摘 要：【目的】為了提高山地風電場道路設計的能力，確保大件設備的運輸，應對風電場道路進行全階段的詳細設計規(guī)劃?！痉椒ā勘疚闹饕治鲲L電場道路設計規(guī)劃的大件設備運輸和實際重點、難點，首先，確保運輸條件的可行性；其次，結(jié)合風電場道路設計的基本參數(shù)，根據(jù)工程情況選取經(jīng)濟性最優(yōu)的參數(shù)方案；再次，考慮設計過程中的其他風險因素，爭取做到風電場道路設計規(guī)劃可行性與經(jīng)濟性的均衡，為風電場的建設打下堅實的基礎?！窘Y(jié)果】結(jié)果表明：合適的道路路徑，合理的道路參數(shù)將大大降低道路的造價成本，提高項目的經(jīng)濟性?！窘Y(jié)論】該研究詳細闡述了道路設計中的各類關(guān)鍵因素，有助于深刻認識風電場道路對工程的重要作用，為下一步的項目建設提供重要的指導意義。

關(guān)鍵詞：風電項目；道路設計；可行性；經(jīng)濟性

中圖分類號：U412.37" " "文獻標志碼：A" " 文章編號：1003-5168（2023）13-0086-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.13.017

Analysis on the Key Points of Road Design and Planning of Mountain

Wind Farm in Shanxi Province

ZHANG Zhe

（China Energy Construction Group Investment Co.， Ltd.， Shanxi Branch， Taiyuan 030024，China）

Abstract： [Purposes] In order to enhance the capability of road design for mountainous wind farms and ensure the transportation of large equipment， a comprehensive and detailed design and planning for wind farm roads throughout all stages is made. [Methods] This study primarily analyzes the transportation of large equipment and the key difficulties in wind farm road design planning. Firstly， the feasibility of transportation conditions is ensured. Secondly， by considering the basic parameters of wind farm road design and selecting the most optimal parameter scheme based on project conditions， an economically efficient solution is determined. Additionally， other risk factors during the design process are taken into account， striving to achieve a balance between the feasibility and cost-effectiveness of wind farm roads， thus laying a solid foundation for wind farm construction. [Findings] The results indicate that suitable road paths and reasonable road parameters can significantly reduce the cost of road construction and enhance the economic viability of the project. [Conclusions] This study elaborates on various key factors in road design， which helps to deepen the understanding of the crucial role of wind farm roads in engineering projects and provides important guidance for future project development.

Keywords： wind power projects; road design; feasibility; economy

0 引言

山西省位于華北西部的黃土高原，境內(nèi)地貌類型復雜多樣，以山地和丘陵為主，呈現(xiàn)“兩山夾一川”的地貌形態(tài)。因此，山西省大部分風電項目主要以高山或丘陵地貌條件為主，項目前期道路的引接條件往往決定著項目的可行性和經(jīng)濟性。本研究以山西省某山地風電場為例，主要從前期道路的規(guī)劃選址、中期道路的施工圖設計、風電場道路各基本參數(shù)的確定及其他相關(guān)風險因素綜合考慮，全面分析道路在風電場項目建設中的重要性。風電場工程道路設計應滿足風電場建設期的施工及設備運輸、運營期的檢修維護要求，風電場工程道路設計應采取經(jīng)濟、有效的工程措施，確保設計的風電場道路能夠滿足20 a的運維檢修要求［1］。

1 山地風電場道路路徑規(guī)劃設計

1.1 風電場交通運輸要求

風電場工程道路設計，應根據(jù)運輸車輛的類型進行綜合考慮，按需規(guī)劃。不同時期不同車輛的外廓尺寸對運輸要求是不同的，具體見表1。

以山西省某風電項目為例，主機采用338.1 kW以上低速比牽引頭車，車板長18～21 m，板寬3～3.2 m，載貨平臺高0.65～0.75 m，車板有限工作面不少于9.3 m，如圖1所示；輪轂車頭選用牽引力308.7 kW馬力以上車型，車板有效工作面長6 m以上、寬3 m，高0.7 m地板，每車可裝運1臺輪轂及其他附件，裝車高度4.9 m，如圖2所示；葉片采用17.5 m葉片運輸專用車，平臺可抽拉至44～48 m，車板高1.2 m，牽引車為6×2或6×4驅(qū)動，牽引功率為279.3 kW或以上，如圖3所示；在特定區(qū)域采用葉片特種舉升車，應具備360°水平回轉(zhuǎn)功能，葉片工裝運輸過程中應考慮常規(guī)轉(zhuǎn)彎半徑，路面橋梁承載，葉片掃空及工裝轉(zhuǎn)盤掃空等因素，如圖4所示。

運輸車輛的類型與具體采用的風機設備有關(guān)，目前市場上主流的風機設備廠家主要有金風、遠景、明陽、海裝、三一、運達等。不同的運輸車輛對道路的要求標準也不一樣，直接關(guān)系到前期山地風電場道路路徑的規(guī)劃設計，影響著后期的道路施工。

1.2" 進場道路選線

風電場道路的選線應包括確定路線的基本方案、對比研究及改造成本分析等。應根據(jù)風電場總體布置及當?shù)芈肪W(wǎng)情況，確定風電場工程道路選線的主要控制點。選線工作應針對路線所經(jīng)過地域的生態(tài)環(huán)境、地形地貌、地質(zhì)特性與差異，按擬定的各控制點進行方案的比較、優(yōu)化與論證。應充分利用現(xiàn)有道路，同時考慮永久道路和臨時道路相結(jié)合，應繞避滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、軟土等地質(zhì)較差區(qū)域，確實需要穿越時應選擇合適的位置，縮小穿越范圍，采取相應的工程措施。

以某山地風電場道路選線為例，由于工程地處山區(qū)，道路路網(wǎng)密度小，可選擇性不多，因此大件設備運輸路徑是唯一的。在進場道路的規(guī)劃中，部分地點必須經(jīng)過改造才能滿足大件設備的運輸要求。通常影響進場道路運輸?shù)囊蛩刂饕熊囕v掃尾、設備凈空及道路承載條件。具體如圖5、圖6所示。

2 風電場道路基本參數(shù)確定

路線設計是確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作，需要先進行選線和定線。綜合考慮社會經(jīng)濟、自然條件和技術(shù)條件等因素，經(jīng)過平面、縱斷面、橫斷面綜合設計考慮，反復修正來確定。

2.1 平面設計

山地風電場的轉(zhuǎn)彎一般應根據(jù)運輸車輛的規(guī)格進行選取。當采用平板掛車運輸時，圓曲線最小半徑宜按照葉片運輸尺寸設計；葉片采用舉升車運輸時，圓曲線最小半徑宜按最長一節(jié)塔筒的運輸尺寸設計。圓曲線最小半徑應符合以下規(guī)定，具體見表2［2］。

注：1.Ⅰ類條件為葉片采用平板半掛車運輸工況；Ⅱ類條件為塔筒采用平板半掛車運輸工況；Ⅲ類條件為塔筒采用后輪轉(zhuǎn)向車運輸工況。2.內(nèi)彎為運輸車輛掃尾區(qū)有障礙物時彎道，外彎為運輸車輛掃尾區(qū)無障礙物時彎道。3.根據(jù)表1中涉及車輛尺寸確定圓曲線最小轉(zhuǎn)彎半徑，時機運輸車輛尺寸差別較大時應進行單獨設計。4. “一般值”為正常情況下采用值；“極限值”為條件受限制時可采用的值；設備尺寸較大時一般不采用極限值。

2.1.1 不考慮外側(cè)掃尾，道路圓曲線加寬值應按式（1）至式（4）計算。

2.1.2 若將外側(cè)掃尾范圍計入路面寬度范圍，道路圓曲線加寬值應按式（5）至式（7）計算。

由于山西省某風電場道路條件極為惡劣，山體較為陡峭，考慮采用舉升車轉(zhuǎn)運的方式進行最終運輸，針對171 m的葉片長度采用相應的圓曲線半徑?？紤]到主機長途運輸車輛、塔筒運輸車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑為35 m，最終圓曲線最小半徑按照35 m來設計。葉片特種車輛轉(zhuǎn)彎半徑及掃空要求見表3。

2.2 縱斷面設計

山地風電場往往高差較大，地形地貌較為復雜，現(xiàn)有的交通路網(wǎng)匱乏，可選擇的路徑不多。風電場運輸車輛一般具有設備重、構(gòu)件長、運輸車輛牽引力大、行駛速度低等特點。因此，縱斷面的設計應綜合以上考慮，對道路縱坡進行設計。

新建干線道路最大縱坡不宜大于12%，直線道路最大縱坡不宜大于15%。最大縱坡確需增大時應進行論證，且不應超過相關(guān)規(guī)定，具體見表4［3］。

山西某風電場道路建設難度大，工程量大且建設周期長，環(huán)保要求高。針對該風電場風機設備重、大件多、運輸時間集中的特點，為減少投資及對環(huán)境的影響，道路設計時根據(jù)車輛性能和現(xiàn)場施工條件，應當采用較大的縱坡指標值。

在干燥堅實的泥結(jié)碎石路面上，以常用的338.1 KW陜汽德龍F3000型牽引車、柳工CLG855N-5 t輪式裝載機、80 t重的機艙為例，進行爬坡能力計算得出，單牽引車時可通過最大坡度11.3%的路段，單裝載機牽引時可通過最大坡度18.3%的路段，雙裝載機牽引時通過最大坡度21.9%的路段。不同的路況和車輛條件時，爬坡能力不同。

3 設計過程中應考慮的其他相關(guān)因素

在風電場道路的設計規(guī)劃中，除了要考慮相關(guān)技術(shù)因素，還要充分考慮與道路相關(guān)的政策、環(huán)境、法律和人為因素。忽略其中之一都有可能造成道路路徑不成立。

根據(jù)《自然資源部關(guān)于在全國開展“三區(qū)三線”劃定工作的函》，耕地及永久基本農(nóng)田、生態(tài)保護紅線及城鎮(zhèn)開發(fā)邊界應按照相關(guān)法律規(guī)定予以避讓，風電場項目由于道路占地面積大，土石方工程量大的特點，往往會是環(huán)境監(jiān)管部門及國土管理部門重點排查的對象，因此在道路規(guī)劃前就應該予以避讓。

根據(jù)國家林業(yè)和草原局《關(guān)于規(guī)范風電場項目建設使用林地的通知》中規(guī)定，風電項目不得占用保護生態(tài)功能重要、生態(tài)脆弱敏感區(qū)域的林地、自然遺產(chǎn)地、國家公園、風景名勝區(qū)、鳥類主要遷徙通道和遷徙地等區(qū)域以及沿?；闪謳Ш拖肆謳轱L電項目禁止建設區(qū)；風電項目施工和檢修道路禁止占用天然喬木林地、年降雨量400 mm以下區(qū)域的林地、一級國家級公益林地和二級國家級公益林地。建設單位應強化風電道路建設和臨時用地管理［4］。除此之外，風電項目道路在建設過程中往往不可避免地要利用村村通既有道路，穿越村莊和城鎮(zhèn)，經(jīng)常會因為拆遷與當?shù)卮迕裥纬擅?。因此，應該考慮人為因素對風電場道路的影響。

以山西某山地風電場為例，在道路規(guī)劃設計過程中未考慮道路對林地的占用，對生態(tài)環(huán)境造成了破壞，產(chǎn)生的滑坡對山體造成了損傷，因此林業(yè)局對該風電項目進行了行政處罰。另一山地風電場在道路規(guī)劃設計階段未考慮穿越村莊的困難性，導致業(yè)主方前期手續(xù)全部重新辦理，對項目進度造成影響，增加了項目造價。因此，山地風電場道路的其他相關(guān)因素也對道路規(guī)劃設計起著至關(guān)重要的作用。

4 結(jié)語

風電場道路是山地風電項目中的重中之重，道路的可行性直接影響著整個項目的成敗，道路的造價水平直接影響著整個項目的經(jīng)濟性。因此對于風電場道路的規(guī)劃設計應貫穿整個風電項目的周期，從前期踏勘到圖上定線，從現(xiàn)場施工到實際運行都應該做到萬無一失。風電場的運營周期一般為20 a，風電場道路在滿足各種要求的前提下，應盡量延長使用壽命。應摒棄粗放式的道路建設模式，立足于解決山地風電場道路建設的痛點和難點問題，力爭做到道路建設可行性與經(jīng)濟性的平衡。

參考文獻：

［1］楊永紅.劉遠才.道路勘測設計［M］.北京：中國電力出版社，2015.

［2］國家能源局.風電場工程道路設計規(guī)范：NB/T 10209—2019［S］.北京：中國計劃出版社，2016.

［3］中國電力企業(yè)聯(lián)合會.風力發(fā)電場設計規(guī)范：GB/T 51096—2015［S］.北京：中國計劃出版社，2015.

［4］許昌，鐘淋涓.風電場規(guī)劃與設計［M］. 北京：中國水利水電出版社，2014.