・１６・ 中国水土保持ＳＷＣＣ ２０１０年第１２期 黑龙江省风电工程水土流失防治技术探讨 艾晓燕 （黑龙江省水利水电勘测设计研究院，黑龙江哈尔滨１５００８０） ［关键词］水土流失；防治技术；植被恢复；风电．Ｙ－程；黑龙江 ［摘要］黑龙江省已运行、在建和处于立项阶段的风电工程项目以山丘区、西部松嫩平原区居多，河谷区也有分布。根 据不同区域风电场的自然背景及工程建设特点，结合风电工程水土保持方案编制和技术评审实践，探讨了如何有效防治 水土流失和进行生态修复。 ［中图分类号］Ｓ１５７．２ ［文献标识码］ｃ ［文章编号］１０００～０９４１（２０１０）１２—００１６—０３ 表土及临时土石方应该堆放在征占地范围内，或者说工程用地 应该考虑临时堆土用地。堆放形式依各单项工程特点以不影 响施工作业而定，一般点式工程将临时堆土用地规划在施工空 地或场地一角，线性工程应该考虑便于复用而沿途选择平缓地 风能资源是一种可再生的绿色能源，风电开发建设备受国 际社会关注和各国的支持。黑龙江省位于“三北”风能资 源丰富区内，风力资源开发潜力很大。据悉，黑龙江省５０ ｍ高 风能资源潜力约为１０．２亿ｋＷ，技术可开发量２．３亿ｋＷ。截 至目前，黑龙江全省已建成风电场１５座，总装机容量８９６ ＭＷ； 堆放，以便于管理和防护。④山丘区地形坡度大，施工期间的 截流、排导措施对减轻扰动区、开挖及堆垫面的冲刷尤为重要。 正在建设的７座，总装机容量４９５ ＭＷ；处于立项阶段的风电项 目约有１００个，以山丘区、两部松嫩平原区居多，河谷区也有分 布。预计到２０１５年和２０２０年，黑龙江省风力发电装机容量将 ⑤对扰动区、开挖和堆垫边坡进行土地整治是保土防蚀、植被 景观重建的重要环节。⑥项目区植被重建是项目区生态环境 得到最大限度维护的体现，也是水土流失防治的主要目标之 一分别达到６ ０００ ＭＷ和１０ ０００ ＭＷ 也就是说未来５年黑龙江 省风能资源储备区将全面铺开风电工程建设，届时扰动面积之 大、程度之高、产生的水土流失影响及对生态环境的破坏之重 都是不容忽视的。因此，掌握风电工程建设水土流失特点、做 。⑦基于防洪要求，平原区风电工程涉及外借土石方，自采 取料场选址尽量避开农田区。⑧升压站区应按照园林设计标 准进行景观设计。 ２．１ 山丘区风电工程建设水土流失防治措施 好水土流失防治工作是建设生态友好型项目的重要保障。 ｌ风电工程基本情况介绍 风电工程一般由风电机组区、升压站区、集电线路区（送出 山丘区风电场建址区地势高、地形起伏大，基岩上覆风化 碎石土较厚，表层腐殖土较薄，植被以次生的阔叶杂木林为主。 从调查资料看，山丘区的植被覆盖普遍较好，现状水土流失程 度较轻；地表扰动后，植被及土壤结构遭到破坏，施工迹面水土 线路由电网公司建设）、风电场道路区、临时生产生活区５部分 组成。目前黑龙江省已运行、在建及处于立项阶段的风电工 程，单机规模有７５０、８５０、９００、１ ３００、１ ５００和２ ０００ ｋＷ等，均采 流失严重。以下针对山丘区风电工程建设特点，分析如何布置 水土保持措施。 ２．Ｉ．１ 表土保护及收集措施 用“一机一变”的单元接线方式，风机出口电压为６９０ Ｖ，通过 １ ０００ Ｖ低压电缆接至３５ ｋＶ（１０ ｋＶ）箱式变电站低压侧，再通 过场内集电线路（山丘区多采用地埋、平原区多采用架空）接入 ２２０ ｋＶ（或１１０、６６ ｋＶ）升压站的低压母线，最后通过送出线路 并入电网。 ２风电工程建设水土流失防治措施 山丘、岗地风电场区场地挖填扰动程度高，工程征占地几 乎全部被扰动，山丘区土壤类型以暗棕壤为主，表层腐殖土较 薄，应全面进行表土的收集和保护。根据已建工程实施情况， 人工配合机械收集表土可行。 ２．１．２临时土石方拦挡防护措施 （１）将风电机组区和升压站区剥离的表土与挖方分开堆 就黑龙江省风电工程拟建区的自然条件及项目建设特点， 其水土流失防治应遵循以下原则：①风电工程挖余土石方虽然 放，采用编织袋填土石料砌筑拦挡围栏，既能挡水又能拦土，拦 挡围栏断面形式和尺寸可根据堆土高度和地形情况确定，也可 利用采伐的树木设置挡渣屏障。 最终用于回填和风电场内道路填垫，但因存在施工时序的衔接 问题，有一部分土石方需要临时堆放，所以土石方的拦挡防护 （２）集电线路区一般沿道路或在林地中地埋敷设管道，施 工工期较短。因此，做好施工管理和施工期安排是控制水土流 失的关键。要尽量避开雨季施工，开挖土方沿管沟一侧堆放， 并布设苫盖措施。 是控制施工期间水土流失的关键。②表层腐殖土需要收集和 集中保护，为扰动区植被重建、绿化美化提供土源。另外，应对 风沙区和盐渍化区地表植被的保护有足够的重视。③剥离的 艾晓燕：黑龙江省风电工程水土流失防治技术探讨 （３）风电场道路区。路基成型后，临时土方主要是剥离的 ・１７・ 采取阶梯形削坡以缩短坡距，台阶面要做成向内倾斜或在台阶 根部开出小基槽，以利于蓄水保土；对于基底岩层不太稳定的 坡面，除采取上述措施稳定边坡外，尚需考虑在坡脚设置挡墙 进行防护。 表土，一般选择在道路一侧或两侧缓坡地带平铺保存，注意控 制铺土厚度以不影响道路通行为好。因地形坡度较大，为防止 雨水冲蚀表土，需在铺土带两侧设置挡土屏障，可采用单层土 袋齐边缘砌护。 ２．１．３截、排水措施 整治后的边坡以综合护坡为主。坡脚部位、石质坡面采用 骨架护坡，同时设置流水带，以解决坡面排水问题。对于稳定 的陡立或凸起的岩石坡体，采取喷锚挂网的方式美化，开凿种 （Ｉ）升压站区若受外水影响（坡水、周边汇水），则可在其围 墙外侧布置截水设施，收集外水连同站内排水，通过顺接工程 消能后安全排出。该区内排水应将永久、临时措施结合，既减 少扰动又减少工程量和投资。 （２）风电场道路路基排水应根据地形地势、路基类型布置。 风电场道路一般是沿地形等高线或沿山脊布线，所以路基类型 以半填半挖居多，其中：一侧挖另侧填的路基，挖方一侧截、排 水设施应该永久、临时结合布置，并做好消能措施；中问挖两侧 填的路段及爬坡路段，可根据线路纵坡大小布设排水设施，平 缓的路段可不设排水沟。 （３）各单项工程的施工场地，在场地平整时应考虑排水要 求，以能有组织地将内水排出区外为宜。风电机组区地势高， 施工阶段基本不受外水干扰；临时施工区及个别风机组区依地 势情况（如坡地），按照水土保持要求，应该考虑设置外水拦截 措施。 ２．１．４施工裸地、开挖和堆垫边坡整治及防护措施 （１）施工裸地包括临时施工场地、吊装场地、集电线路及道 路等临时用地。临时设施拆除后，应该全面进行场地清理，清 除硬化的混凝土、泥结石及砖块瓦砾，整地覆土。 （２）堆垫边坡主要包括道路边坡、升压站填方边坡等，开挖 边坡有路堑边坡、升压站开挖边坡和部分风机开挖边坡。从同 类工程现场调查情况，堆垫边坡一般是根据填方料的力学指标 要求，按稳定边坡比进行放坡。升压站四周挖填方边坡、站内 阶梯边坡均应设置挡墙及边坡防护。风电场道路局部路段为 了压缩占地而设计陡坡路基，水土保持要求对高填陡坡路基设 置挡墙以加固路基，并根据边坡岩性、坡长等特征，实施护坡措 施。路基填土高度较小的边坡采用植物护坡，较大的采用综合 护坡（下部工程护坡，上部植物护坡），地质灾害易发地段采用 工程护坡。风电场道路开挖边坡较多，从同类工程现场调查情 况看，道路开挖边坡基本未实施防护措施，要从水土保持角度 强化这方面的设计和要求。 虽然山体上覆较厚的风化碎石土，但是其有机质含量极 低，而且部分开挖面基岩出露，依靠生态的自我修复能力恢复 植被会十分缓慢或难以恢复，而且扰动后的碎石土结构比较松 散，容易造成滑坡、崩塌等灾害。因此，应根据工程区的建设条 件，首先对坡体、坡面进行整治，创造良好的植被生长环境…， 为植被重建、生态恢复奠定基础。 开挖边坡中，对于基底岩石（土）比较稳定、坡长较小的坡 面，可采用直线削坡，配合鱼鳞坑进行整治；对于坡长较大的坡 面，采取折线削坡，上坡削缓，向下收坡并护砌，配合鱼鳞坑整 治坡面，以达到边坡稳定的目的；石质坡面基于少破坏的原则， 植槽、种植穴等，为攀缘植物的生长创造环境。具体布置形式 可根据岩石坡体具体情况而定，高度、面积不大的坡体，可上、 下分割区块喷锚挂网，并在坡体上部和下部建造种植基槽；高 度、面积均较大的坡体可分上、中、下分割区块喷锚挂网，同时 在中部岩壁上开凿种植穴、鱼鳞坑等。 ２．１．５ 绿化美化与植被重建措施 基于施工面的土地整治、坡面坡体整治，本着适地适树 （草）的原则，进行乔、灌、草立体配置，做好项目区的植被重建 工作。利用草本植物生长快、能迅速覆盖地面的特点，控制地 表侵蚀；结合树木生态效益、经济效益的长久性，有效防治水土 流失。 高陡边坡和岩石坡体因其生态环境脆弱，植被重建后需要 实施一定的管养措施。 （１）绿化美化措施。升压站区不仅是风电场运行的主要功 能区，还是风电场技术和管理中心，所以风电场区绿化美化的 重点在升压站区。基于该区安全要求，不宜栽植高大的树木， 应以建造草坪、花坛，栽植灌木为主进行绿化。 （２）植被重建措施。①施工裸地植被重建。风电场道路施 工用地、吊装场地、集电线路区的临时用地经整地覆土后立地 条件较好，植被恢复不得降低标准；可以选择适生、经济价值较 高的优良品种进行造林，林下种草增加草本植物速效保土效 应。②开挖边坡植被建设。开挖边坡可视性显著，所以植被建 设还应考虑景观要求。土质边坡采取植树、种草综合护坡，树 种注重树形美观、乔灌结合配置；高陡边坡经过梯台整治后，阶 面及基槽覆土并种草固土，减轻土壤流失，阶面根据覆土厚度 栽植侧根发达、耐贫瘠的树种，基槽栽植攀缘植物。石质坡面 镶嵌或铺装预制骨架，空隙覆土后植草防护。③高陡裸岩坡体 植被建设。根据喷锚挂网布置以及种植槽、鱼鳞坑、岩石穴坑 规格，结合生长环境的承载量，栽植、种植攀缘植物，苗木宜用 当地的藤本植物，木本、草本相结合。④堆垫边坡植被建设。 堆垫边坡植被建设属于生态环境的重塑，主要体现在风电场道 路区。堆垫边坡植被建设的意义在于既保持水土又维护工程 安全，所以边坡植被建设采用植树、种草立体式。树种选用根 系发达、生长快的适生品种，乔、灌配置，并加大栽植密度；林下 种草，选用喜阴的草种，增加固土防蚀效应。 ２．２平原区风电工程建设水土流失防治措施 黑龙江省西部风能资源储备区属于松嫩平原，为羊草草原 植被，其中：南部区域土壤偏盐碱，植被覆盖较好，现状水土流 失程度较轻；西部区域风沙较大，植被覆盖率较低，现状水土流 失较为严重。在该区域风电工程建设中，土石料开采、建筑物 ・１８・ 中国水土保持ＳＷＣＣ ２０１０年第ｌ２期 ２．２．５绿化美化、植被重建措施 基础开挖及填筑活动是产生水土流失的主要工序。 ２．２．１ 表土保护及收集措施 （１）西部风能资源储备区土壤类型以风沙土和盐碱土为 主，多年平均降水量小于４５０ ｍｍ，生态环境相对比较脆弱，施工 迹地植被恢复比较缓慢，容易造成植被退化。因此，施工中要 尽量减少对地表植被、土壤的扰动和损坏。 施工场地、施工营地硬化要尽量采用砖、石干砌堆垫形式， 减少因混凝土灌筑地面而对地表植被层的破坏；临时用地尽量 （１）绿化美化措施。平原区升压站的绿化原则与山丘区相 同，基于安全考虑，不栽植高大的树木，以建造草坪或花坛、栽 植灌木为主进行绿化。西部盐碱区需要外购腐殖土，以改良土 壤；绿化树草种应该有一定的耐盐碱特性。 （２）植被重建措施。施工用地土地功能的恢复，表土复用 及全面整地是关键环节。用地类型多为草地，也有少数耕地和 农田防护林，临时用地恢复原地类，恢复标准不应降低；植被恢 减少扰动地表、破坏植被层。 （２）对风电机组区、输电线路塔基、场内施工道路的永久占 地的扰动区、硬化场地区进行表土剥离，剥离厚度视土壤层厚 度而定；取料场开采前要进行表土剥离，对土壤有一定污染的 施工场地也要进行表土剥离，并做好地面防护及污水收集处置 措施。 ２．２．２表土及临时土石方拦挡防护措施 （１）将风电机组和升压站区表土与土石方分开堆放，并采 用密目网、苫布等覆盖土体表面，起到防风防蚀的作用。 （２）平原区风电工程集电线路采用架空敷设，塔基区动用 土石方量较小，工期很短，需将表土及挖方分开堆放，并布设苫 盖措施。 （３）风电场道路区临时土方主要是剥离的表土，平铺在道 路两侧临时用地内，稍作压实即可。 （４）将取料场剥离的表土集中堆放保存，并采用密目网苫 盖、土袋固脚。 ２．２．３截、排水措施 （１）平原区风电场道路多为填方路基，在盐碱土比重大的 区域，道路两侧应该考虑设置梯形土质排水沟；在风沙土比重 大的区域，降雨基本不产流，路基两侧可不设排水沟。 （２）各单项工程需要硬化的施工场地要考虑排水要求，以 满足内水能够有组织排出区外为宜；部分风电机组施工涉及低 洼积水地，需设置围堰和排水设施；在取料期间应做好料场四 周的临时截、排水措施，防治水土流失。 （３）平原区升压站本身有防洪要求，主体设计时要考虑外 洪内涝影响，升压站内排水工程一般由排水明沟、排水管道及 集水井组成。要做好站区内水外排的顺接工程，防止对承泄区 冲刷。 ２．２．４施工裸地、开挖和堆垫边坡整治及防护措施 （１）应对施工裸地进行全面场地清理，清除硬化的混凝土、 泥结石及砖块瓦砾。板结的土地需要松土；回填的松方压实后 回填腐殖土；压占的草地一般不采取全面整地，尽量不要破坏 地表植被层。 （２）堆垫边坡主要包括道路边坡、升压站及风电机组区填 方边坡等，开挖边坡主要是取料场边坡。①升压站、风机组区 四周填方边坡采用浆砌石护坡或结合挡墙防护。②风电场道 路路基低矮，一般不采取工程防护措施。③取料场开挖边坡挖 深较浅，采用直线削坡、整理边界；挖深较大的坡面采取阶梯形 削坡，坡面向内倾斜。 复要优选当地耐盐碱、耐贫瘠的先锋植物品种，道路两侧可选 择适生的树种布置行道树。 取料场原地类多为草地，所以在开采迹地种草恢复植被， 坡面采用当地的先锋草种，底面撒播耐水湿的草种。 ３几点建议 （１）从调查情况看，平原区风电工程施工迹地的植被重建 效果比较好，基本恢复到背景生态状况；山丘区风电工程施工 迹地中，施工平面区植被恢复效果比较好，但是堆垫坡面、开挖 面基本未实施植物措施，尤其是道路建设开挖山体形成的高 低、陡缓不一的边坡，没有得到整治和植被重建。笔者以为，对 于人为破坏后的施工迹地、高陡坡面坡体，再造良好的植被生 存环境是生态恢复的关键所在。 （２）目前，风电项目前期设计文件缺少风电场截排水设计 的内容，场内、外道路设计也没有成型的技术文件，制约了水土 保持设计文件编制。风电场道路区恰是植被破坏最严重、水土 流失显著的区域，场内截排水也是水土保持关注的重点。因 此，建设单位要按照水土保持相关要求，及时委托有资质的单 位，做好风电场道路专门设计，完善主设土建工程设计，为建设 项目水土流失防治奠定基础。 （３）风电场项目前期设计文件中，各单项工程永久占地比 较明确，但是临时用地不确定或者用地数量估列不够，满足不 了工程建设和施工要求，施工阶段将会造成超范围的扰动和水 土流失问题。建议主体设计单位细化这部分用地设计，山丘区 集电线路尽可能采用地埋方式，减少对植被的破坏，降低工程 征地数量。 （４）平原、河谷区有些风电场需要填方，因项目区取料困 难，前期设计文件中填方料一般都规划为外购。建设单位要本 着对社会、环境负责的态度，落实好外购填筑料的取向。确实 需要自采料的，要担负起取料场的水土流失防治及生态恢复责 任。 ［参考文献】 ［１］金章利，刘高鹏，许文年，等．黄石黄荆山北麓胡家湾采石 场生态修复设计［Ｊ］．中国水土保持，２ＯＬＯ（５）：６１—６２． ［作者简介］艾晓燕（１９６２一），女，黑龙江桦南县人，高级工程 师，主要从事水土保持规划、设计工作。 ［收稿日期］２０１０—０９—１５ （责任编辑孙占锋）
