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风电工程水土流失特点及防治措施体系探讨

2020-01-20

治淮 2020年8期
关键词:集电扰动风电

一、引言

生产建设项目在建设、生产和运行过程中由于开挖、填筑、取料、弃渣等活动,扰动、挖损、占压土地,造成地貌、土壤、植被损坏,从而导致水土资源和土地生产力的破坏和损失,是一种典型的人为加速侵蚀。不同于一般的水土流失,生产建设项目水土流失与人为活动的范围、强度有很大联系,水土流失具有分布集中、类型和形式多样、强度大而不均、危害严重等特征。

生产建设项目因其所处的地理位置、地貌类型、生态脆弱程度、对地表的扰动强度、施工工艺(方法)等不同,水土流失特点具有一定的差异。风电工程作为生产建设项目的一种类型,有其独特的水土流失特点,在建设期间,由于开挖、土方堆垫、人类机械活动频繁等,使原地表植被遭受严重破坏,改变了土壤理化性质,破坏了土壤结构,施工期间水土流失急剧增加。本研究以皖南地区风电工程为对象,探索风电项目建设过程中的水土流失规律及其防治措施,为防治水土流失,合理利用水土资源,改善生态环境奠定基础,为风电项目水土流失防治技术提供依据。

二、风电工程水土流失特点

1.工程特点

风电项目建设内容主要包括风电机组、升压站、输电线路、场内道路、施工场地等,其中风电机组、升压站为点状,输电线路、场内道路为线状,因此,风电项目具有点状、线状相结合的特点;同时,风电项目施工期一般在1~2年,工期较短;发电机组为了充分利用风能资源,多布置于山顶;工程施工采用机械、人工开挖,开挖土石方量大。

2.水土流失特点

工程点状、线状相结合的特点,导致施工造成的水土流失同样具有点线结合的特征,点多线长,水土流失防治难度较大。施工期间场内道路路基开挖填筑形成的边坡是水土流失的主要策源地。为满足工程施工交通需要,临时道路开挖、填筑形成的坡面也极易发生水土流失。因此,除风机、升压站基础开挖造成的水土流失呈不连续的点状分布外,路基所产生的水土流失呈线状分布。

不同施工阶段,产生水土流失的影响因素不同。风电工程施工准备期,由于材料堆放、场地平整,导致原地面覆盖物被清除,造成土地裸露,产生水土流失;土建施工期,由于基础开挖、土石方挖填、堆垫、运输等,对地表产生剧烈扰动,是水土流失发生的重要时段,同时,场内道路、发电机组施工中更是挖、填扰动作业频繁,产生大的开挖面、堆垫面,是产生水土流失的重点地段;设备安装和调试期,地表挖填扰动基本结束,开始进行土地整治和植被恢复,仍会产生水土流失,但水土流失强度明显减小。

皖南地区地貌以山地丘陵为主,地形起伏较大,施工产生的土石方量较大,降雨量大,加剧了风电工程施工过程中的水土流失的发生和发展。

风电项目建设造成的水土流失具有影响范围小(呈线状侵蚀)、土壤流失量大的特征。

工程占地类型主要为林地和耕地,由于开挖坡面、机械碾压等原因,破坏了山体植被,致使山体失稳,使生态环境遭到破坏,新产生的水土流失主要集中在场内道路、集电线路和机位,导致水土流失急剧增加的来源主要是开挖路基机位、剥离岩土等弃土弃渣的排放。

三、水土流失防治措施布局

1.水土流失防治分区

根据工程功能单元及其空间布局,将工程划分为风电机组及箱变区、升压站区、场内道路区、集电线路区、施工生产生活区五个防治分区。

(1)风电机组及箱变区:包括风电机组基、箱变、吊装场地及设备堆放场地,全部坐落在山顶或山脊上。

(2)升压站区:包括升压站。

(3)场内道路区:包括新建和既有改建的场内道路,沿风力发电机组沿线修建干道,再由干道修建通向各个机位的支路。

(4)集电线路区:包括地埋线路和架空线路。地埋线路多沿场内道路铺设。

(5)施工生产生活区:主要为材料堆放场地和临时生活区。

2.水土保持措施布设原则

(1)结合工程特点和水土流失状况,因地制宜、因害设防、防治结合、全面布局、科学配置。

(2)严格控制占地,减少对原地表和植被的破坏,合理布设临时堆土场。

(3)建设过程中合理布设临时措施,减少施工过程中造成的人为扰动及产生的弃土(石、渣)

(4)尊重自然,注重与项目区周边景观相协调,按照适地适树原则进行植被恢复。

(5)工程措施、植物措施、临时措施合理配置,统筹兼顾,形成综合防护体系。

(6)根据各防治区水土流失特点,分区布设防护措施,同时,注重各防治区的关联性、系统性和科学性。

3.风电工程水土保持布设措施

(1)风电机组及箱变区

施工前对工程占地范围内宜进行表土剥离且扰动的区域进行表土剥离,与机组基础挖方临时堆放于吊装场地一侧,遇降雨采用彩条布或密目网进行苫盖,防治雨水冲刷产生水土流失,同时,可利用基础开挖出的石块码砌在土堆外围,土堆外侧开挖简易土质排水沟,末端设置沉砂池。

施工结束后对永久占地范围内裸露地表和吊装场地进行表土回覆后土地整治,可采取乔灌草结合的方式进行植被恢复。

根据地形对于布置在山脊的机位,在挖方侧山体坡脚采取浆砌石挡墙防护。

(2)升压站区

施工前对工程占地范围内进行表土剥离,集中堆放于区内,同时,对堆土采取临时苫盖措施。

升压站内的植被建设应以水土保持、保护环境为前提,兼顾园林化建设的需要进行配置。

(3)场内道路区

施工前对工程占地范围内宜进行表土剥离且扰动的区域采取表土剥离,临时沿线堆放于道路一侧,集电线路施工中开挖的生土直接堆放于道路占地范围内,由于场内道路和集电线路一般为分段施工,各段施工时间较短,临时堆土遇降雨采用彩条布或密目网进行苫盖。

道路挖方侧坡脚设置截排水沟,与周边自然沟渠相衔接,排水沟间隔一定距离在平缓部位设置沉砂池。

道路局部易滑塌路段采取浆砌石边坡防护或挡土墙拦挡措施,有效防止边坡滑塌和路基坍塌。

道路挖方边坡坡脚可栽植攀援植物,取得更好的绿化美化效果,开挖边坡、填方边坡、土质排水沟沟底可采用撒播草籽进行植被恢复。

施工结束后对道路路肩进行表土回覆后土地整治,栽植行道树或采取乔灌草结合的方式进行植被恢复。

(4)集电线路区

沿新建场内道路敷设的线路,水土流失防治措施在场内道路区中一并考虑。已有道路线路埋设过程中,将表土、生土堆放于管沟一侧,分层堆放,线路铺设完成后进行回覆,并对临时占地进行土地整治,恢复原地貌。

对架空线路占地范围内进行表土剥离,堆放于牵张场、施工道路等临时占地内,待施工结束后表土回覆,进行植被恢复。

塔基开挖挖方侧边坡上游布设截水沟,与周边自然沟渠相接,从而将上游来水引离塔位。

对施工过程中的临时堆土采取彩条布苫盖的措施。

(5)施工生产生活区

施工期间多为临时建筑物占压,水土流失较轻微,施工前进行表土剥离,施工结束后,拆除临建设施,回覆表土,进行土地整治,恢复迹地■

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