山地風電工程建設中水土保持及植被恢復的設計方案探究

(華能新能源股份有限公司昆明區域公司，云南 昆明 650000)

風電是新能源建設組成部分，我國風電裝機已超越核電，成為第三大能源板塊，市場前景廣闊。2012年，內陸地區風電開發依然保持強勁的發展勢頭。其中，云南的成績最為顯著，2011年，云南省新增并網容量34.43萬千瓦，位列全國第十一位，2012年，云南省新增并網容量90.22萬千瓦，位列全國第七。然而，2013年3月30日，云南省發改委下發的《關于暫緩建設在建風電項目的通知》以及《關于對全省投產風電場進行綜合評估的通知》，全省11個州市共41個項目、總裝機195.35萬千瓦的在建風電項目暫緩建設，并對全省7個州市共38個項目、總裝機規模為175.05萬千瓦的已建投產風電項目開展綜合評估工作。

推其原因，一方面涉及到風電發展與水電、火電發展協調問題，另一方面則牽涉到環評問題。除了前期評估工作外，后期的植被恢復工作也成為影響風電發展的重要因素。由于云南生態環境復雜，目前已建成的風電場在環保、水保方面做得并不理想，尤其是植被恢復不能達到要求，存在生態破壞現象，云南省政府對此并不滿意。因而，如何建設生態環保示范性的風電場，對于企業的發展甚至風電行業的發展具有重要意義。

1 生態環保示范性山地風電工程的概念

山地風電工程的建設往往是將植被砍伐，削平山脊為工程建設的道路、風機平臺提供位置。而生態環保示范性山地風電工程則是在工程建設中最大限度地減少對周邊自然生態壞境的破壞，將水土保持與植被恢復相結合，并在后期通過合理布局林種、科學選擇樹種草種，提高物種多樣性以及群落的穩定性和持久性，充分地、持續地發揮森林生態系統的公益效能，能夠讓生態系統不經過人為的干預、還原、融入到被破壞前的環境當中去[1]。此外，還將生態恢復和一定的經濟效益或是環境美化結合起來，實現改善生態、生活環境，促進人與自然和諧發展的最終目標。

2 生態環保示范性山地風電工程的建設原則

2.1 全壽命周期原則

整個工程建設可以分為建設前、中期的水土保持建設和建設后期植被恢復建設。在建設前期，需要做好各分部分項工程劃分工作，對道路、渣場、升壓站、集電線路、風機基礎、施工生活區進行水土保持的專項方案制定和優化，并將可能出現導致生態破壞的施工環節提出商討[3]；在工程建設中，對于能不開挖的地帶盡量不開挖，做好事中監控；在后期植被恢復階段，也要提前規劃、考慮，做好植被恢復工程設計，將問題解決在初始階段。

2.2 生態優先原則

在后期植被恢復階段，建設設計時堅持生態優先原則，以盡快恢復植被、充分發揮森林的防護功能為目標，達到有效控制水土流失和提升水源涵養能力、自然恢復到半濕潤常綠闊葉林的目的。為此，必須做到合理布局林種、科學選擇樹種，一切造林和撫育措施應盡量減少對環境的擾動，并貫徹執行喬、灌、草相結合、水平恢復和垂直恢復相結合等思路[2]。

2.3 適應性原則

堅持樹種與造林目的相適應、樹種的生物生態學特性與當地條件相適應，以及主要樹種與伴生樹種、喬木樹種與灌木(草本)種類之間的生物生態學特性相適應之原則，以當地物種為主，在不引入外來物種的前提下達到水平恢復和立體恢復的目的，提高植被恢復的造林成效和森林群落的持久性[4]。

2.4 實用、經濟性原則

為了達到降低造林和管護成本、提升森林生態系統效益、美學價值和經濟之目的，選擇樹種時盡量考慮防護能力強、適應性廣以及色彩和物候具有明顯差異者，制定技術措施時盡量考慮成熟的、經濟實用的方法。同時強調宜林則林、宜草則草以及林草結合的原則。

2.5 綜合性原則

全面了解設計區段森林系統結構特征，掌握造林植被恢復的重點和難點，根據區段現有植被組成和結構狀況，做到點、線、面相結合，最大限度提升生態效益、經濟效益(風機平臺的經濟林)及部分綠化美化景觀效果。

3 生態環保示范性山地風電工程的建設方案

3.1 建設過程中的水土保持方案

根據項目建設特點及主體工程設計，從道路、渣場、升壓站、集電線路、風機基礎、施工生活區等方面建設水土流失綜合防治措施體系：

3.1.1 道路工程區

施工過程中，在征地線以內的區域，滿足設計條件的情況下盡量少進行開挖。施工時對道路兩側視地形進行了削坡、漿砌石擋土墻等護坡工程及截水溝、漿砌石邊溝、排水涵管等排水措施，確保了道路路基及邊坡穩定。在后期中將道路兩側栽植行道樹，進一步鞏固路基及邊坡，對邊坡實行植物護坡措施，以減輕水土流失，美化施工區環境。

3.1.2 風機機組區

風機機組區在建設過程中的水土流失主要是基礎開挖過程劇烈的擾動地表，并造成一定量的臨時堆放土方而發生水土流失。由于該區位于山脊，基坑開挖的臨時堆土基本不受洪水沖蝕，主要考慮降雨引起的臨時裸露堆土的面蝕和溝蝕以及大風天氣引起的風蝕，對臨時堆土采取擋護等臨時防護措施。此外，對于臨時占壓以及施工踐踏受損的原地貌采取綠化植草措施，使植被得到恢復，對局部風蝕較大的地方和風機周圍考慮碎石鋪墊。

3.1.3 集電線路區

集電線路區水土流失形式基本同風機機組區，但規模相對較小，工期較短，且單個桿塔的表土量較少?；A開挖之后，表土臨時堆于基礎旁，適當拍實即可。施工結束后，除永久建筑占地外，對該區其他擾動地表采取撒播種草的方式恢復植被。

3.1.4 升壓站、施工生活區

升壓站及施工生活區是項目區原地面擾動較為劇烈的區域之一，建設過程中地表擾動易產生大量土壤流失量。主體工程的主要防護措施有砌筑漿砌石擋土墻和排水溝等，并專門設置生活垃圾區統一處理。

3.1.5 棄渣場區

對存棄渣場采取工程擋護措施，新增擋渣墻防護設計；對棄渣形成的平臺及邊坡采取灌草結合的方式植被恢復措施；對有條件的存棄渣場區表土進行剝離，并進行臨時擋護、排水措施；存棄渣場使用結束后對其進行植被恢復[5]。

3.2 建設后期植被恢復方案

目前，風電場道路及風機平臺工程已經具備植被恢復條件.前期準備階段主要對風電場的建設、工程所在地自然條件等情況參考施工圖紙進行實地踏勘，測量道路開挖后邊坡面積及朝向、棄渣場面積、風機平臺尺寸，了解云臺山地理位置、氣候、土壤、植被、水土流失現狀等。通過現場踏勘，主要從道路上下邊坡、兩側、風機平臺、棄渣場五個區域進行恢復。

3.2.1 道路工程植被恢復設計

主線道路及支線植被恢復設計根據現場踏察結果和地表植被類型等因素對造林地段(塊)用數理統計等方法進行了造林地類的分類，分成I(恢復為主)、Ⅱ(景觀為主)、Ⅲ(上下陽坡)、Ⅳ(上下陰坡)、棄渣場(松散棄土)五大類。

根據生態環保示范性山地風電工程的建設原則，結合工程施工情況通過將喬木、灌木、草本、藤本結合的方式進行方案設計，喬木、灌木以保水、固土為主，草本、藤本植物加快恢復效果，在減輕雨水對地表的直接沖擊，防止林下水土流失的同時起到景觀作用。根據實地考察，喬、灌木主要種植云南松、川滇榿木、石楠、山楊、厚皮香、錐栗、馬櫻花等，草本種植紫花苕、波斯菊、早熟禾、黑麥草等，藤本采用雞血藤、蝙蝠藤。落葉爬山虎、常春藤、油麻藤等。采取行間混交、帶狀株間混交等方式種植。

3.2.2 風機平臺植被恢復設計

風機平臺地勢平坦，土層較深厚，有一定肥力和開發種植經濟作物的價值，根據現場踏察及地表植被、海拔、土壤類型及樹種生物學、生態學等情況，設計了楊梅園、冬桃園、櫻桃園、核桃園、酸木瓜園共5種典型類型的經濟林園。

風機平臺的植被恢復以當地經濟作物為主，輔之低矮景觀樹種、草本植物，栽種時按照種植密度要求將經濟作物、景觀樹種采取混交的方式在風機檢修維護道路外，草本植物則播撒在樹下，一年四季均有花開，均能收獲，顏色豐富多彩，形成良好的生態效益和景觀效果，灌木和草本減輕雨水對地表的沖擊，防止水土流失。結合當地生態環境，選取喬木石楠、復羽葉欒樹、火把果、冬櫻花、紅花檵木等為景觀樹種，配備常夏石竹、黑麥草、燈盞花、波斯菊、早熟禾、黑麥草等草本植物進行種植。

4 效益分析

通過項目實施，云臺山風力發電場預計將恢復森林面積241.8畝。其中，生態林195.6畝、經濟林46.2畝，這些林木將產生明顯的生態效益及一定的經濟效益和社會效益。

在水源涵養方面，恢復林木具有攔截降水、減緩地表徑流、增加土壤入滲、降低土壤蒸發、豐蓄欠補等方面的功能，工程區新增森林可以有效恢復工程地的森林覆蓋率。在水土保持方面，植被采用枝葉豐富的樹種和植物，能有效地攔蓄降水和緩解雨滴對地表的直接沖刷，從而減輕土壤侵蝕、減輕甚而消除泥石流或滑坡、保持土壤養分，減少水利設施和農田的泥沙淤積以及下游地區洪澇災害。根據測定，可減少土壤流失的平均值為30t/hm2.y。此外，新增植被還能固氮、固碳，在保證物種多樣性的同時對維持大氣生態平衡起著一定大的作用。

在經濟效益方面，根據風機平臺的經濟樹種種植密度、數量，參考當地作物產量和售價可測算出多年穩定產出，每年可為當地村民增加55.825萬元的經濟收入。

5 結束語

生態環保示范性山地風電工程的建設既不同于荒山造林或更新造林，也不同于園林綠化。既要考慮生態恢復和水土保持功能，又要考慮植被恢復效果、環境美化和降低成本。因而在前期、建設過程中要做好勘測，因地制宜多方評審，優化方案。能夠讓生態系統不經過人為的干預，還原、融入到被破壞前的環境當中去，將生態恢復和一定的經濟效益、環境美化結合起來，實現改善生態、生活環境，促進人與自然和諧發展的最終目標。

參考文獻：

[1]黃小軍.生態公路建設的理念與實踐[J].公路，2006，(z1)：209-211.

[2]王潤芝.樹立科學發展觀，促進風電產業可持續發展--南澳風電場的發展及環境保護對策研究[J].中國環保產業，2005，(2)：23-24.

[3]米勇.壩上地區風電場工程水土流失特點及防治措施[J].水土保持應用技術，2012，(5)：16-17.

[4]喻甦，但新球，吳協保等.石漠化土地綜合治理模式探討[J].中南林業調查規劃，2003，22(3)：18-20，23.

[5]李志福，王英杰.南水北調中線棄土棄渣場生態修復初探[J].南水北調與水利科技，2009，7(6)：414-416.