馮金根

（中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 31 1 1 2 2）

東南沿海風(fēng)電場水土保持完善措施實(shí)踐—以浙江玉環(huán)大麥嶼風(fēng)電場工程為例

馮金根

（中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 31 1 1 2 2）

近年來，我國大力推進(jìn)風(fēng)能資源的開發(fā)利用，東南沿海的風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)快速發(fā)展，由于陸上風(fēng)電選址多位于水力侵蝕相對嚴(yán)重的山丘區(qū)，在工程建設(shè)的同時也帶來了一系列的水土流失問題。以初步建成的浙江玉環(huán)大麥嶼風(fēng)電場工程水土保持完善措施設(shè)計(jì)、實(shí)施的工作實(shí)踐，從分析風(fēng)電場建設(shè)施工期存在的水土流失及其防治問題入手，針對場內(nèi)道路、邊坡溜渣體、風(fēng)機(jī)安裝平臺、集電線路等不同工區(qū)，有針對性地設(shè)計(jì)實(shí)施攔擋、綜合護(hù)坡、排水、植被恢復(fù)等措施，全面構(gòu)建了完成工程水土流失防治措施體系，從而實(shí)現(xiàn)迅速恢復(fù)重建工程區(qū)植被及周邊環(huán)境面貌、確保工程水土保持生態(tài)安全的目的。

東南沿海；陸上風(fēng)電；水土流失防治；完善措施

浙江省地處我國東南沿海風(fēng)能資源集中的“沿海及島嶼豐富帶”，特別是在近海山地丘陵區(qū)和海島山地丘陵區(qū)風(fēng)能資源尤為豐富，也是區(qū)域風(fēng)能資源最好的地區(qū)之一。近年來，當(dāng)?shù)卣罅ν苿语L(fēng)電能資源開發(fā)利用，國家清潔能源政策也給予了大力支持和傾斜導(dǎo)向。然而在風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)過程中，由于東南沿海多臺風(fēng)暴雨的自然氣候條件和山地丘陵區(qū)的山高坡陡，自然狀態(tài)下的水力侵蝕相對嚴(yán)重。加之風(fēng)電風(fēng)機(jī)多在山脊、山頂建基，施工道路、集電線路盤繞山間，施工條件和施工難度大，施工擾動強(qiáng)度大、范圍廣，從而導(dǎo)致人為因素的水土流失強(qiáng)度疊加。再有部分建設(shè)施工單位忽視施工現(xiàn)場的水土保持管理，工程區(qū)的水土流失問題在施工期間表現(xiàn)的較為突出，以致到工程完建時遺留較多需要落實(shí)、完善的措施和現(xiàn)場問題。本文以初步建成的浙江玉環(huán)大麥嶼風(fēng)電場工程水土保持完善措施設(shè)計(jì)、實(shí)施的工作實(shí)踐，揭示東南沿海風(fēng)電場典型水土流失問題及水土保持完善措施的設(shè)計(jì)、實(shí)施成效，供業(yè)界同行借鑒。

1 研究項(xiàng)目的概況

工程項(xiàng)目位于玉環(huán)縣南側(cè)大麥嶼街道山脊上，場址地處浙江東南沿海岸線中段，東瀕東海。設(shè)計(jì)安裝25臺風(fēng)機(jī)機(jī)組（單機(jī)容量1臺1.5 MW，余均2.0 MW），總裝機(jī)規(guī)模49.5 MW。主要建設(shè)內(nèi)容包括新建風(fēng)機(jī)安裝場地25處，110 kV變電站1座，直埋式集電線路7.6 km，場內(nèi)道路13.0 km，臨時碼頭1處。

工程于2012年8月上旬開工，2015年6月上旬完成全部25臺風(fēng)機(jī)吊裝。施工過程中，由于忽視施工現(xiàn)場的水土保持管理，存在施工組織、施工工藝不盡合理等因素，造成主體工程施工結(jié)束后，風(fēng)機(jī)安裝場地和場內(nèi)道路存留大量的裸露高陡邊坡、順坡溜塌等施工跡地；場內(nèi)道路排水設(shè)施嚴(yán)重缺失，工程區(qū)侵蝕沖溝遍布，植物措施滯后，植被覆蓋度較差，水土流失問題突出。水土流失危害嚴(yán)重影響臨近下游溪溝水質(zhì)和周邊環(huán)海景觀風(fēng)光帶的自然景觀，引起當(dāng)?shù)卣蜕鐣罕姷臉O大關(guān)注，被列為2015年縣政協(xié)1號提案急需水土流失整治的項(xiàng)目。

項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有明顯的海洋性氣候特征，每年7 — 9月受熱帶氣旋影響頻繁。項(xiàng)目區(qū)多年降水量1 450.60 mm，年均氣溫16.9 ～ 17.6℃，常年風(fēng)速2.9 ～ 9.6 m/s，主要災(zāi)害性天氣為臺風(fēng)暴雨襲擊。場址地貌以低山丘陵為主，原狀山體坡度約5° ～ 25°，工程場址范圍海拔58.00 ～ 328.00 m。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)原始植被覆蓋度約80%，常見植物為馬尾松。

2 工程現(xiàn)場問題

（1）場內(nèi)道路。工程大部分場內(nèi)道路內(nèi)側(cè)坡腳未設(shè)置排水溝，局部道路設(shè)置的漿砌片石排水溝受道路上邊坡滑塌影響於塞嚴(yán)重，泥結(jié)石質(zhì)道路路面因匯流漫溢沖刷形成片網(wǎng)狀淺層侵蝕；部分路段道路填筑邊坡未設(shè)攔擋措施或攔擋不到位存在邊坡溜渣、滑移、渣面侵蝕沖溝遍布。大量的溜渣滑移嚴(yán)重侵占覆壓下方的地表、植被。開挖邊坡坡面普遍較陡，土石裸露，潛在水土流失嚴(yán)重危害的條件。

（2）風(fēng)機(jī)平臺?，F(xiàn)狀普遍裸露，部分風(fēng)機(jī)平臺土石余方無序堆放，場地多片網(wǎng)狀侵蝕沖溝；部分風(fēng)機(jī)平臺下邊坡亦存在施工管理不當(dāng)或攔擋措施不到位而形成的溜渣堆積體和水蝕沖溝。

（3）集電線路。電纜溝多垂直等高線順坡挖埋，施工后作業(yè)帶未場平整治，裸露地表未實(shí)施植物措施恢復(fù)原地貌；部分集電線路施工作業(yè)帶順坡坡度較陡，順坡向溝蝕狀況嚴(yán)重，部分區(qū)域已對下游構(gòu)成水土流失不良影響。

3 水土流失整治對策

考慮主體工程已經(jīng)完工試運(yùn)行，水土流失整治措施盡量減少新增擾動原地貌和新增占地，將整治施工對原地貌的擾動降至最低。同時選用的工程材料考慮經(jīng)濟(jì)性盡量就近取材，植被選擇經(jīng)濟(jì)性好的當(dāng)?shù)剡m生樹草種，措施設(shè)計(jì)在滿足生態(tài)合理性的基礎(chǔ)上盡量兼顧經(jīng)濟(jì)性，且盡量減少日常維護(hù)和管理費(fèi)用[1-2]。根據(jù)項(xiàng)目組成及水土流失破壞形態(tài)，從場內(nèi)道路、邊坡溜渣體、風(fēng)機(jī)安裝平臺、集電線路等不同工區(qū)全面補(bǔ)充構(gòu)建工程水土流失防治措施體系。

3.1 場內(nèi)道路

3.1.1 路塹邊坡

根據(jù)地形測量成果，場內(nèi)道路上邊坡開挖坡度多在40° ～ 70°，局部大于70°，大部分為巖質(zhì)坡面，少部分低坡、起坡處為第四系土石間層或土質(zhì)覆蓋層坡面。由于巖質(zhì)坡面大多坡度較陡，簡易的草皮護(hù)坡、撒播灌草籽等植物護(hù)坡不能適用。整治設(shè)計(jì)考慮對于坡面穩(wěn)定、坡長較短，坡度大于60°的一般巖質(zhì)邊坡和弱風(fēng)化邊坡，采取清理坡面松散孤石，坡腳種植槽聯(lián)動排水溝，種植槽混植花灌木和攀援類植物，花灌木先期營造坡腳景觀帶，后期攀援植物開枝散葉的前帶后面美化的沿路景觀、生態(tài)恢復(fù)效果。

對以第四系覆蓋層（含全風(fēng)化層）為主的開挖上邊坡，采取預(yù)先放緩至穩(wěn)定坡度（40°以下），避免后續(xù)滑塌繼續(xù)淤塞坡腳排水溝，根據(jù)邊坡坡面土層和坡度情況撒播灌草籽或液壓噴播灌草護(hù)坡綠化。對局部路塹邊坡裸露坡面，景觀生態(tài)影響較差，已引起地方的強(qiáng)烈反應(yīng)的的環(huán)海側(cè)區(qū)域開挖坡面采用成本較高的填土生態(tài)袋植被護(hù)坡措施。

3.1.2 填筑邊坡

風(fēng)電場填筑邊坡一般為10° ～ 40°的土石混質(zhì)邊坡，現(xiàn)狀裸露。整治設(shè)計(jì)考慮對坡長較短的（坡長＜3 m）一般填方邊坡采用人工修坡至穩(wěn)定坡度，清理坡面、坡腳浮石并覆土，撒播灌草籽綠化。對于坡長≥3 m或受地形限制無法放坡至穩(wěn)定坡度且易引發(fā)繼續(xù)滑坡溜渣的區(qū)域采用M7.5漿砌片石擋墻收坡。不具備漿砌片石擋墻施工條件的地段采用在坡腳雙排梅花形布置松木樁攔擋防護(hù)。樁與樁之間貼合不留空隙并采用鉛絲綁扎，松木樁沒入土內(nèi)至少1.5 m。收坡的漿砌石擋墻和松木樁內(nèi)側(cè)植攀緣植物，坡面覆土并撒播灌草籽綠化。

道路下邊坡?lián)鯄Φ仁┕み^程中，為避免施工二次引起溜渣造成原地貌擾動破壞，施工時在施工作業(yè)線下方1.00 m范圍內(nèi)增設(shè)1道竹制攔渣柵欄作為簡易的攔擋設(shè)施。并在下邊坡?lián)鯄κ┕で靶藿ㄍ瓿?。擋墻施工結(jié)束后，攔渣柵欄可不拆除，做好浮渣清理，以繼續(xù)發(fā)揮攔擋作用。

3.1.3 道路路面

場內(nèi)道路多為土質(zhì)路面，運(yùn)行期作為風(fēng)機(jī)檢修通道兼防火隔離帶予以保留。路幅寬度控制在4.5 m內(nèi)，對路幅寬度外的兩側(cè)區(qū)域全部采用覆土并撒播灌草籽綠化措施。局部路面較陡區(qū)域?qū)嵤┗炷谅访嬗不?，避免路面因沖刷造成水土流失。對排水邊溝缺失路段，根據(jù)地形在道路內(nèi)側(cè)坡腳補(bǔ)充設(shè)置漿砌片石排水邊溝，將道路周邊匯水引排至附近天然溝道內(nèi)。排水邊溝接入周邊天然溝道前先接入磚砌沉沙池。局部匯水區(qū)域較大的路段適當(dāng)提高排雨洪標(biāo)準(zhǔn)。場內(nèi)道路根據(jù)周邊地形及沿線排水的需要，布設(shè)橫向排水圓管涵，避免上游側(cè)匯水排水不暢進(jìn)入路面漫流。圓管涵上游端設(shè)置集水井，與上游側(cè)排水溝相連，可兼沉沙池使用。圓管涵下游段排入天然溝道前先接入消力池，以減緩排水流速，降低對自然溝道的沖刷。圓管涵和消力池相接的部分采用跌水坎連接，消能形式采用底流式消力池，消力池下游1.00 m范圍內(nèi)鋪砌塊石以加強(qiáng)抗沖刷能力。

道路兩側(cè)多余空地全部覆土形成的綠化帶，綠化帶內(nèi)采用栽植喬、灌木結(jié)合地表撒播灌草籽的形式綠化。喬木、灌木選當(dāng)?shù)剡m生樹種，為豐富沿線樹種配置，沿道路每隔500 m更換1次灌木種類。

3.2 溜渣堆積體

因?yàn)閳鰞?nèi)道路施工臨時攔擋防護(hù)不到位，引起道路開挖土石方向下邊坡坡面滾落堆積形成松散土石混合體。溜渣堆積體自穩(wěn)性差，遇強(qiáng)降雨或臺風(fēng)天氣極易繼續(xù)滑塌覆壓下部植被，土石混合體進(jìn)入下方溝道造成水土流失危害。

溜渣整治對策：對溜渣量小，溜渣堆積體離路面較近，具備挖掘設(shè)備清理施工條件的溜渣堆積體采取掏挖施工，清除坡面溜渣體并外運(yùn)至風(fēng)機(jī)安裝場內(nèi)攤鋪回填；對溜渣量大或不具備清理施工條件的溜渣堆積體，先對溜渣邊坡的表面浮石進(jìn)行清理和揀拾，再將揀拾的浮石作為漿砌石擋墻的石材壘砌在堆積體坡腳，漿砌石擋墻內(nèi)側(cè)栽植攀援植物。對溜渣坡面采取栽植根系發(fā)達(dá)的當(dāng)?shù)剡m生鄉(xiāng)土樹種，比如喬木可選用筆管榕、黃連木、榔榆、樸樹、紅楠、普陀樟、舟山新木姜子、木荷、青岡、石櫟等，灌木可選用日本野桐、柃木、化香、紅葉石楠、厚葉石斑木、濱柃、海桐、胡枝子、決明等。喬、灌木下方采取液壓噴播植草措施。對溜渣堆積體厚度較大（厚度＞1.00 m），堆積體下方存在地方通行道路,堆積體滑塌將影響下方通行安全的溜渣堆積體，考慮對溜渣坡面采取人字形框格骨架內(nèi)液壓噴播植草邊坡防護(hù)措施，人字形框格骨架底部設(shè)置M 7.5漿砌片石擋坎收坡。擋坎采用梯形斷面，擋坎沿等高線布設(shè)。

3.3 風(fēng)機(jī)安裝平臺

工程共25處風(fēng)機(jī)安裝平臺均裸露未綠化。由于風(fēng)機(jī)平臺后期還要進(jìn)行設(shè)備檢修維護(hù)使用，不適宜栽植灌木或恢復(fù)林地，考慮對風(fēng)機(jī)平臺周邊多余土方進(jìn)行就近攤鋪整理。為便于排水，風(fēng)機(jī)平臺平整后的場地保持中間高，周邊低的拱形場地（坡度2%）。對平整后的風(fēng)機(jī)安裝場地覆20 cm厚種植土后撒播狗牙根和白三葉草籽綠化。

3.4 集電線路作業(yè)帶

集電線路的電纜溝大部分垂直等高線順坡敷設(shè)，電纜溝回填后施工作業(yè)帶裸露未綠化。部分作業(yè)帶地形坡度陡，開挖回填浮土松散，強(qiáng)降雨作用下沿電纜溝的溝蝕作用明顯，并形成帶網(wǎng)狀淺溝侵蝕表征。考慮對集電線路施工作業(yè)帶進(jìn)行場地平整，并對原有回填松散土方進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度控制在90%以上，集電線路作業(yè)帶場地平整后與周邊原始地形能平順銜接。由于集電線路占地范圍下方為電纜設(shè)施，不宜恢復(fù)為林地，因此采用覆土后栽植淺根性灌木和撒播灌草籽方式綠化。對局部集電線路作業(yè)帶縱向較陡區(qū)域（縱向坡度大于30°的地段），為避免地面匯水順坡向沖刷，沿坡長每3 ～ 5 m橫向設(shè)置1道填土生態(tài)袋擋坎作為截水墻避免坡面集中匯流，擋坎之間的坡面采用栽植灌木，灌木底部液壓噴播植灌草綠化。

4 規(guī)范項(xiàng)目建設(shè)行為

東南沿海風(fēng)電場建設(shè)施工期的水土流失問題除通過技術(shù)手段在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行完善整改外，要保證設(shè)計(jì)的水土保持措施落實(shí)到實(shí)處，還應(yīng)從項(xiàng)目管理上規(guī)范風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)行為。當(dāng)前風(fēng)電建設(shè)管理中普遍存在因過度追求目標(biāo)效益而隨意壓縮工期，消弱或取消水土保持設(shè)計(jì)內(nèi)容，忽視生態(tài)保護(hù)等問題。從風(fēng)電建設(shè)管理的角度，應(yīng)做好以下幾個方面工作。

4.1 重視風(fēng)電設(shè)計(jì)工作

項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)選擇具有優(yōu)質(zhì)資質(zhì)和業(yè)績的設(shè)計(jì)單位開展勘測設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)單位要加強(qiáng)涉及水土保持建設(shè)內(nèi)容的方案比選，合理采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，提出科學(xué)合理的工程水土保持方案。工程施工過程中，項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)尊重水土保持設(shè)計(jì)成果，不隨意變更和取消水土保持設(shè)計(jì)內(nèi)容。

4.2 加強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)管理

風(fēng)電項(xiàng)目在招投標(biāo)過程中，應(yīng)提高對施工、監(jiān)理單位的資信能力要求，引進(jìn)具有風(fēng)電施工經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)承擔(dān)工程建設(shè)，嚴(yán)禁工程非法轉(zhuǎn)包和違法分包。施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)紅線范圍施工，積極采用新技術(shù)、新工藝和先進(jìn)機(jī)械設(shè)備，優(yōu)化施工工藝和方案，減少工程對土地的占用和對山體的開挖、破壞。

4.3 落實(shí)水土保持措施

在建設(shè)過程中，施工單位要合理安排施工工序，嚴(yán)格控制工程開挖擾動面，嚴(yán)格執(zhí)行水土保持方案確定的棄渣處置方案，嚴(yán)禁向山體兩側(cè)直接傾倒余泥渣土等野蠻施工行為。切實(shí)做好表土的保護(hù)利用，及時植樹和封育管護(hù)，恢復(fù)場區(qū)地表植被。合理安排施工工期，盡量避免在雨季施工，最大程度減少對山體植被造成破壞。

5 結(jié) 語

東南沿海山地丘陵區(qū)風(fēng)電場工程施工具有建設(shè)周期短，點(diǎn)、面、線侵蝕并存，工程擾動范圍和強(qiáng)度大，且工程區(qū)地形起伏大，多居山顛脊頂，施工難度大，植被破壞后修復(fù)困難，自然和人為疊加水土流失特點(diǎn)突出。若施工過程中水土保持措施不落實(shí)，將造成后續(xù)實(shí)施難度大，投資遠(yuǎn)超原設(shè)計(jì)概算的被動局面（以本工程為例，需新增500萬元工程投資）。因此做好東南沿海山地丘陵區(qū)的風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目，重要的是項(xiàng)目單位要嚴(yán)格落實(shí)建設(shè)項(xiàng)目水土保持“三同時”制度，將批復(fù)的水土保持方案各項(xiàng)措施全面列入招投標(biāo)文件和施工合同中，并在施工中督促、檢查落實(shí)。否則當(dāng)因項(xiàng)目建設(shè)引起水土流失不良后果再采取整改補(bǔ)救措施，則極其得不償失。

[1] 謝連和．可再生能源的生態(tài)困境—如何遏制風(fēng)電開發(fā)帶來的水土流失[J]．黑龍江水利科技．2012，1(1)：21 - 22．

[2] 龔長春，熊峰，章龍飛．山地風(fēng)電場項(xiàng)目水土保持方案植被恢復(fù)措施探討[J]．江西水利科技．2013，9(3)：228 - 230．

（責(zé)任編輯 姚小槐）

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1008 - 701X(2017)04 - 0026 - 03

10.13641/j.cnki.33 - 1162/tv.2017.04.008

2017-02-11

馮金根(1985 - )，男，工程師，碩士，主要從事水土保持設(shè)計(jì)、監(jiān)測、水土保持方案編制及水土保持研究工作。

E - mail：nongjiale -2004@126.com