塔城老風口風電場水土保持措施研究

魏欣桃 水利部新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院

新疆的風能資源儲量是9.57億kW，全年可發電約6771億度，風能開發利用前景相當可觀。塔城老風口風區是新疆九大風區之一。風電場的建設會對原地貌造成地表擾動、植被破壞，明確水土流失防治責任范圍、采取適當防治措施可有效減輕施工過程中的水土流失強度。本文以塔城老風口49.5MW風電工程為例，對項目建設過程中發生的水土流失情況及防治措施進行分析，以期為同類項目水土保持提供參考。

1.項目及項目區概況

1.1 項目情況

塔城老風口49.5MW風電場位于塔城地區托里縣境內，裝機容量為49.5MW。33臺風機布置在公路右側為3排11列，排間距200m，列間距400 m。本項目工程總占地為25.7hm2，主要為戈壁荒地。土石方開挖總量3.27萬m3，土石方回填總量3.27萬m3，調出方用于鋪設道路及安裝場地1.43萬m3。

1.2 項目區概況

項目區位于托里縣區域內，屬大陸性氣候，年平均氣溫為8.8℃。年平均降水量為282.1mm，年平均日照時數為2336.6小時，全年無霜期為l50天左右，光照充足，干旱多風。土壤類型主要為灰棕漠土，受大風侵蝕影響，場址植被為紅柳和梭梭，植被覆蓋率低于5%。

風電場區域內立有1基70 m高度測風塔，測風塔70m高度代表年平均風速為7.95m/s，平均風功率密度為917W/m2。上下層風向切變較小，風向穩定，有利風力發電機組效率的提高。

2.主體工程水土保持分析評價

本工程占地面積25.7hm2，分風機場區、道路區、升壓站區、施工生產生活區四個分區。

2.1 工程占地分析評價

本工程占地性質主要分為永久占地和臨時占地，其中永久占地面積為8.59hm2，臨時占地面積為17.11hm2。永久占地主要包括風機及箱變基礎、檢修道路、升壓站和進站道路等，永久占地不占用基本農田等生產能力較高的土地。臨時占地主要包括施工生產生活區、吊裝場、施工臨時道路等臨時施工場地占地，在過程施工結束后，采取相應的措施恢復原有地表狀況，不改變占用土地原有的功能。

風電機組共33臺，共占地0.78 hm2；風機檢修道路17.7km，占地6.20hm2；施工臨時道路17.7km，占地11.02 hm2；吊裝場地占地4.04hm2；架空線路占地0.30hm2；電力電纜溝占地0.68 hm2；進站道路長1.40k m，按7m寬征地，占地0.98hm2；施工生產生活區占地0.65hm2。

2.2 土石方平衡分析評價

本工程土石方平衡均為就地平衡，不設永久棄渣場，各分項工程完工后均進行土地平整后夯實或混凝土覆蓋。本工程挖方總量為3.27萬m3，土石方回填總量3.27萬m3，調出方用于鋪設道路及安裝場地1.43萬m3，基本實現工程內土方平衡。本工程土石方開挖量主要是場內風機及箱變基礎開挖，道路及預埋裝置的開挖等引起，而土石方回填主要用于風機及箱變基礎、吊裝場和施工及檢修道路的平整。項目對基礎開挖余方進行合理處理，利用部分余土修筑吊裝場地，有效減少棄土的產生。

3.水土流失防治責任范圍

工程建設水土流失防治責任范圍包括項目建設區和直接影響區兩部分。項目建設區總面積25.7 hm2，直接影響區面積為14.53hm2，包括以下五部分。

（1）風機及變壓器基礎直接影響區：包括主風向上風向5m，下風向5m，基礎直徑16.5m，共33個桿塔，則揚塵影響區面積為0.58hm2。

（2）電力電纜溝及輸電線路：需建電力水泥電桿、電纜溝。主體工程設計電纜溝寬1m，長度400m，造成的揚塵影響區面積約0.08hm2。

（3）道路：包括進場道路、檢修道路和臨時道路，影響范圍計算均按道路兩側5m，影響面積12.33hm2。

（4）施工生產生活區：主要為站場周邊3m內，影響面積為0.09hm2。

（5）升壓站：主要為站場周邊5m內，影響面積為0.21hm2。

本工程建設水土流失防治責任范圍總面積為40.23hm2，詳見表1。

4.水土流失預測結果

本工程位于沖洪積平原區，以風力侵蝕為主。工程道路和臨時施工道路均呈線性分布，風力發電機組基礎、箱變基礎和電桿臨時施工生產區均為點狀分布。由于工程建設挖損、壓埋、堆置等原因，致使原地貌植被受到不同程度的破壞，降低了水土保持功能。經計算，本工程建設可能造成的水土流失總量為2448.8t，其中新增水土流失總量207.6t，主要在風力發電場區和道路區。

5.水土保持措施總體布局

根據主體工程及工程施工布置，將本工程建設期水土流失防治分區劃分為風力發電場區、道路區、升壓站區、施工生產區四個防治分區。

風力發電場區采取措施為吊裝場土地平整4.04hm2，臨時堆渣穩定邊坡堆放需防塵網3802m2。

道路區臨時進場道路分別銜接場內各施工場地與風力發電桿塔。道路長約11.78km，路面寬度9.0m，為汽車輾壓土石路面，土地平整6.88 hm2，需灑水1680 m3。排水溝開挖土方630m3，預制砼板300m3。

升壓站區設置排水溝，排水溝開挖土方392.7 m3，預制砼板187.2m3。表土回填426m3，播撒草籽30kg，種植草坪0.045 hm2，配灌溉水管和微噴設備。

表1 工程水土流失防治責任范圍 單位：hm2

施工生產生活區布置在升壓站附近，面積共0.5hm2。施工前對該區域進行場地平整和礫石壓蓋措施，礫石覆蓋150m3，灑水量為180m3。恢復和改善。

6.水土保持效益分析

工程實際擾動土地面積為28.55h m2，施工結束后水土保持措施防治面積及永久建筑物面積為28.41 hm2，擾動土地整治率為95.51%；各防治分區內實際擾動土地范圍除去建筑物占地、道路和場地硬化面積，完成水土流失治理面積26.94h m2，平均水土流失總治理度為99.48%；土壤侵蝕類型為中度風蝕，土壤流失容許值為3000t/km2·a，各防治分區治理后年均土壤流失強度為3000t/km2·a，土壤流失控制比為1.0；總挖方3.27萬m3，填方3.27萬m3，未產生永久棄渣，通過各項防護措施的實施，攔渣率達到95%；方案設計對林草植被恢復率指標不作要求。

通過工程建設和運行過程中實施的一系列水土保持措施，能有效防止新增水土流失，實現項目區環境的

7.結語

塔城老風口49.5MW風力發電工程水土保持措施設計及布局總體合理，實現了控制水土流失，恢復和改善生態環境的目的。本工程的水土保持工程措施主要為排水溝、場地平整、礫石壓蓋。所采取的排水溝能夠有效排導徑流，各區內的土地平整完成狀況較好。土地平整有效減輕了水土流失強度，發揮了較好的水土保持效果。礫石壓蓋可以保護被擾動的裸露地表，有效的減少了施工期和運行期的水土流失，水土保持效果良好。