風電項目水土保持措施及效益分析

王志峰，孫 君

（貴州省水利水電勘測設計研究院有限公司，貴州貴陽 550002）

1 項目及項目區(qū)概況

1.1 項目概況

黎平縣某風電場項目位于貴州省黔東南苗族侗族自治州黎平縣西北部德化鄉(xiāng)、平寨鄉(xiāng)和尚重鎮(zhèn)境內(nèi)。工程共布置33 臺單機容量為1500kW 機組，總裝機規(guī)模49.5MW，建110kV 升壓站1 座，建成后，項目年上網(wǎng)電量1.0187 億kW·h，工程規(guī)模為Ⅲ級中型。

黎平縣某風電場項目主要由風機場地、集電線路、交通道路、升壓站等部分組成。

風機場地按微地形條件分為山頂和山脊兩種類型，其中19 個風機為山頂型風機，另外14 個為山脊型風，每臺風電機組配置一臺箱式變電站，總計33 臺。箱變采用天然地基、鋼筋混凝土基礎。根據(jù)風電場風機布置和施工道路布置，為滿足風機施工安裝需要，在每個風機基礎旁設一塊施工吊裝場地，并與場內(nèi)施工道路相連。

升壓站位于風電場中心偏北區(qū)域，平面上呈長方形布置。升壓變電站區(qū)布置大體分成東、西兩個區(qū)域。西區(qū)為生活管理區(qū)，包括綜合樓、附屬用房、健身廣場等；東區(qū)為變電工區(qū)，主要布置有35kV 屋內(nèi)配電裝置、無功補償設備、主變壓器及110kV 室外架構等。

集電線路起于風機基礎經(jīng)箱式變電站，止于最近的35kV 風機變電站高壓側(cè)桿塔，電纜采用地下敷設方式。風機電壓經(jīng)箱變升壓至35kV 經(jīng)埋設電纜T 接到架空線，再通過架空線送至升壓站。

交通道路分為進站道路及場內(nèi)道路，新建的進場道路與當?shù)氐缆废嚆暯樱M場道路設計標準為四級碎石公路，路長15km，路基寬6m，路面寬5m，道路轉(zhuǎn)彎半徑不小于50m，道路縱坡不大于8%。場內(nèi)新建檢修道路為碎石路，道路總長52.8km，路基寬6m，路面寬為5 m，道路最小轉(zhuǎn)彎半徑不小于50m，道路縱坡不大于8%。場內(nèi)施工道路通向各風機機位，并與吊裝場地相連。

本工程施工營地和其他施工臨時設施，集中布設于風場南側(cè)26 號風機和27 號風機之間，見表1。

表1 項目組成

1.2 項目區(qū)概況

項目區(qū)地處長江流域沅江水系，屬于低中山侵蝕構造地貌。地震基本烈度小于Ⅵ度，為中亞熱帶濕潤季風氣候，區(qū)域內(nèi)的主要土壤類型有黃壤和水稻土。多年平均氣溫15.4℃，多年平均降水量1321mm，降水主要集中在4—9 月項目區(qū)植被類型屬中亞熱帶常綠闊葉林帶，全縣森林覆蓋率達58.44%，項目區(qū)林草覆蓋率約為65.97%。

本項目屬于湘資沅上游國家級水土流失重點預防保護區(qū)，屬于貴州省人民政府公告的水土流失重點預防保護區(qū)，土壤侵蝕類型以水蝕為主，黎平縣土壤侵蝕模數(shù)為457t/（km2·a），屬微度水土流失區(qū)，土壤容許侵蝕模數(shù)為500t/（km2·a）。

2 防治分區(qū)

項目建設區(qū)主要包括項目永久占地、臨時占地、租賃土地、管轄范圍等土地權屬，明確需由項目業(yè)主對其區(qū)域內(nèi)的水土流失進行預防或治理的范圍；直接影響區(qū)是因項目生產(chǎn)建設活動可能造成水土流失及危害的項目建設區(qū)以外的其他區(qū)域，該區(qū)域是由項目建設所誘發(fā)、可能加劇水土流失的范圍，如若加劇水土流失應由建設單位進行防治的范圍，確定本項目各單項工程水土流失防治責任范圍劃分，見表2。

表2 水土流失防治責任范圍確定方法

根據(jù)野外調(diào)查結果，在確定的防治責任范圍內(nèi)，依據(jù)主體工程布局、施工擾動特點、布設時序基本相同、功能接近、工程布局相對集中等劃分水土保持一級防治分區(qū)；之后根據(jù)項目工程特征、施工工藝、施工組織及開發(fā)利用等劃分水土保持防治亞區(qū)。共劃分了6 個一級防治區(qū)（風機區(qū)、集電線路區(qū)、升壓站區(qū)、交通道路區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)及附屬系統(tǒng)區(qū)）和11 個二級防治區(qū)。

3 措施總體布局

根據(jù)各防治分區(qū)的特點進行水土保持措施總體布置，盡可能將點上重點治理和面上一般防治、生物措施與工程措施、防治棄渣流失與治理土壤侵蝕和提高土地生產(chǎn)力有機結合起來，統(tǒng)籌安排各類水土保持措施，并經(jīng)優(yōu)化布局，形成完整的水土流失防治體系。

風機區(qū)：施工前先將區(qū)域內(nèi)的表土連同草皮一起剝離，堆放在吊裝場地內(nèi)的空地上，并采取臨時防護措施。在風機場地填方邊坡的底部設置擋土墻，防治土體滑落至場地外區(qū)域造成水土流失。山頂型風機場地在施工期間考慮臨時排水溝即可，山脊型風機場地由于上游有一定來水，需在場地周邊設置永久排水溝，將坡面來水引入道路排水邊溝。施工結束后在場地內(nèi)回覆草皮并補撒草籽，挖填方邊坡需在坡面上撒播草籽，最大限度的對工程擾動區(qū)域進行綠化，使其與周邊景觀協(xié)調(diào)。

升壓站區(qū)：升壓站是生產(chǎn)運行控制中心和管護人員集散地，施工結束后需進行綠化美化，但不宜種植高大喬木，水保措施考慮栽植具有美化效果的灌木并撒播草籽進行綠化。該區(qū)施工前先將表土剝離，臨時堆存在區(qū)內(nèi)空地，設置臨時土袋攔擋；在升壓站填筑邊坡底部設置擋土墻，同時，為避免升壓站受洪水威脅，擬沿升壓站圍墻外修建截水溝，并在升壓站內(nèi)部建筑物周圍布設排水溝，將來水引排至天然溝道，形成完整的截排水系統(tǒng)。

集電線路區(qū)：施工前應將表土連同草皮一起剝離，采取臨時攔擋措施，施工期間根據(jù)現(xiàn)場的實際地形情況，在臨時堆渣的下邊坡設置臨時攔擋措施，施工結束后，回覆表層土和草皮，并在地面補撒草籽，增強綠化效果。

交通道路區(qū)：施工前將區(qū)域內(nèi)表土及草皮剝離，臨時堆放在沿線空地上，設置臨時土袋攔擋；在進站道路的內(nèi)側(cè)設置排水溝，并在道路外側(cè)裸露地面栽植行道樹和撒播草籽進行綠化；檢修道路主體工程考慮保留，需在道路內(nèi)側(cè)設置排水溝，考慮簡易的臨時溝道即可，對于道路外側(cè)的裸露區(qū)域，回覆表土和草皮后，再補撒草籽進行綠化。

施工生產(chǎn)生活區(qū)：該區(qū)為臨時用地，施工前應先將表土連同草皮一起剝離，臨時堆放在該區(qū)空地上，采取臨時防護措施。施工結束后，回覆表土及草皮，并在地面補撒草籽，增強植被恢復效果。

附屬系統(tǒng)區(qū)：該區(qū)的占地面積及土石方開挖量均很小，且施工十分簡單，造成的水土流失危害很小，該區(qū)的水保措施只需考慮施工結束后在裸露地面撒播草籽恢復植被即可。

本工程防治措施總體布局見表3。

表3 水土流失防治措施體系

4 效益分析

4.1 保土保水效益

本工程水土保持措施得到全面實施后，將基本控制因工程建設造成的新增水土流失，在保證工程施工建設和運行安全的同時，通過改變微地形、增加地面植被，可改良土壤性質(zhì)、增加土壤入滲，減輕土壤侵蝕，將產(chǎn)生明顯的保水保土效益，防治因水土流失造成的損失。

（1）保土效益。根據(jù)水土流失預測成果分析，在預測時段內(nèi)項目建設導致的新增水土流失主要來自于道路建設，其他如風機區(qū)等的流失強度也將到達強烈至極強烈侵蝕。

通過各項治理措施后，整個項目涉及區(qū)域的水土流失將明顯減輕，項目區(qū)建設區(qū)水土保持措施實施并完全發(fā)揮效益后，土壤侵蝕模數(shù)在500t/（km2·a）左右，表現(xiàn)為微度水土流失。另采取植物措施后，可增加地面林草覆蓋率，使得地面覆蓋物如枯枝落葉增多，加上灌草的根系固土，能促進地表腐殖質(zhì)的形成，有效增加土壤肥力，提高土壤抗侵蝕能力，從而達到保土的效益。

（2）保水效益。保水效益主要體現(xiàn)在植物措施實施后，由于在進行植物措施時改變了原土地地形，使之更加平坦，減少了坡度和坡長，延緩了坡面匯流的速度，使降水能夠有充足的時間入滲地表土層。其次由于地表林草灌叢能降低雨水的動能，避免降雨直接落下對地表造成擊濺，使之能緩慢入滲；而且由于地表植被的增多，地面枯枝落葉等覆蓋物增厚，能儲藏大量的水分，也延長了水分停留時間，有利于增加土壤的含水量。另外植被的根系對改善土壤結構、理化性質(zhì)具有積極的作用，能夠使土壤團粒結構比例加大，從而使得土壤的雨水入滲能力和持水能力提高。進一步改善植被生長的立地條件，形成生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[1]。

4.2 生態(tài)效益

本工程結合原占地地類，因地制宜的采取植被恢復措施，對裸露地面進行植被恢復后，能有效的保持土壤、涵養(yǎng)水分、穩(wěn)定邊坡、減少徑流和侵蝕量。隨著林草覆蓋度的增加，使周邊生物朝著良性的方向發(fā)展，有利于保護生物多樣性。水保措施實施后，將減少工程建設對環(huán)境的破壞，使項目區(qū)得到綠化、美化，生態(tài)環(huán)境得到有效保護和改善，體現(xiàn)出水土保持生態(tài)環(huán)境建設與開發(fā)建設工程同步發(fā)展，創(chuàng)建生態(tài)優(yōu)先、社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的開發(fā)建設項目。

4.3 社會效益

水土保持設施的有效實施，將使項目建設中可能造成的水土流失得到有效的預防和治理。對開挖邊坡進行防護，使項目區(qū)邊坡穩(wěn)定，消除安全隱患；項目區(qū)水土流失的治理，也將有助于減少下游河道泥沙危害，減少下游泥沙淤積和維護下游河道水質(zhì)。

另外，通過實施水土保持措施特別是植物措施，可大大改善項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境，減少因項目建設對項目區(qū)域及周邊地區(qū)的影響，提高風電場建設區(qū)的環(huán)境質(zhì)量。

5 結語

黎平縣某風電場項目水土保持措施設計及布局總體合理，實現(xiàn)了控制水土流失，恢復和改善生態(tài)環(huán)境的目的。本工程的水土保持工程措施主要為表土剝離、排水溝、綠化措施、臨時覆蓋。項目共治理水土流失面積49.82hm2，項目區(qū)擾動土地整治率達到99.89%，水土流失總治理度達到99.8%，土壤流失控制比達到1.0，攔渣率達到99.89%，林草植被恢復率達到99.74%，林草覆蓋率達到41.65%，均超過方案所確定的防治目標。水土保持方案提出的各項水土流失防治措施得到落實后，項目建設區(qū)的原有水土流失得到基本治理，新增水土流失得到有效控制，生態(tài)得到最大限度的保護，環(huán)境得到明顯改善，水土保持設施安全有效。