1、第卷第 期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年 月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gO c t,曾进徽分散式风电场水土流失预测及治理成效J水利科学与寒区工程,():分散式风电场水土流失预测及治理成效曾进徽(深圳市新大地环境工程技术有限公司,广东 深圳 )摘要:分散式风电场在建设过程中不可避免会破坏地区的自然植被,引起一定范围的水土流失,因此,开展水土流失预测,有针对性地提出分区防治措施,对于预防和治理工程建设造成水土流失具有重要的实践意义.本文以东北地区某风电场项目为例,在对风电场建
2、设过程中导致水土流失的影响因素分析的基础上,通过确定水土流失预测面积、预测时段和再塑地貌土壤侵蚀模数,预测新增水土流失量,并将项目区分为个防治分区,综合采用表土剥离及回覆等工程措施,撒播种草等植物措施和临时遮挡等措施进行综合防治,取得明显的治理效果.关键词:风电场;水土流失预测;分区防治措施;治理成效中图分类号:S 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:曾进徽(),男,江西赣州人,工程师,从事水土保持工程设计咨询服务等工作.E m a i l:Y e h e n a a c o m.分散式风电场项目概况该项目区占地总面积 h m,其中永久占地 h m,临时占地 h m.工程占地组成包
3、括风电机组区 h m,检修道路区 h m、集电线路区 h m、弃渣场区 h m;工程占地类型包括林地 h m、草地 h m、交通运输用地 h m.其中,风电机组区共计剥离表土 m,回填表土量 m;检修道路区共计剥离表土 m;回填表土量 m;弃渣 场 区 共 计 剥 离 表 土 m,回 填 表 土 量 m.经 统 计,本 项 目 挖 填 方 总 量 为 万m,其中挖方量为 万m(含表土剥离 万m)、填方量为 万m(含表土回填 万m),无借方,产生弃渣 万m.项目区植被区系为松嫩平原羊草草原区,植被类型以草甸植被为主,林草覆盖率.项目区土壤侵蚀类型以风力侵蚀为主,兼有水力侵蚀,属东北黑土区,土壤侵
4、蚀强度为轻度,土壤侵蚀模数为 t/(k ma),依据 生产建设项目水土流失防治标准(G B/T )和 土壤侵蚀分类分级标准(S L ),本项目容许土壤流失量为 t/(k ma).水土流失分析与预测 水土流失影响因素分析 影响因素根据项目的基本工程情况,土壤侵蚀的影响因素主要是降水、地形、植被、土壤和水保持设施的数量和质量以及人类活动.()降水.降水产生的径流是土壤侵蚀的主要原因,特别是在扰动之后.该地区年平均降水量 mm,降雨量丰富,但全年分布不均,月 占降雨量的 以上,年降雨量变化较大,更容易导致土壤侵蚀.()地形.地形直接影响地表径流和汇合时间.施工过程中干扰挖掘和回填,施工等活动将改变当
5、地地貌,必然造成水土流失.()植被.植被可以保持降雨量,减少径流,固化土壤,改善土壤,提高表面对水侵蚀的抵抗力.在施工过程中,植被粉碎,被挖掘破坏,植被减少也是造成土壤和水资源侵蚀的主要因素.()土壤.勘察后,工程区土壤颗粒黏度低,保水能力差,很容易在沉积、地表径流等外部力作用下流失.()施工组织设计.施工组织管理是一种人类活动,组织是否合理,管理是否科学,对土壤侵蚀有很大影响.在施工过程中,必须选择合理的时间和施工过程,以尽量减少土壤侵蚀 .扰动地表面积根据主体工程设计资料及现场实地勘察,本工程占地总面积为 h m,扰动地表总面积为 h m,损毁植被面积 h m.废弃土(石、渣、灰、矸石、尾
6、矿)量预测本工程土石方调运坚持尽量减少取、弃方量的原则,同时充分利用开挖料进行回填.本工程施工期动用土石方总量为 万m,其中挖方 万m,利用挖方进行回填 万m,挖方全部回填,不设置弃渣场,不设置取土场.土壤流失量预测 预测单元施工期各施工单元普遍存在水土流失,可能产生水土流失 的预测面 积包括扰 动 地 表 面 积 为 h m,临时堆土场表面积为 h m,预测总面积为 h m.在自然恢复期间,每个区块都采取植物保护措施,以恢复植被或环境绿化,因为植被不能立即起到保水土壤的作用,而且还可能有一定程度的土壤侵蚀,预测面积为 h m.预测时段根据不同时段水土流失的差异性,土壤侵蚀预测期分为施工期(包
7、括施工准备期)和自然恢复期.()施工期(包括施工准备期).每个预测区块的预测期取决于每个预测区块的建造时间,并考虑到最不利的因素.预计施工期为a.()自然恢复期.每个项目完成后,预测区块内都有不同的裸地面积进行植被措施,按照相关标准,项目位置属于半湿润区,因此自然恢复期预测期为a.土壤侵蚀模数()项目区土壤侵蚀模数背景值.结合实际调查和遥感资料分析,项目区施工期土壤侵蚀类型以风力侵蚀为主,兼有水力侵蚀,侵蚀强度为轻度,土壤侵蚀模数为 t/(k ma),容许土壤流失量为 t/(k ma).()施工期扰动后土壤侵蚀模数的确定.土壤流失量公式中的M i k和M i k两个参数通过类比工程土壤侵蚀模数
8、的方法确定.选定已建项目“大庆瑞好风电场工程”作为本次水土流失预测的类比工程,该工程在地形、地貌、气候条件、植被等方面因素分别与本工程基本一致.本项目为轻度侵蚀,调整系数取 .项目各分区土壤侵蚀模数如表所示.表项目各分区土壤侵蚀模数本工程施工区域类比工程实测区域土壤侵蚀模数/t(k ma)类比值采用值风电机组区风电机组区 开关站开关站 施工生产生活区风电场道路 场内道路区厂外集电线路区 集电线路区厂外集电线路区 送出线路临时堆土区 预测结果()预测方法.工程扰动表面根据设计文件和实地勘察、一定面积、扰动区局部地貌侵蚀模和扰动区局部地貌侵蚀模,扰动后原始地貌新的土壤侵蚀模数计算如式()式():W
9、jniFj iMj iTj i()WjniFj iMj iTj i()式中:W为土壤流失量,t;Fj i为某时段某单元的预测面积,k m;Mj i为某时段某单元的土壤侵蚀模数,t/(k ma);Tj i为某时段某单元的预测时间,a;W为新增土壤流失量,t;Mj i为某时段某单元的新增土壤侵蚀模数,t/(k ma),等于扰动后土壤侵蚀模数减去扰动前土壤侵蚀模数,只计 正 值,负 值 按计;i为 预 测 单 元,i,n;j为预测时段,K、,指施工准备期、施工期和自然恢复期,本方案中施工准备期列入施工期,即共为两个时段,分别为施工期和自然恢复期.()土壤流失量.根据上述确定的水土流失预测面积、预测时
10、段、再塑地貌土壤侵蚀模数即可计算出新增水土流失量.在施工期(含施工准备期)内,本工程因施工扰动产生水土流失总量为 t,新增水土流失量为 t.在施工期临时堆土场,本工程因施工扰水 利 科 学 与 寒 区 工 程第卷动产生水土流失总量为 t,新增水土流失量为 t.自然恢复期水土流失量为 t,新增水土流失量为 t.项目区内在无水土保持设施的前提下,预测时段内水土流失总量为 t,其中新增水土流失量为 t.详见表.表土壤侵蚀量预测预测单元施工期自然恢复期扰动后水土流失量/t新增水土流失量/t扰动后水土流失量/t新增水土流失量/t新增水土流失量/t新增水土流失量占比/风电机组区 开关站施工生产生活区 场内
11、道路区 集电线路区 送出线路 合计 预测时段内,施工期新增水土流失量 t,自然恢复期新增水土流失量为 t,施工期是产生水土流失的主要阶段.分区治理措施与成效 防治区划分分区域划分应符合地区之间实质性差别的原则;同一地区土壤侵蚀的驱动因素和控制措施应相似;根据项目的简单程度和项目地区的自然条件,预防区可分为一个或多个级别;各级分区域必须是分级的、相关的和有系统的.结合本工程建设新增水土流失方式、侵蚀强度,将项目区划分为风电机组防治区、开关站防治区、施工生产生活防治区、场内道路防治区、集电线路防治区和送出线路防治区个防治分区.分区治理措施 风电机组区()工程措施.常见措施是表土剥离及回覆.风电机组
12、区剥 离表土面积 h m,剥离厚 度 c m,剥离量 m,施工结束后,表土回覆面积 h m,回覆量 m.()植物措施.常见措施的包括全面整地和撒播种草.风电机组吊装场地进全面整地 h m,撒播种草面积约为 h m,草种选用披碱草,撒播密度为 k g/h m,需草籽 k g.()临时堆土拦挡及苫盖.施工期间风电机组及箱式变压器剥离的表土堆置在施工吊装场内,每处风电机组区临时堆土量为 m,堆土场占地面积 m,最大堆高为 m,堆置底宽为m,长度为m,坡比为.施工期间对剥离表土外表面进行苫盖密目网和编织袋装土拦挡.密目网苫盖面积为 m,在临时堆土坡脚采用织袋土埂拦挡,土埂长度 m,单个编织袋规格为:长
13、 m,宽 m,内径 m,编织袋土埂为梯形断面,编织袋土埂采用两排层堆放的形式,土埂断面宽度为 m,高为 m,总用土量 m.工程结束后,拆除密目网和编织袋土埂,编织袋土埂拆除工程量为 m,拆除密目网苫盖 m.开关站区()工程措施.开关站站区共计剥离表土面积 h m,剥离厚度 c m,剥离量 m.()植物措施.主体工程设计中,未对围墙外进行绿化设计,设计围墙外全面整地 h m.种草面积约为 h m,草种选用披碱草,撒播密度为 k g/h m,需草籽 k g.施工生产生活区()工程措施.表土剥离面积 h m,剥离厚度 c m,剥 离 量 m,表 土 回 覆 面 积 h m,回覆量 m.()植物措施.
14、施工结束后,对施工生产生活第 期曾进徽分散式风电场水土流失预测及治理成效区进行全面整地,整地后采取撒播种草,整地面积 h m.种草面积约为 h m,草种选用披碱草,撒播密度为 k g/h m,需草籽 k g.()排水沟和沉砂池.施工生产生活区周边建设排 水 沟,排 水 沟 总 长 m,断 面 为 底 宽 m,挖深 m,边 坡,挖 方 总 量 为 m,排水沟末端设置沉砂池座,沉砂池尺寸为mm,高m,边坡为 ,共计挖方 m,施工结束后,填平排水沟和沉砂池.场内道路区()工程措施.表土剥离面积 h m,剥离厚度 c m,剥 离 量 m,表 土 回 覆 面 积 h m,回覆量 m.()植物措施.施工结
15、束后,对场内道路边坡进行全面整地,整地后采取撒播种草,整地面积 h m.撒播种草面积约为 h m,草种选用披碱草,需草籽 k g.集电线路区()工程措施.表土剥离面积 h m,剥离厚度 c m,剥离量 m,施工期结束后将临时堆土场回填到耕地恢复区,回填表土 m,用于耕地恢复用土,临时堆土场表土用于集电线路区可绿化区域,回填表土 m.主体工程在施工结束后,对占用的耕地采取土地复耕措施,恢复耕地面积 h m.()植物措施.施工结束后,对集电线路区可绿化区域进行全面整地,整地后采取撒播种草,整地面积 h m.种草面积约为 m,草种选用披碱草,撒播密度为 k g/h m,需草籽 g.送出线路区()工程
16、措施.表土剥离面积 h m,剥离厚度 c m,剥离量 m,施工期结束后将临时堆土场回填到耕地恢复区,回填表土 m,用于耕地恢复用土,临时堆土场表土用于送出线路区可绿化区域,回填表土 m.主体工程在施工结束后,对占用的耕地采取土地复耕措施,恢复耕地面积 h m.()植物措施.施工结束后,对送出线路区可绿化区域进行全面整地,整地后采取撒播种草,整地面积 h m.种草面积约为 h m,草种选用披碱草,撒播密度为 k g/h m,需草籽 k g.()临时铺垫土工布.本项目施工前,为防止产生水土流失,在送出线路区中的牵张场区铺垫一层土工布,铺垫面积为 m.施工结束后清除场地杂物及土工布.治理成效项目建设
17、区面积 h m,永久建筑物及硬化面积 h m,造成水土流失的面积 h m,水土保 持 措 施 面 积 h m,林 草 措 施 面 积 h m,可绿化面积 h m.施工期临时堆土量 m,防护的临时堆土量为 m,表土可剥离量为 m,表土保护量 m.水土保持措施实施后,工程扰动地表基本得到全面治 理,项 目 建 设 引 起 的 水 土 流 失 得 到 防治,水土流失治理度达到 ,土壤流失控制比达到 ,渣土防护率为 ,表土保护率达到 ,林草植被恢复率达 ,林草覆盖率达 .结论本文分析研究了影响水土流失的因素,通过确定水土流失预测面积、预测时段和再塑地貌土壤侵蚀模数,进行了土壤流失量的预测.根据分区原则
18、,对项目区进行分区综合治理,并取得良好的生态效益.参考文献:宋晓彦,喻培元湖北山地风电场建设水土流失特点及生态修复措施研究J绿色科技,():罗益仙某风电场水土流失预测及防治措施体系J陕西水利,():孙凯山地风电场水土流失特点及防治对策J科技创新与应用,():王志强不同类型区风电场工程建设中水土流失特征及防治措施研究J地下水,():桂莉莉风电场的水土流失及防治措施体系 以平鲁东平太 万千瓦风电项目 为例J山 西水土保持科技,():,班小峰我国风电场水土流失防治措施体系J水土保持应用技术,():夏妍,张溯明,刘瑞龙山区风电场项目道路工程水土流失防护探讨J安徽农学通报,():,水 利 科 学 与 寒 区 工 程第卷
