某風電場水土流失預測及防治措施體系

羅益仙

(佛山市德良水保環境工程有限公司，廣東 佛山 528399)

1 引言

水土流失是一種嚴重的土地資源浪費現象，在工程施工過程中，對原地表的擾動往往會造成水土流失現象的加劇[1-2]。對水土流失情況進行預測分析是十分必要的，可為水土流失措施選擇提供參考[3-4]。目前使用較多的水土流失預測方法包括：類比法[5]、數學計算[6]等。在前人研究的基礎上，對某風電場修建項目水土流失進行預測，并提出水土流失防治措施體系。

2 工程概況

廣東某風電場范圍主要為一條南北走勢的山脊以及一條東西走向的山脊，山脊長約為24 km，整個山脊海拔介于800 m～1227 m之間，屬山地風電場，土壤主要為紅壤，植被覆蓋率為85%。總裝機容量為50.6 MW，風機安裝場地16處；新建220 kV升壓站1座和13.50 km集電線路(均為直埋電纜)；修建進場道路8.67 km(其中改建長度8.48 km，新建路段0.19 km)，場內道路13.941 km(其中進站道路長0.4 km)；設置棄渣場9處、施工生產生活區1處。

3 水土流失防治范圍及分區

3.1 防治范圍

項目建設區總面積33.33 hm2。直接影響區面積為24.82 hm2。水土流失防治范圍見表1。

3.2 水土流失防治分區

結合工程特點水土流失防治區劃分為6個一級防治區，見表2。

表1 水土流失防治責任范圍面積匯總表 單位：hm2

表2 防治分區

4 水土流失預測

4.1 地表擾動預測

本工程建設擾動地表均為林地，見表3。

4.2 預測時段

水土流失預測時段包括施工準備期、施工期和自然恢復期。各區域水土流失預測時段見表4。

表4 水土流失預測時段

4.3 土壤侵蝕背景

經過調查，土壤侵蝕背景值見表5。

表5 建設區水土流失現狀表

4.4 擾動后土壤侵蝕模數

擾動地表后土壤侵蝕模數采用類比法確定，類比工程選用周邊區域風電場，海拔高程在20 m～150 m之間，水文、氣候、地形條件與眉毛山風電場所在區域較為一致。因此，擾動后土壤侵蝕模數見表6。

表6 擾動后土壤侵蝕模數

4.5 水土流失量預測

(1)水土流失總量采用下式計算

(1)

(2)新增水土流失量采用下式計算

(2)

式中：W、ΔW分別為擾動地表土流失量、新增流失量；n、K、Fi分別表示預測單元、時期(1為施工準備期、2為施工期、3為自然恢復期)、面積；Mik、ΔMik分別表示擾動后、不同時段新增土壤侵蝕模數；Yik表示預測時段。結果見表7。

工程建設擾動原地貌、損壞水土保持設施面積33.33 hm2；將產生棄方27.12×104m3。在不采取任何水土保持措施的情況下，建設期可能產生的水土流失總量4481 t，新增水土流失量為4344 t，見表7。

表7 水土流失量

5 水土流失防治措施布設

水土流失防治措施應當滿足安全、環保、生態、經濟的基本原則，常用措施可從3個方面考慮：工程措施、植被措施、臨時措施。結合不同的工程單元采用不同的具體的工程措施是十分必要的。①風電機組防治區采取的工程措施為場地平整、表土剝離回填、設置截排水溝；植物措施為種草、植被灌木護坡；臨時措施為裝土編織袋擋墻、苫布覆蓋、設置木柵欄。②升壓站防治區的工程措施為場地平整、表土剝離回填、設置截排水溝、雨水管、沉砂池、六邊形框格植被護坡；植物措施為種草、園林綠化；臨時措施為裝土編織袋擋墻、苫布覆蓋、設置木柵欄。③集電線路防治區采取的工程措施為場地平整、表土剝離回填；植物措施為種草；臨時措施為苫布覆蓋。④道路工程防治區采取的工程措施為表土剝離回填、設排水溝；植物措施為植被恢復種草，路旁綠化，掛網噴混植草護坡，栽植草灌護坡。⑤棄土場防治區采取的工程措施為場地平整、表土剝離回填、砌筑漿砌石擋墻，設置截排水溝、平臺溝、急流槽、沉砂池、擋水梗；植物措施為造林種草，栽植灌木護坡；臨時措施為裝土編織袋擋墻、苫布覆蓋。⑥施工生產生活區采取的工程措施為場地平整、表土剝離回填、混凝土板拆除；植物措施為造林種草；臨時措施為裝土編織袋擋墻、苫布覆蓋、設置排水溝及沉砂池。

6 結論

結合風電場工程特點，預測施工準備期、施工期以及自然恢復期場區及影響范圍的水土流失量，使用類比法結合華能蔣公嶺風電場工程特點，確定眉毛山風電場擾動后的土壤侵蝕模數，通過計算建設期水土流失總量4481 t，新增水土流失量為4344 t，水土流失總量較大。針對不同的水土流失單元，從工程措施、植被措施、臨時措施3個方面提出水土流失防治工程體系。