夏妍 張溯明 劉瑞龍

摘 要：山區(qū)風電場項目中道路工程屬于重要施工內(nèi)容，但主體設(shè)計防護措施往往不到位，極易造成嚴重的水土流失，因此道路工程是水土流失防治的重要區(qū)域，需要布設(shè)完善合理的防護措施。該文根據(jù)湖北省境內(nèi)在建及已驗收風電項目防護情況，結(jié)合多年水土保持方案編制及相關(guān)水土保持設(shè)計經(jīng)驗，對風電項目道路工程產(chǎn)生水土流失情況進行分析，提出防護措施體系及措施布局。

關(guān)鍵詞：風電場道路；水土流失；防護；山區(qū)

中圖分類號 S157.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2019）07-0119-03

1 山區(qū)風電場道路工程特點

1.1 山區(qū)風電場布局及道路工程重要性 湖北省風電場項目主要位于鄂北桐柏山大別山走廊帶。根據(jù)風能資源情況及風電場功能布置，單個風電場的風電機組一般呈星點狀分布在一片山巒的山頂及山脊處，集電線路和道路則連接各風電機組以及風電機組與升壓站等。

修建山區(qū)風電場公路的目的是為了將整個風電場范圍的機組與外界公路進行連接，在施工期間保證風機塔筒、葉片、機艙等超長超重車輛的運輸?shù)跹b；保證風電場運行期檢修維護穩(wěn)定有序的進行，在風電場發(fā)揮著重要的作用[1]。道路工程的工程量在山區(qū)風電項目中占有很大比例，道路施工期達到總工期1/3～1/2。

1.2 道路工程工程量巨大 根據(jù)目前在建和已驗收的風電場項目現(xiàn)場調(diào)查，裝機容量30MW以上規(guī)模的風電場，修建道路長度一般達到25.0km以上。風電場道路一般采用四級公路標準設(shè)計，根據(jù)運件要求，路幅寬度不小于6m，回頭轉(zhuǎn)彎處路幅寬度更要達到9m以上。據(jù)統(tǒng)計，道路工程占地面積一般達到項目總占地面積的60%以上（見表1）。

再根據(jù)道路所處地形坡度及設(shè)計的縱橫斷面情況，道路工程單位長度挖填土石方量達到15m3以上，土石方總量達到50.0萬m3以上，占到項目土石方總量的60%以上（見表1）。湖北省境內(nèi)的風電場道路多采用半挖半填的橫斷面型式，土石方挖填基本平衡。

2 道路工程對水土流失的影響

2.1 坡面防護不到位 山區(qū)風電場道路路基型式填方邊坡坡率不大于1∶1.5，挖方邊坡坡率不大于1∶0.75，道路順地勢盤山而上。施工單位在施工過程中未能按照施工圖首先實施下邊坡攔擋措施再進行開挖，直接導(dǎo)致了場內(nèi)道路沿線大面積掛渣的現(xiàn)象[2]。從整個山體坡面看，上下邊坡經(jīng)常連成一片，影響范圍縱向高度可達幾十米。同時，主體設(shè)計僅考慮穩(wěn)定性，在局部邊坡布設(shè)擋墻，且以漿砌石擋墻和硬化護坡為主，缺少生態(tài)景觀效果。

2.2 截排水設(shè)施欠缺 山區(qū)雨水匯流明顯，主體設(shè)計通常也考慮了道路的截排水設(shè)施，但設(shè)計級別較低，或布設(shè)未形成系統(tǒng)，有的在施工過程中就已填埋或損壞，未起到截流效果。

2.3 土石方轉(zhuǎn)運侵蝕 土石方工程必然擾動地表，破壞現(xiàn)有地貌，改變土層結(jié)構(gòu)，形成裸露面層；開挖后的土石方較原狀結(jié)構(gòu)明顯松散，而在施工建設(shè)過程中又往往得不到有效的攔擋。大量的土石方工程加速及加劇了土壤侵蝕。風電場的施工期一般都跨越1個雨季，在強降雨的作用下，水力侵蝕明顯加重。根據(jù)已驗收風電場項目，道路工程區(qū)水土流失量一般占到項目總流失量的50%以上（見圖1），水土流失相當嚴重。

3 道路工程水土保持措施

3.1 表土資源的保護 湖北省鄂北山區(qū)屬亞熱帶常綠落葉闊葉混交林帶，項目區(qū)的林草覆蓋度達到60%以上。土壤以黃棕壤土為主，根據(jù)成土情況，表層腐殖層厚度20～30cm。而表土是珍貴的土地資源，含有豐富的植物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，1hm2土層厚、土質(zhì)好的表土中包含100t有利于植物生長的各種物質(zhì)[3]。因此對于風電場道路修建造成的植被嚴重損壞，應(yīng)首先考慮在“三通一平”期將征地范圍內(nèi)的表土進行剝離，并采取積極的防護措施。應(yīng)根據(jù)實際情況采用機械或人工剝離，剝離后的表土應(yīng)集中管理，優(yōu)先采用攔擋加苫蓋的防護措施，防止表土流失。待路基形成后，及時將表土轉(zhuǎn)運回覆平鋪至路基邊坡，為后期植物生長提供良好的條件。

3.2 排水措施 鑒于道路的長期使用，路基的排水系統(tǒng)應(yīng)合理布局，才能真正起到截排水功能，減少徑流對路基邊坡的沖刷和侵蝕。因此，應(yīng)在道路挖方邊坡坡腳設(shè)邊溝，在匯流面積大、坡面沖刷嚴重的坡頂設(shè)置路塹截水溝，在填方路堤坡腳外設(shè)排水溝。為使匯集的雨水及時排出，截水溝與邊溝、邊溝與排水溝之間可采用急流槽直接連接，或者埋設(shè)涵管，將道路兩側(cè)的溝道連接，再將其集中排至項目區(qū)外的天然溝道。在排至天然溝道之前，在截排水溝出口設(shè)置沉砂池，當出口地勢比較平坦時，采用順接排水溝與沉砂池連接；當出口地勢縱坡較大時，需設(shè)置急流槽或跌水構(gòu)筑物進行消能后，再與低處的沉砂池連接。

根據(jù)降雨情況，并考慮安全超高，設(shè)計截排水溝的過流斷面。湖北省境內(nèi)風電場道路的截排水溝過流斷面多采用矩形，并采用漿砌石或混凝土襯砌，或采用預(yù)制U型槽。沉砂池多采用矩形箱體結(jié)構(gòu)，根據(jù)實際布設(shè)情況及匯流面積具體設(shè)計長寬深尺寸。急流槽多采用砌石或水泥混凝土結(jié)構(gòu)，亦可利用巖石坡面挖槽。急流槽基礎(chǔ)必須穩(wěn)固，端部及槽身每隔2～5m在槽底設(shè)耳墻埋入地面以下[4]。

3.3 斜坡防護 風電場道路邊坡按主體設(shè)計已經(jīng)能達到穩(wěn)定，為收縮坡腳，需要對坡腳采取擋墻攔擋。目前常用擋墻型式有石籠網(wǎng)擋墻、漿砌石擋墻和植生袋擋墻。其中，石籠網(wǎng)擋墻適用于有塊石分布的坡腳位置，漿砌石擋墻適用于路基沖刷比較嚴重路段，植生袋擋墻適用于一般路段。生態(tài)擋墻兼有架構(gòu)性防護功能和美化生態(tài)環(huán)境的功能，近年來越來越多地應(yīng)用在道路工程上。

除坡腳防護外，坡面防護更為重要。對填方路基邊坡，應(yīng)優(yōu)先栽植低矮的灌木及小喬木，并在林下撒播草籽。苗木及草籽種類根據(jù)適地適生的原則進行選擇，并確定適當?shù)闹晷芯?。當坡面立地條件不太理想時，可考慮開挖魚鱗坑客土栽植喬灌，增加蓄水保土能力，并搭配栽植爬山虎類爬藤植物，盡可能增加坡面覆蓋度。

由于挖方邊坡較陡，難以直接栽植植物，通常采取噴播植草的防護措施，局部基巖裸露段采取掛網(wǎng)噴播植草，或在坡腳開挖水平溝或修砌種植槽，槽內(nèi)栽植爬藤植物。

運行期，場內(nèi)道路路面可適當進行縮窄，僅保留檢修道路4.0m寬左右，再考慮在縮窄的土路肩上栽植1～2排行道樹，一般也選用冠幅小的松櫟類喬木或灌木，貼地表全部撒播草籽。

植物措施后采用無紡布苫蓋，苫蓋措施既能保證草籽快速生長，也能有效防止覆土后邊坡在植被恢復(fù)期間大風、降雨等不良環(huán)境條件引起的水土流失。選擇礫石或鋼釘作為防護網(wǎng)對其進行固定，并加強管理，確保不被破壞。同時定期灑水進行養(yǎng)護，保證成活率。

4 防護效果

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，在采取了正確的水土保持措施后，風電場范圍內(nèi)的植被恢復(fù)效果良好，一般1個雨季周期能達到80%的覆蓋度，徹底改變場內(nèi)道路荒坡漫漫的現(xiàn)象。排水設(shè)施也能起到比較好的疏導(dǎo)作用，大雨過后，排水溝及沉砂池內(nèi)有少量泥砂沉積，說明對土的流失起到一定的攔截效果，人工清理后可直接回培在道路邊坡，并重新播種草籽。在坡降較大路段的坡腳排水設(shè)施偶有破損現(xiàn)象，多因徑流淘刷引起。因此，排水設(shè)施的設(shè)計等級要相應(yīng)提高，優(yōu)先采用漿砌石襯砌或混凝土現(xiàn)澆。

5 結(jié)語

山區(qū)風電場道路施工是造成水土流失的主要因素，對整個項目區(qū)的環(huán)境破壞非常嚴重。在做好前期的表土資源保護，施工中應(yīng)完善排水設(shè)施，及時修建坡腳擋墻并進行喬灌草的護坡，必要時采取工程整地和工程植物綜合護坡，水土流失才能得到有效控制。若結(jié)合適當?shù)沫h(huán)境景觀規(guī)劃，還能形成一片靚麗的風景區(qū)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]廖良胤.山地風電場建設(shè)施工道路選線概論[J].水利水電施工，2010（06）：82-83.

[2]郝志敏.南方丘陵區(qū)風電工程水土流失主要成因及對策分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2015（29）：177-179.

[3]卓慕寧，李定強，吳志峰，等.廣東省坡地持續(xù)利用中的土壤侵蝕問題[J].資源科學，2004，26（增刊）：125-131.

[4]付會光.公路路基坡面排水實施策略探討[J].道路工程，2013（07）：59-61. （責編：徐世紅）