風(fēng)電場(chǎng)棄渣場(chǎng)選址與水土保持

雷舜

摘 要：風(fēng)電場(chǎng)棄渣對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害較大，科學(xué)地規(guī)劃建設(shè)棄渣場(chǎng)對(duì)水土保持非常重要。討論了風(fēng)電工程棄渣的危害，分析了棄渣場(chǎng)選址的原則，探索了科學(xué)設(shè)計(jì)棄渣場(chǎng)的要點(diǎn)，并以湖南省耒陽(yáng)太平風(fēng)電場(chǎng)二期為案例，具體探討了棄渣場(chǎng)選址與水土保持的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；風(fēng)電場(chǎng)工程；棄渣場(chǎng)；水土流失

中圖分類(lèi)號(hào)：S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.109

我國(guó)是世界上的風(fēng)能資源大國(guó)和風(fēng)電開(kāi)發(fā)大國(guó)，目前，可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約1.0×109 kW，2015年風(fēng)電總裝機(jī)容量約1.4536×108 kW。隨著風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)電工程建設(shè)中的棄渣危害，尤其是其對(duì)水土保持的危害成為了值得關(guān)注的問(wèn)題。因此，本文選擇風(fēng)電場(chǎng)水土流失的重點(diǎn)區(qū)域棄碴場(chǎng)作為研究對(duì)象，探討了棄碴場(chǎng)的科學(xué)選址，為減緩風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中的水土流失提供了借鑒。

1 風(fēng)電工程棄渣的特點(diǎn)

1.1 棄渣量大

風(fēng)力發(fā)電要求風(fēng)力資源豐富，風(fēng)機(jī)位一般選擇在山頂或山脊。以一個(gè)風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)的占地面積為例，按50 m×40 m計(jì)算，面積為0.2 hm2，加上場(chǎng)地邊坡，占地往往可達(dá)到0.25 hm2。棄渣主要來(lái)自2方面：①平整山頂或山脊產(chǎn)生的棄渣；②道路、房屋修建產(chǎn)生的棄渣。一個(gè)風(fēng)電發(fā)電廠一般有十個(gè)甚至幾十個(gè)風(fēng)機(jī)，建設(shè)期間產(chǎn)生的棄渣量非常大。

1.2 危害嚴(yán)重

風(fēng)電工程棄渣的特殊性決定了其危害性。風(fēng)電場(chǎng)多建于低中山區(qū)或沿海島嶼，植被覆蓋良好，風(fēng)電工程建設(shè)往往會(huì)改變?cè)械匦蔚孛玻茐耐寥澜Y(jié)構(gòu)。大量的棄渣堆放往往會(huì)壓蓋舊的植被，導(dǎo)致腐殖層表土產(chǎn)生流失現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了植被的生長(zhǎng)。此外，一般而言，棄渣的渣體往往非常松散，極易破壞原有的坡面穩(wěn)定性，雨季期間易導(dǎo)致坍塌，進(jìn)而形成泥石流，對(duì)附近的村居和公共設(shè)施造成較大的威脅。

2 渣場(chǎng)選址

棄渣主要來(lái)源于點(diǎn)狀和線(xiàn)狀工程。風(fēng)機(jī)區(qū)、升壓站區(qū)確定在某些選定的點(diǎn)位，為點(diǎn)狀工程，棄渣相對(duì)集中；道路區(qū)、集電線(xiàn)路區(qū)確定在某些選定的線(xiàn)路上，為線(xiàn)狀工程，棄渣較為分散。另外，風(fēng)電場(chǎng)所處地形的起伏較大，地面坡度也較大，溝道狹窄、地質(zhì)構(gòu)造負(fù)責(zé)，導(dǎo)致棄渣場(chǎng)選址困難。

在棄渣場(chǎng)的選址上，不僅應(yīng)考慮地形、地貌、地質(zhì)、周邊敏感性因素、占地類(lèi)型，還應(yīng)考慮容量、運(yùn)距、經(jīng)濟(jì)性以及可能造成水土流失的眾多因素。按照《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》（GB 50433—2008），棄渣場(chǎng)選址應(yīng)符合如下要求：①不得影響周邊公共設(shè)施、企業(yè)、軍民點(diǎn)等的安全；②涉及河道的工程應(yīng)符合治導(dǎo)規(guī)劃及防洪行洪的規(guī)定，不可在河道、湖泊管理范圍內(nèi)設(shè)置棄渣場(chǎng)；③禁止在對(duì)重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域布設(shè)棄渣場(chǎng)；④不宜布設(shè)在流量較大的溝道，否則應(yīng)進(jìn)行防洪論證；⑤在山丘區(qū)宜選擇荒溝、凹地、支毛溝，平原區(qū)宜選擇凹地、荒地、風(fēng)沙區(qū)，并應(yīng)避開(kāi)風(fēng)口和易產(chǎn)生風(fēng)蝕的區(qū)域。

根據(jù)各地多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，棄渣場(chǎng)的選址必須滿(mǎn)足上述強(qiáng)制性要求。此外，還要考慮以下因素：①避免占用耕地、林地及土地生產(chǎn)力較好的區(qū)域；②充分利用風(fēng)電工程周邊荒廢的土地，且應(yīng)選擇低洼等有利地形，從而減小對(duì)生態(tài)壞境的破壞；③合理計(jì)算溝道庫(kù)容，在不形成較大棄渣高度的前提下，滿(mǎn)足堆渣量的要求。

3 渣場(chǎng)設(shè)計(jì)

堆渣前在各渣場(chǎng)溝口布置擋渣墻、周邊布設(shè)排水設(shè)施，堆渣完畢后對(duì)渣面采用綠色植被進(jìn)行防護(hù)，以確保渣場(chǎng)穩(wěn)定，減少水土流失，避免對(duì)渣場(chǎng)下游造成危害。根據(jù)渣場(chǎng)容量、堆渣高度以及可能對(duì)周邊環(huán)境造成的危害，遵循經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的原則，確定渣場(chǎng)的建筑等級(jí)，進(jìn)而確定建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)和整體穩(wěn)定要求。

在堆渣前，應(yīng)剝離渣場(chǎng)表土，清除樹(shù)根、草皮等，避免其腐爛后在原地面與堆渣體間形成軟弱夾層。在堆渣過(guò)程中，應(yīng)遵循“先攔后棄、集中堆放”的原則，堆渣前先行施工截水溝及擋渣墻，截水溝及擋渣墻施工完畢后方可堆渣。堆渣應(yīng)按先上游、后下游的順序進(jìn)行，同一區(qū)域堆放要按“中間高、兩邊低”的原則進(jìn)行，以利于排水。在前一段區(qū)的渣料堆放達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)，應(yīng)采取水保措施，之后進(jìn)行下一區(qū)域的堆渣，以縮短棄渣裸露的時(shí)間。為了保證棄渣場(chǎng)的穩(wěn)定、安全，需對(duì)棄渣進(jìn)行漿砌石護(hù)腳和壓坡處理，以免發(fā)生棄渣場(chǎng)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。

4 案例分析

4.1 風(fēng)電場(chǎng)的基本情況

湖南省耒陽(yáng)太平風(fēng)電場(chǎng)二期工程涉及衡陽(yáng)市耒陽(yáng)市沙明鄉(xiāng)、導(dǎo)子鄉(xiāng)、亮源鄉(xiāng)和郴州市安仁縣洋際鄉(xiāng)，距耒陽(yáng)市區(qū)55 km，距安仁縣城區(qū)12 km。擬安裝23臺(tái)單機(jī)容量為2.2 MW的機(jī)組（其中1臺(tái)限發(fā)1.6 MW），總裝機(jī)容量為50 MW。風(fēng)電機(jī)組擬布置在南北走向的山脊上，海拔高度為520～800 m。

工程土石方開(kāi)挖總量為519 100 m3（其中，表土54 600 m3、土石方464 500 m3），填方454 200 m3（其中，表土54 600 m3、土石方399 600 m3），棄方64 900 m3，未借方。

4.2 原主體工程設(shè)計(jì)棄渣場(chǎng)布置情況

根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)所處位置的地形、風(fēng)機(jī)布置及道路布置情況綜合考慮，主體工程設(shè)計(jì)在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)設(shè)置3處棄渣場(chǎng)，占地面積為1.50 hm2。主體工程設(shè)計(jì)中棄渣場(chǎng)設(shè)置及其具體情況如表1及圖1、圖2和圖3所示。

4.3 水土保持設(shè)計(jì)棄渣場(chǎng)布置情況

在主體工程設(shè)計(jì)中，原規(guī)劃3處棄渣場(chǎng)，分別布置在5#和15#風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地的東北側(cè)和21#風(fēng)機(jī)安裝場(chǎng)地的南側(cè)，共占地1.50 hm2，占地類(lèi)型為林地。棄渣場(chǎng)數(shù)量太少，運(yùn)距太遠(yuǎn)，根據(jù)水土保持相關(guān)規(guī)范的要求，需增設(shè)棄渣場(chǎng)。

以“分散棄渣、相對(duì)集中、安全穩(wěn)定、便于運(yùn)棄”為原則布置，重新規(guī)劃布設(shè)了11處棄渣場(chǎng)，共占地2.96 hm2，占地類(lèi)型主要為林地，渣場(chǎng)堆渣量平均為5 900 m3，各棄渣場(chǎng)距離出渣點(diǎn)最大運(yùn)距約0.90 km，所選棄渣場(chǎng)與施工部位距離適中，各渣場(chǎng)情況如表2所示。水土保持方案選擇的棄渣場(chǎng)小而分散，不會(huì)影響公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點(diǎn)等的安全，不在河道、湖泊、水庫(kù)管路的范圍內(nèi)，不會(huì)影響行洪安全，且未布設(shè)在流量較大的溝道，不需進(jìn)行防洪論證。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)風(fēng)電建設(shè)的加快，應(yīng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)產(chǎn)生的棄渣及其水土流失危害引起足夠的重視。其中，風(fēng)電場(chǎng)棄渣場(chǎng)的科學(xué)選址是尤為關(guān)鍵的一環(huán)。要科學(xué)編制全國(guó)通用的風(fēng)電渣場(chǎng)建設(shè)水土保持規(guī)范，相關(guān)規(guī)范的制訂應(yīng)綜合考慮工程措施和植物措施，從而高標(biāo)準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)表土保護(hù)、排水、堆渣完成后的整地和植被恢復(fù)。同時(shí)，在各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)主體設(shè)計(jì)上，應(yīng)將棄渣的綜合利用納入其中，從源頭上減少棄渣量。

參考文獻(xiàn)

[1]趙永軍.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制技術(shù)[M].北京：中國(guó)大地出版社，2007.

〔編輯：張思楠〕