李紅軍，張新和，王 建，劉愛青（廣東省水利水電技術(shù)中心，廣東 廣州 510000）

丘陵區(qū)山地風(fēng)電工程水土流失原因分析

李紅軍，張新和，王 建，劉愛青
（廣東省水利水電技術(shù)中心，廣東 廣州 510000）

南方丘陵區(qū)以水力侵蝕為主，且多種侵蝕形式并存。文中以現(xiàn)場調(diào)查和水土保持監(jiān)測資料為依據(jù)，在分析丘陵區(qū)山地風(fēng)電工程特殊的施工工序、施工工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)其水土流失發(fā)生的原因，提出相應(yīng)的防治建議。

風(fēng)電工程；水土流失；南方丘陵區(qū)

0　引言

雖然風(fēng)力發(fā)電是一種新型綠色清潔能源，但是山地風(fēng)電場風(fēng)機(jī)布置基本沿山頂和山脊線實(shí)施，風(fēng)電場建設(shè)過程中，進(jìn)場道路、場內(nèi)道路、送出線路以及風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)等基建工程施工，不可避免地對(duì)山體表土、植被產(chǎn)生破壞，對(duì)原有生態(tài)環(huán)境和山體景觀帶來極大的干擾，也極易造成大量的水土流失。

1　水土流失特點(diǎn)

1）以水力侵蝕為主，多種侵蝕形式并存。山丘區(qū)風(fēng)電工程選址的首要條件是必須要有豐富的風(fēng)能資源，70 m高空年平均風(fēng)速要大于6.0 m/s，一般情況下近地面風(fēng)速要大于4.0 m/s［3］。工程建設(shè)期間，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)開挖、安裝場地平整、施工（檢修）道路施工等形成大量臨時(shí)堆土和棄渣，高強(qiáng)度、大范圍地?cái)_動(dòng)地表，破壞地表原有結(jié)構(gòu)和植被，導(dǎo)致地表大面積裸露，遇強(qiáng)降雨，在無任何防護(hù)措施的條件下極易造成大量的水土流失。此外，風(fēng)電機(jī)組布設(shè)區(qū)域一般都山高坡陡，所處位置的海拔在同一區(qū)域內(nèi)相對(duì)較高，施工（檢修）道路修建、安裝場地平整等環(huán)節(jié)如果防護(hù)不到位，在重力的作用下，土石容易沿山坡滾落而下，掩埋工程建設(shè)范圍外的植被，且松散的坡面填土容易產(chǎn)生崩塌或滑坡等。因此，風(fēng)電工程水土流失類型為水力侵蝕與重力侵蝕兼而有之，面蝕、溝蝕等多種侵蝕形式并存［4］。

2）施工作業(yè)面分散、擾動(dòng)地表面積大。風(fēng)電工程是點(diǎn)線結(jié)合的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，其形成的擾動(dòng)地表模式是施工（檢修）道路、集電線路、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、升壓站、棄渣場等。山丘區(qū)風(fēng)電工程風(fēng)機(jī)布置分散，基本沿山脊或山頂布置，施工過程中，擾動(dòng)點(diǎn)位多，地表擾動(dòng)面較分散，造成山丘“禿頂”；從擾動(dòng)區(qū)域來看，施工（檢修）道路區(qū)擾動(dòng)地表面積，占總擾動(dòng)面積的50%～70%左右；從擾動(dòng)地表性質(zhì)看，以臨時(shí)占地為主，約占總擾動(dòng)面積的70%～80%；由于風(fēng)電工程場址區(qū)域自然植被一般均較好，工程建設(shè)損壞的水土保持設(shè)施面積，通常占到整個(gè)擾動(dòng)地表面積的70%～90%。

3）水土流失主要集中在土建期而且具有時(shí)段性。

另一方面，風(fēng)電工程建設(shè)周期相對(duì)較短，一般為8—12個(gè)月，但都要經(jīng)歷一個(gè)雨季。對(duì)于南方地區(qū)，水土流失的侵蝕能力以降雨為主，在雨季（4—10月份），特別是降雨集中且暴雨頻繁的季節(jié)，施工區(qū)域面蝕、溝蝕等水力侵蝕大量發(fā)生；而11-3月份的旱季，發(fā)生水蝕情況較少，但由于地表松散物質(zhì)干燥，在風(fēng)力作用下易產(chǎn)生揚(yáng)塵等現(xiàn)象，影響區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。

2　水土流失影響因素分析

風(fēng)電工程在建設(shè)過程中造成水土流失的原因主要包括自然因素和人為因素；自然因素是造成水土流失的潛在因素，主要包括地形、地貌、降雨、植被及土壤等；人為因素是造成水土流失的主導(dǎo)因素，包括開挖、堆填、碾壓和土石方轉(zhuǎn)運(yùn)等。

山丘區(qū)風(fēng)電工程場址區(qū)域地形復(fù)雜，地貌類型多樣，原生植被覆蓋率較高，自然水土流失基本在容許范圍內(nèi)，但在人為因素的影響下，原有植被遭到破壞，在南方強(qiáng)降雨作用下，易造成水土流失。因此，風(fēng)電工程施工對(duì)地表的擾動(dòng)和破壞，是造成水土流失的主要原因。

1）根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，風(fēng)電工程建設(shè)周期基本為1年，在建設(shè)過程中，風(fēng)機(jī)和箱變基礎(chǔ)開挖回填、安裝場地平整、施工（檢修）道路開挖填筑、集電線路電纜溝開挖回填或架空線路塔基基礎(chǔ)開挖、升壓站修建、臨時(shí)堆土場堆置表土、棄渣場堆置棄渣等各項(xiàng)施工、建設(shè)活動(dòng)，使地表植被遭到破壞、局部地表坡度加大、土體結(jié)構(gòu)松散，改變了外營力與土體抗蝕力之間的自然相對(duì)平衡，在外營力作用下，誘發(fā)、加劇了水土流失，是造成工程水土流失的主導(dǎo)因素。影響水土流失的因子見表1。

表1　山丘區(qū)風(fēng)電工程建設(shè)可能造成水土流失的影響因素分析表

2）山丘區(qū)風(fēng)電工程主要建設(shè)于山梁和山脊上，沿線地形坡度較陡，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)及安裝場地、施工（檢修）道路、升壓站等基本為半挖半填形成，易形成較大的挖填邊坡，再加之坡面的不穩(wěn)定性，在防護(hù)措施不足或者護(hù)坡植物未完全覆蓋時(shí)，坡面裸露，水土流失嚴(yán)重。

3）風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和箱變基礎(chǔ)的土方開挖、臨時(shí)堆土場堆置的表土、棄渣場堆置的棄渣，若防護(hù)不當(dāng)，極可能滑落至下邊坡，掩埋植被、影響山溪局部區(qū)域水質(zhì)；在堆放過程中受降雨和地表徑流沖刷，易造成大量的水土流失。

4）風(fēng)電施工棄渣量較大，且棄渣分散，對(duì)于棄渣的處理，部分工程施工中直接就地堆放在邊坡或溝道內(nèi)，由于缺少臨時(shí)攔擋、苫蓋措施以及施工后期的植被恢復(fù)措施，水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重。

3　幾點(diǎn)建議

1）因地制宜，優(yōu)選防治措施。風(fēng)電工程施工期的水土保持措施應(yīng)以防治水力侵蝕為主要目標(biāo)，施工期以臨時(shí)措施、工程措施為主，施工結(jié)束區(qū)域及時(shí)恢復(fù)植被，減少裸露時(shí)間。

2）合理布置渣場，減小棄渣運(yùn)距。風(fēng)電工程棄渣主要來源于施工（檢修）道路，由于線路沿山脊和山坡布置，致使工程建設(shè)棄渣收集、運(yùn)輸不便，渣場選址受地形制約明顯，應(yīng)合理規(guī)劃渣場數(shù)量，減小渣場征占地和棄渣運(yùn)距；渣場選址應(yīng)盡量靠近道路，減少渣場上游集雨面積，減小防治工程量。

3）加強(qiáng)施工組織設(shè)計(jì)審查管理。主體監(jiān)理在進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)審查時(shí)，應(yīng)當(dāng)提高水土保持法律意識(shí)，在施工組織設(shè)計(jì)審查時(shí)，注意相關(guān)法律對(duì)施工（檢修）道路施工區(qū)域的水土流失治理措施要求和工序要求，明確要求施工單位在施工組織設(shè)計(jì)中具有完善的前期水土流失防治措施和管理措施后方可施工，避免施工（檢修）道路施工形成大面積“溜渣”現(xiàn)象發(fā)生，充分發(fā)揮“預(yù)防為主”的水土流失治理理念。

4）堅(jiān)持水土保持“三同時(shí)”原則。水土保持措施布設(shè)不完善或滯后，是造成水土流失的重要原因。通過實(shí)地調(diào)查來看，大部分風(fēng)電工程的水土保持措施較主體工程施工的晚，而且往往是已經(jīng)造成了較為嚴(yán)重的水土流失之后，才采取措施治理，特別是施工（檢修）道路工程路基開挖填筑后，地表裸露，受雨水沖刷強(qiáng)烈，坡面出現(xiàn)細(xì)溝、深溝侵蝕，不僅影響了周邊的環(huán)境，同時(shí)，對(duì)工程建設(shè)本身也帶來了一定的困難。

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2016-04-20