佳縣49 MW分散式風(fēng)電場項(xiàng)目水保方案評價(jià)

劉 斌

（佳縣水土保持工作中心，陜西 榆林 719299）

風(fēng)電場因?yàn)辄c(diǎn)多線長，項(xiàng)目開發(fā)造成的水土流失較嚴(yán)重。為了增強(qiáng)佳縣智華方塌鎮(zhèn)49 MW 分散式風(fēng)電場項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)水保方案的科學(xué)性，減少水土流失，需對其水保方案進(jìn)行評價(jià)。

1 概況

佳縣智華方塌鎮(zhèn)49 MW 分散式風(fēng)電場項(xiàng)目場址，涉及榆林市佳縣王家砭鎮(zhèn)井山村、黨家山村、程家溝村、三皇梁村、園塌村、窯灣村，方塌鎮(zhèn)余山村、尚寨村、仡佬灣村、喬則嫣村。工程裝機(jī)容量49 MW，采用20 臺單機(jī)容量2 500 kW 的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，運(yùn)行期年上網(wǎng)電量為11 978.5 萬kW·h，年等效滿負(fù)荷小時(shí)數(shù)為2 396 h，建成后供電陜西電網(wǎng)。本項(xiàng)目由風(fēng)電機(jī)組及箱變區(qū)、升壓站擴(kuò)建區(qū)、集電線路區(qū)、施工及檢修道路工程區(qū)4個(gè)部分組成。

2 項(xiàng)目區(qū)水土流失現(xiàn)狀

場址地處毛烏素沙漠東部，陜北黃土高原北部。項(xiàng)目區(qū)地貌類型為黃土丘陵溝壑區(qū)，發(fā)育有大量沖溝，切割和溯源侵蝕強(qiáng)烈[1]，場區(qū)地勢較為開闊，呈波狀起伏，適宜進(jìn)行風(fēng)電項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)。項(xiàng)目區(qū)屬中溫帶干旱半干旱大陸性季風(fēng)氣候，多年平均降雨量386.6 mm，多年平均風(fēng)速2.5 m/s，雨季集中在7—9 月，風(fēng)季集中在11 月—次年5 月。項(xiàng)目區(qū)土壤為黃綿土，植被屬溫帶干旱半干旱草原植被類型。

通過勘察，項(xiàng)目區(qū)屬黃河多沙粗沙國家級水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，土壤侵蝕類型屬西北黃土高原區(qū)，主要以水力侵蝕為主，兼有風(fēng)力侵蝕，侵蝕強(qiáng)度為極強(qiáng)烈，原地貌土壤侵蝕模數(shù)為8 000 t（/km2·a），容許土壤流失量為1 000 t（/km2·a）[2]。

3 方案水保措施評價(jià)

3.1 水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合性評價(jià)

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，山丘區(qū)輸電工程塔基應(yīng)采用不等高基礎(chǔ)，經(jīng)過林區(qū)的應(yīng)采用加高桿塔跨越方式，本工程山丘區(qū)塔型設(shè)計(jì)了全方位長短腿，可減少大量土石方開挖和水土流失。經(jīng)過林區(qū)的桿塔采用加高桿塔跨越方式，并采用無人機(jī)放線等先進(jìn)施工架線工藝，滿足要求，保持了水土。

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，對無法避讓水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)優(yōu)化方案，減少工程占地和土石方量；截排水工程、攔擋工程的工程等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提高一級；宜布設(shè)雨洪集蓄、沉沙設(shè)施；提高植物措施標(biāo)準(zhǔn)，林草覆蓋率應(yīng)提高1～2 個(gè)百分點(diǎn)。本項(xiàng)目對無法避讓水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，采取以下措施：①優(yōu)化建設(shè)方案和施工工藝：施工、檢修道路采用永久和臨時(shí)結(jié)合方式；集電線路塔基采用不等高基礎(chǔ)，經(jīng)過林區(qū)的采用加高桿塔跨越方式，采用無人機(jī)跨越架線施工工藝；臨時(shí)生活區(qū)租用民房。②執(zhí)行黃土高原地區(qū)水土流失一級防治標(biāo)準(zhǔn)，林草覆蓋率提高1 個(gè)百分點(diǎn)。

3.2 工程占地評價(jià)

規(guī)劃方案中，風(fēng)電場占地總面積26.71 hm2，其中永久占地11.50 hm2、臨時(shí)占地15.20 hm2。主要占用的土地類型有旱地、其他草地、其他林地和灌木林地。

工程占地考慮了項(xiàng)目的總平面布置、供排水、供電、施工能力、施工場地等方面的要求，考慮了施工生產(chǎn)生活區(qū)、臨時(shí)堆土區(qū)的臨時(shí)占地，考慮全面無漏項(xiàng)。總平面布置在滿足主體工程運(yùn)行要求的基礎(chǔ)上盡可能少占地，施工過程中盡量減少占地范圍，做到了最大限度地減小臨時(shí)占地原則，避免了因選址不合理無序占用土地，工程占地做到了對生態(tài)環(huán)境最小影響的原則，符合水土保持要求。工程施工結(jié)束后，除風(fēng)機(jī)組基礎(chǔ)、箱式變電站、檢修道路、升壓站和桿基永久占地外，其余占地將會(huì)得以更好的綠化或復(fù)耕，可以有效防治水土流失。

3.3 取土（石、砂）場設(shè)置評價(jià)

工程所需的礫石、沙子等建筑材料是從砂石廠直接購買，工程沒有設(shè)置專用取土場，可降低取土過程中新增的水土流失量，符合水土保持要求。

3.4 土石方平衡評價(jià)

3.4.1 剝離表土防護(hù)、利用分析評價(jià)

施工中，將對風(fēng)電機(jī)組、箱式變電站、塔基區(qū)、直埋電纜、進(jìn)場道路、檢修道路、升壓站站區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)等進(jìn)行30 cm 表土剝離，并采用填土編織袋攔擋、密目網(wǎng)覆蓋等臨時(shí)防護(hù)措施進(jìn)行防護(hù)。其他施工場地土石方挖填較少，擾動(dòng)深度小于0.20 m，在采取一定的防護(hù)措施后不需剝離表土。本工程總剝離表土土方2.70 萬m3，完工后剝離的表土將回填至綠化或復(fù)耕場地，用于施工結(jié)束進(jìn)行土地整治后耕地恢復(fù)或植被恢復(fù)，可全部回填利用。從水土保持的角度考慮，本項(xiàng)目工程剝離表土保護(hù)與利用措施合理，為后期占地恢復(fù)利用創(chuàng)造了先行條件。

3.4.2 工程土石方平衡分析評價(jià)

本工程土石方挖填方總量為47.58萬m3，總挖方23.79萬m（3含表土2.02萬m3、一般土石方21.77萬m3），總填方23.79 萬m3（含表土2.02 萬m3、一般土石方21.77 萬m3），無外購?fù)潦胶蜅壏?。剝離的表土回填用于植被恢復(fù)或復(fù)耕。

3.4.3 土方調(diào)運(yùn)合理性分析

本工程將風(fēng)電機(jī)組及箱變工程、集電線路工程基礎(chǔ)開挖余土就地回填于施工場地內(nèi)，工程無需土石方調(diào)運(yùn)，滿足土石方綜合平衡要求，符合水土保持要求。

3.5 施工方法與工藝評價(jià)

施工過程中將采用機(jī)械施工與人工施工相結(jié)合的方法，統(tǒng)籌、合理、科學(xué)安排施工工序，避免重復(fù)施工和土方亂流。在施工建設(shè)期安排場地內(nèi)道路施工同步進(jìn)行，有利于土方的就近調(diào)動(dòng)，避免施工過程中的二次開挖和搬運(yùn)，符合水土保持的要求。工程施工時(shí)序比較緊湊，在滿足工程施工需要的同時(shí)，縮短了施工工期和地表的裸露時(shí)間，減少了施工過程中的水土流失。

4 工程設(shè)計(jì)中具有水土保持功能工程的評價(jià)

按工程防治措施類型，以防治水土流失為主要目標(biāo)的工程，其設(shè)計(jì)、工程量、投資應(yīng)納入水土保持設(shè)計(jì)中；以主體工程設(shè)計(jì)功能為主同時(shí)具有水土保持功能的工程，其設(shè)計(jì)、工程量、投資不納入水土保持設(shè)計(jì)中，僅對其進(jìn)行水土保持分析與評價(jià)?，F(xiàn)分別對各類已設(shè)計(jì)水土保持措施進(jìn)行分析和評價(jià)。

4.1 風(fēng)電機(jī)組及箱變工程區(qū)

4.1.1 場地硬化和平整

主體工程中設(shè)計(jì)的場地硬化、場地平整具有一定的水土保持功能，但不界定為水土保持措施。施工結(jié)束后，對原占地類型為草地和林地區(qū)域進(jìn)行植被恢復(fù)，采取“灌-草”復(fù)合形式。灌木選用檸條，共193.8 kg；草種選用紫花苜蓿，植苗646 000 株，植被恢復(fù)面積共6.46 hm2。

4.1.2 集電線路工程區(qū)

工程施工結(jié)束后，對塔基及施工場地進(jìn)行植被恢復(fù)，恢復(fù)面積3.05 hm2。由于35～110 kV 高壓線的安全距離是8 m，安全距離范圍內(nèi)不栽植喬木，栽植灌草混交林，草種選用紫花苜蓿，共91.5 kg。紫穗槐共栽植30 500株。

4.2 施工及檢修道路工程區(qū)

主體工程設(shè)計(jì)在檢修道路陡坡段修建排水溝，長3 200 m，采用矩形斷面，斷面尺寸為0.4 m×0.4 m。排水溝采用磚混結(jié)構(gòu)，底部采用6 cm 厚的磚護(hù)砌，兩側(cè)采用24 cm的磚護(hù)砌。排水溝開挖土方1 300 m3，磚砌體784 m3。根據(jù)《室內(nèi)外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2021）對排水溝尺寸進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核時(shí)按防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（5 a一遇降雨量）進(jìn)行計(jì)算，洪峰流量計(jì)算公式為：

式中：Qs為雨水設(shè)計(jì)流量（L/s）；φ 為徑流系數(shù)，碎石路面取0.35；q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度[L（/s·hm2）]；F為集水面積（hm2）。結(jié)合檢修道路現(xiàn)場情況[3]，匯水面積取0.61 hm2。

設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度采用榆林市暴雨強(qiáng)度公式：

式中：q為設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度[L（/s.hm2）]；t為降雨歷時(shí)（min），考慮到降雨歷時(shí)較短，本階段暫按10 min 計(jì)算；P為設(shè)計(jì)重現(xiàn)期（a），本項(xiàng)目取5 a。

經(jīng)計(jì)算，得q=268.126 L（/s.hm2），Qs=0.057 m3/s。

排水溝斷面為磚砌矩形結(jié)構(gòu)，糙率n為0.025，縱比降i為2%，最大流量允許值為0.11 m3/s，大于洪峰流量，排水溝尺寸滿足水土保持規(guī)范設(shè)計(jì)要求。

4.3 升壓站擴(kuò)建區(qū)

一期項(xiàng)目已對該區(qū)域設(shè)計(jì)了水土保持措施，本方案需對圍墻外擾動(dòng)區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充設(shè)計(jì)。

4.4 主體具有的水土保持措施分析與評價(jià)

通過分析工程主體設(shè)計(jì)可以看出，本項(xiàng)目在水土保持設(shè)計(jì)中根據(jù)行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對工程生產(chǎn)運(yùn)行安全的防護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高，注重了本體防護(hù)。從水土保持角度來看，工程雖然已經(jīng)設(shè)計(jì)了一大部分，但整體的水土保持防治體系不夠完善，需新增以下水土保持措施，使工程建設(shè)中的水土保持防治體系更完善，以達(dá)到有效地防治工程建設(shè)中新增的水土流失。主體工程水土保持工程分析與評價(jià)結(jié)果，詳見表1。

表1 水土保持措施體系分析與評價(jià)

4.5 水土保持工程界定

通過對主體設(shè)計(jì)中具有水土保持功能工程的分析評價(jià)，按《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中的界定原則進(jìn)行界定，主體設(shè)計(jì)的水土保持工程類型、工程量及投資匯總詳見表2。

表2 主體工程已列水土保持措施工程量統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）本項(xiàng)目建設(shè)基本符合《中華人民共和國水土保持法》《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50433-2018）中明確規(guī)定的強(qiáng)制性條款[4]。項(xiàng)目雖然處于水土保持限制區(qū)，但是只要嚴(yán)格保護(hù)地表植物，提高項(xiàng)目建設(shè)水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化施工工藝，減少地表擾動(dòng)和植被破壞范圍，強(qiáng)化建設(shè)期水土保持防治措施，可有效控制可能造成的水土流失，滿足水土保持要求。

（2）本項(xiàng)目總體布置合理，施工有序，防治措施較為完善，滿足水土保持的要求。項(xiàng)目施工中存在土石方開挖，主體設(shè)計(jì)應(yīng)該在施工過程中嚴(yán)格控制土石方開挖量，減少開挖，以減少堆棄方。

（3）主體工程設(shè)計(jì)中對平面布置、施工組織及施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，盡量減少工程建設(shè)土石方。施工期間的臨時(shí)防護(hù)措施不夠完善，應(yīng)予以補(bǔ)充。

（4）工程施工將擾動(dòng)原地表，產(chǎn)生大量的土石方，如不采取有效的防護(hù)措施，將加劇項(xiàng)目區(qū)水土流失，降低土地生產(chǎn)力[5]。項(xiàng)目土石方調(diào)運(yùn)途中也應(yīng)采取有效防護(hù)措施，避免調(diào)運(yùn)途中土石方的流失。

5.2 建議

（1）建議對方案進(jìn)行補(bǔ)充完善，要向水行政主管部門進(jìn)行審批和報(bào)備。

（2）工程建設(shè)過程中要嚴(yán)格按照主體工程設(shè)計(jì)的施工工藝，遵循施工組織設(shè)計(jì)，對主體工程設(shè)計(jì)和本方案新增的水土保持措施保質(zhì)保量完成，以保證水土保持設(shè)施防護(hù)效果，積極控制項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)過程中的水土流失。

（3）施工單位要嚴(yán)格按照招標(biāo)合同和水土保持方案要求，文明施工，做好水土保持工作；不得超占工程征地和水土流失防治責(zé)任范圍；認(rèn)真貫徹“三同時(shí)”和“先攔后棄”的原則；按照方案要求做好各項(xiàng)臨時(shí)防護(hù)措施，盡量避開雨季施工，不能避開的應(yīng)采取有效措施防止造成水土流失。

（4）落實(shí)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測、監(jiān)理工作，為項(xiàng)目竣工后的驗(yàn)收做好準(zhǔn)備。