m、高1.0 m。為了使擋墻更穩固，需疊置擺放草甸土塊。為了減少坡面來水對地表造成沖刷，在上游側、草甸土塊擋墻周圍0.5～1 m范圍內布置臨時排水溝。臨時排水溝采用梯形斷面，底寬0.2 m、深0.2 m、坡比1 ∶0.5，開挖完成后需進行過流面夯實。草皮疊置存放示意見圖3。

圖3 草皮疊置存放示意

2.3 支架架空存放

風機(含箱變)基礎工程區、吊裝場地區施工期較長(約1年)，需將剝離的草皮集中存放。為了不影響工程施工，需在征地范圍外增設草皮暫存場。風機(含箱變)基礎工程區、吊裝場地區周邊原生植被較好，采用平鋪、疊置存放都將占用較大面積的場地，可能對征地范圍外的現狀植被造成大面積破壞，得不償失，因此需要一種既能存放剝離草皮又不破壞周邊植被，且臨時征占地相對較少的方法。根據工程實際情況，設計了一種支架架空存放法，采用鋼管搭建三角支架，鋼絲和木板(或其他板材)形成3～4層架空層。支架架空層搭建好以后，先堆放厚約10 cm的腐殖土，然后將草皮分層存放在腐殖土表面，草皮之間留3～5 cm的間隔，間隔之間覆腐殖土，便于草皮生長和后期移植。結合工程區實際情況，為了讓每層的草皮都能采光，每層高度設計為80 cm；為了讓下層堆存的草皮能獲取降雨或人工澆水，每層隔板每隔20 cm留有直徑為2 cm的孔眼；為了防止堆存的腐殖土及草皮散落，隔板邊緣需設計高20 cm的擋坎，擋坎需留適當的排水孔。支架架空存放示意見圖4。

圖4 草皮支架架空存放示意(單位：cm)

2.4 存放方式對比分析

草皮平鋪存放法對于保護原區域植被具有很好的指導意義，同時植被恢復成本相對較低、施工工藝簡單、后期養護方便，但占地范圍大，主要適合場地平緩且暫存場地富足的項目。草皮疊置存放法成本也較低，施工工藝簡單、后期養護方便，但最大的缺點是疊置堆放過程中會對草皮造成一定程度的損壞，時間越長損壞越大，對后期草皮移植有一定的影響，堆置時間一般不宜太長，主要適合施工時間相對較短的項目，否則會造成剝離草皮大量死亡。支架架空存放法與平鋪存放法、疊置存放法相比，施工工藝相對復雜，養護成本較高，但是適用范圍較大，草皮保存也比較完整，對剝離的草皮損壞小，后期移植效果好，能迅速恢復原地貌植被，防治水土流失。支架架空存放法適用范圍非常廣，尤其是適合項目區自身征地范圍不足且周邊原生植被良好的項目(該方法在滿足剝離草皮存放的同時，對周邊原生植被和剝離草皮均沒有影響)。3種存放方式對比分析見表1。

表1 三種存放方式對比分析

根據以上對比分析，3種存放方式各有優缺點，具體選用哪種或哪幾種存放方式，需根據項目區自然條件等確定。

2.5 草皮臨時存放養護

草皮存放期間需安排專人進行養護、管理，采取適當措施防止人員踩踏、車輛碾壓、牛羊啃食等。無論哪種堆存方式均需根據項目區氣候、土壤含水量等進行適時灑水養護，尤其是堆存在最下層的草皮更需灑水養護，同時還應根據草皮的長勢適當施肥。另外，夏季光照強，需用加厚遮陽網遮蓋存放的草皮，防止被曬死；冬季氣候寒冷，需用透明塑料布遮蓋，預防霜凍。

3 結 語

筆者根據四川省某高山山地風電場工程的實際情況，結合工程分區、地形地貌、植被等探討了3種存放剝離草皮的方法。第一種是平鋪存放法。該方法養護方便、成本低，但占地范圍、擾動地表面積較大，適合施工強度不大、施工區場地寬裕、征地范圍內有較多空地的項目。第二種是疊置存放法。該方法養護較方便、占地面積也少，但疊置存放的草皮可能會受到一定損壞，存放時間越長損壞越大，對后期移植效果可能有一定影響，適合施工區場地不寬裕、堆存時間不超過3個月的項目。第三種是支架架空存放法。該方法雖然養護成本較高，但是適用范圍廣、草皮保存完好、對草皮造成的損壞有限、后期移植效果好、能迅速恢復原地貌植被，適合自身場地不寬裕、需堆存草皮較多且堆存時間較長的項目。實際應用中需根據工程征占地情況、區域自然條件等選用適合的存放方式，以達到迅速恢復地表植被、經濟合理之目的。

[參考文獻]

[1] 張育紅.植被移植回鋪技術在青藏鐵路施工中的應用[J].建筑科學咨詢，2006(34)：53-54.

[2] 楊銳鋒，張建強.鐵路工程臨時用地土地復墾研究[J].鐵道工程學報，2009，4(4)：57-61.

[3] 張育紅.青藏鐵路施工中的植被移植回鋪[J].科技咨詢導報，2007(2)：70-72.

[4] 陳鵬，季維生.青藏鐵路唐古拉山越嶺地段植被恢復試驗研究[J].鐵道工程學報，2008(1)：48-52.