付 濤,應(yīng)恩宇,張純權(quán)
(江西省水土保持科學(xué)研究院,江西 南昌330029)
江西省風(fēng)電開發(fā)起步較晚,2007年才有首個(gè)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目開工,但近年來發(fā)展迅猛,2007—2017年全省立項(xiàng)實(shí)施的風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目多達(dá)40余個(gè),以鄱陽(yáng)湖陸地及部分高山風(fēng)資源較好區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn),興建了一大批風(fēng)電場(chǎng)。總體來看,江西省風(fēng)電總裝機(jī)容量與風(fēng)能資源發(fā)達(dá)地區(qū)相比還不算高,具有較大的開發(fā)潛力。然而伴隨著風(fēng)電開發(fā)而來的嚴(yán)重水土流失問題和生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響也日益顯現(xiàn),需要引起高度重視。
(1)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目選址區(qū)域生態(tài)相對(duì)脆弱,植被破壞后恢復(fù)難度大。受地形和氣候的共同影響,江西省風(fēng)能資源主要集中在贛北鄱陽(yáng)湖地區(qū)和高海拔山地。風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目往往選址在高海拔山地或鄱陽(yáng)湖濱湖沙地一帶,而這些區(qū)域基本上屬于生態(tài)脆弱區(qū),共同特點(diǎn)是土壤貧瘠、植被稀少,地表植被一旦遭到破壞短時(shí)間內(nèi)將很難恢復(fù),水土流失防治難度大。
(2)風(fēng)電工程建設(shè)受氣候因素影響大,水土流失災(zāi)害易發(fā)。江西省屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),多年平均降水量在1 400 mm以上,降水量大且集中在4—9月。在風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)中,為滿足風(fēng)機(jī)及其他設(shè)備運(yùn)輸、安裝、檢修和管理的要求,需要建設(shè)大量的道路和平臺(tái),會(huì)對(duì)地表造成強(qiáng)烈擾動(dòng),破壞地表植被,形成大量裸露坡面、平臺(tái)及臨時(shí)性堆土,在水力、風(fēng)力及重力交互作用下,極易引發(fā)水土流失及崩塌、滑坡等次生災(zāi)害。
(3)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目施工方式普遍比較粗放,對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重。風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)周期相對(duì)較短,一般1~2年,在工程建設(shè)過程中,施工單位由于控成本、趕工期,加之水土保持意識(shí)薄弱和水土保持技術(shù)欠缺等,往往施工中忽視對(duì)水土保持措施的運(yùn)用,甚至出現(xiàn)隨意擴(kuò)大施工范圍和隨意傾倒施工渣土等野蠻施工行為,對(duì)區(qū)域水土資源和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞,進(jìn)一步增加了水土流失防治難度。
對(duì)江西省已實(shí)施風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目的分布情況和選址的地形、地貌進(jìn)行總結(jié)分析,可將江西省風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目大致劃分為贛北濱湖沙地型、贛中低丘崗地型和贛南山地丘陵型三種類型。
贛北濱湖沙地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目主要分布在鄱陽(yáng)湖北部從湖口到永修的松門山、吉山約60 km長(zhǎng)的兩側(cè)湖道和淺灘及湖中一些島嶼。項(xiàng)目區(qū)地貌類型主要為河湖沖擊形成的淺灘及風(fēng)成沙丘,土壤類型主要為沙土、潮土,土層一般比較深厚,土體疏松多孔,通氣透水。區(qū)域地勢(shì)波狀起伏,地表徑流集中沖刷能力較強(qiáng);水蝕和風(fēng)蝕共同作用,地表擾動(dòng)后,在強(qiáng)降雨情況下表層土壤容易受沖刷,在非降雨情況下沙土容易被吹揚(yáng);沙質(zhì)土壤肥力低、透水率高,常見植物不易成活,植被恢復(fù)比較困難。
贛中低丘崗地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目主要分布在豐城、東鄉(xiāng)、樂安、黎川、撫州、永豐、新干、吉安、吉水、鷹潭等地區(qū)的低丘崗地。區(qū)域土壤類型主要為由第四紀(jì)紅色黏土或紅砂巖發(fā)育形成的紅壤,土層厚薄分布不均,土質(zhì)黏重,透水通氣性差。區(qū)域徑流系數(shù)一般較大,遇降雨坡面徑流明顯;土壤侵蝕類型以水蝕為主,容易形成面蝕和細(xì)溝侵蝕;地表擾動(dòng)后,若不及時(shí)采取有效措施,容易造成嚴(yán)重水土流失,往往形成寸草不生的紅色光板地;在低洼處,多暫時(shí)性水洼,旱季干涸后土壤板結(jié)。
贛南山地丘陵型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目主要分布在遂川、興國(guó)、于都、寧都、會(huì)昌、安遠(yuǎn)、尋烏、崇義等地區(qū)及省境邊緣的山地和高丘,土壤類型主要為由花崗巖風(fēng)化物或千枚巖、板巖、片麻巖等變質(zhì)巖發(fā)育形成的紅壤,土層一般較薄,土層中夾有大量石英砂和礫石,質(zhì)地粗糙。區(qū)域地形起伏大,交通困難,施工過程中容易形成高陡邊坡,地表擾動(dòng)范圍相對(duì)要大;在水力侵蝕和重力侵蝕共同作用下,地表擾動(dòng)后如遇降雨,容易產(chǎn)生集中沖刷,高陡邊坡容易發(fā)生滑坡、崩塌等次生地質(zhì)災(zāi)害;棄渣比較分散,大多分布在山脊線附近的坡面,在攔擋措施不足的情況下,往往容易造成渣體灑落;因邊坡大多比較陡峭,坡面多為巖石或母質(zhì),不利于植物生長(zhǎng),加上水源條件差,故植被恢復(fù)較困難。
江西省風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目區(qū)一般由風(fēng)機(jī)、箱式變壓器、風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地、集電線路、升壓站、進(jìn)站道路、施工和檢修道路、棄土(渣)場(chǎng)、施工生產(chǎn)生活用地及風(fēng)機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)平臺(tái)用地等部分組成。實(shí)踐中,通常在確定了水土流失防治責(zé)任范圍的基礎(chǔ)上,依據(jù)主體工程布局、施工擾動(dòng)特點(diǎn)、建設(shè)時(shí)序、地貌特征、自然屬性、水土流失影響等因素將項(xiàng)目區(qū)劃分為風(fēng)電機(jī)組防治區(qū)、升壓站防治區(qū)、道路工程防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)、棄土場(chǎng)防治區(qū)和施工生產(chǎn)生活防治區(qū)等防治分區(qū)(表1)。
表1 常規(guī)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治分區(qū)
3.2.1 開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治及措施布局的有關(guān)規(guī)定
按照《開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB 50433—2008),開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治及其措施總體布局應(yīng)遵循下列規(guī)定:①應(yīng)控制和減少對(duì)原地貌、地表植被、水系的擾動(dòng)和損毀,保護(hù)原地表植被、表土及結(jié)皮層,減少占用水、土資源,提高利用效率。②開挖、排棄、堆墊的場(chǎng)地必須采取攔擋、護(hù)坡、截排水及其他整治措施。③棄土(石、渣)應(yīng)綜合利用,不能利用的應(yīng)集中堆放在專門的存放地,并按“先攔后棄”的原則采取攔擋措施,不得在江河、湖泊、建成水庫(kù)及河道管理范圍內(nèi)布設(shè)棄土(石、渣)場(chǎng)。④施工過程必須有臨時(shí)防護(hù)措施。⑤應(yīng)及時(shí)對(duì)施工跡地進(jìn)行整治,采取水土保持措施,恢復(fù)其利用功能。
3.2.2 水土流失防治重點(diǎn)及措施體系
風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治首先應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的要求,同時(shí)根據(jù)不同類型區(qū)下墊面條件和水土流失特征,分析確定水土流失防治重點(diǎn)。
(1)贛北濱湖沙地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治。贛北濱湖沙地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治重點(diǎn)區(qū)域是風(fēng)機(jī)平臺(tái)施工區(qū)和道路工程施工區(qū),水土流失防治重點(diǎn)任務(wù)是控制擾動(dòng)面積,減少地表原生植被的擾動(dòng)和破壞,做好場(chǎng)地平整、蓄水保土、臨時(shí)性堆土防護(hù),以及施工結(jié)束后土地整治利用和植被恢復(fù)(表2)。
表2 贛北濱湖沙地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系
(2)贛中低丘崗地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治。贛中低丘崗地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治的重點(diǎn)區(qū)域是風(fēng)電機(jī)組、升壓站、施工道路、棄土場(chǎng)等區(qū)域。水土流失防治重點(diǎn)任務(wù)是做好場(chǎng)地平整、截排水布設(shè)、邊坡防護(hù)、臨時(shí)性堆土防護(hù),以及施工結(jié)束后土地整治利用和植被恢復(fù)[1](表3)。
(3)贛南山地丘陵型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治。贛南山地丘陵型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目一般沿山脈走向呈線性分布或在孤立山峰呈點(diǎn)狀分布,水土流失重點(diǎn)防治區(qū)域?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組、道路工程和棄土場(chǎng)等區(qū)域,水土流失防治重點(diǎn)任務(wù)是做好施工過程中路基邊坡、風(fēng)機(jī)平臺(tái)邊坡及臨時(shí)性堆土、棄土棄渣的防治,做好表土的保護(hù)和利用,做好施工結(jié)束后土地整治利用和植被恢復(fù)(表4)。
表3 贛中低丘崗地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系
(1)表土資源的保護(hù)和利用。風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目選址區(qū)域普遍水土流失嚴(yán)重,土層較薄,土壤貧瘠,對(duì)于高山型和低丘崗地型項(xiàng)目,建設(shè)中應(yīng)盡可能做好表層熟土剝離和保護(hù)利用,為后期項(xiàng)目建設(shè)區(qū)植被恢復(fù)創(chuàng)造條件。
(2)道路工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目場(chǎng)內(nèi)道路建設(shè)是引發(fā)水土流失的主要環(huán)節(jié)之一,但通常道路工程造價(jià)占主體工程投資的比例較低,有的甚至不足工程總投資的1%。道路工程尤其是山地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目施工便道,由于施工難度大而降低標(biāo)準(zhǔn),道路邊坡防護(hù)工程、截(排)水工程布設(shè)明顯不足,往往導(dǎo)致水土流失危害事件發(fā)生。
(3)棄渣場(chǎng)的設(shè)置。棄渣場(chǎng)選址除應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范的規(guī)定外, 還應(yīng)根據(jù)地形、地貌等自然條件合理分析,不應(yīng)一味追求集中堆放,宜集中則集中,宜分散則分散,盡量避免渣土運(yùn)輸?shù)缆返慕ㄔO(shè)對(duì)地表造成不必要的擾動(dòng)和破壞。
表4 贛南山地丘陵型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治措施體系
(4)水土保持工程設(shè)計(jì)。沙地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目與山地型風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目相比,在地貌、土壤、植被、氣象、水文等自然條件上存在巨大差異。因此,在水土保持工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)本著因地制宜、綜合治理、安全可靠、注重效益的原則進(jìn)行,切不可生搬硬套,避免水土保持措施功能失效。
江西省一次能源資源匱乏,大力發(fā)展風(fēng)電等清潔綠色能源,是優(yōu)化江西能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)江西綠水青山的重要途徑。風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)不可避免地會(huì)對(duì)水土資源和生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞,現(xiàn)實(shí)工作中很多風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治未根據(jù)自然條件的差異因地制宜采取措施,導(dǎo)致措施功能失效,防治效果不理想。針對(duì)不同自然條件下風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目,研究構(gòu)建合理的防治措施體系是風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治的重要環(huán)節(jié),可為風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制、水土保持監(jiān)督管理及工程建設(shè)管理提供參考[2]。