魏 颯,郭永晨,白鶴嶺,周 輝

(1.河北省水利科學(xué)研究院,河北石家莊 050057;2.河北省水土保持工作總站,河北石家莊 050051;3.秦皇島市水利勘測設(shè)計(jì)處,河北秦皇島 066003)

河北壩上風(fēng)電項(xiàng)目水土保持方案編制相關(guān)問題探討

魏 颯1,郭永晨1,白鶴嶺2,周 輝3

(1.河北省水利科學(xué)研究院,河北石家莊 050057;2.河北省水土保持工作總站,河北石家莊 050051;3.秦皇島市水利勘測設(shè)計(jì)處,河北秦皇島 066003)

風(fēng)電項(xiàng)目;水土保持方案;編制;河北壩上

針對風(fēng)電項(xiàng)目水土保持方案編制過程中經(jīng)常出現(xiàn)的需增加集電線路施工區(qū)占地面積、設(shè)置備用棄渣場、增加雨水利用內(nèi)容及難以確定土壤侵蝕模數(shù)等問題,結(jié)合實(shí)際提出了靈活處理?xiàng)壴?并在水保措施布置體系中增加雨水利用工程措施等建議。

風(fēng)能是一種可再生潔凈能源,世界上很多國家,尤其是發(fā)達(dá)國家,已經(jīng)充分認(rèn)識到風(fēng)電在調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解環(huán)境污染等方面的重要性,高度重視風(fēng)電開發(fā)[1]?！笆晃濉逼陂g,河北省把風(fēng)能開發(fā)作為可再生能源開發(fā)的重要內(nèi)容,張家口和承德壩上地區(qū)已成為河北省風(fēng)能開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域,僅張家口市 2010年的風(fēng)電裝機(jī)容量規(guī)劃就達(dá) 300萬 kW[2]。然而,風(fēng)電場開發(fā)建設(shè)過程中基礎(chǔ)開挖、場地平整、修建道路等活動將會對原有地表造成破壞,導(dǎo)致植被退化、水土流失加劇。因此,編制風(fēng)電項(xiàng)目水土保持方案,提出水土保持措施綜合布置體系,同時(shí)嚴(yán)格規(guī)范水土保持監(jiān)測,對加快壩上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)區(qū)的植被恢復(fù)、促進(jìn)當(dāng)?shù)厮帘３止ぷ靼l(fā)展具有十分重要的作用。為此,筆者在實(shí)踐的基礎(chǔ)上,針對河北壩上風(fēng)電項(xiàng)目水土保持方案編制中經(jīng)常出現(xiàn)的問題進(jìn)行探討,以期為類似項(xiàng)目的水土保持方案編制提供借鑒。

1 風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)概況

一般而言,風(fēng)電場的建設(shè)內(nèi)容主要包括升壓站、風(fēng)機(jī)區(qū)、道路區(qū)、集電線路、施工生產(chǎn)生活區(qū) 5個(gè)部分。升壓站是整個(gè)風(fēng)電場的中樞,集變電、控制、送電、監(jiān)測、行政、生活為一體,一般設(shè)升壓站和生活管理兩個(gè)區(qū),其中升壓站布置有配電裝置、主變壓器、無功補(bǔ)償裝置等,生活管理區(qū)布置有主控樓、庫房等。風(fēng)機(jī)區(qū)包括風(fēng)電機(jī)組及箱式變壓器,采用一臺風(fēng)電機(jī)組配備一臺箱式變壓器的方式,在每臺風(fēng)機(jī)旁布置有大小約 40m×50m的風(fēng)機(jī)吊裝場地,以滿足大型吊車吊裝風(fēng)機(jī)的要求。道路區(qū)是用來滿足大型設(shè)備一次運(yùn)輸?shù)轿患盎A(chǔ)施工需要的通道,一般包括進(jìn)站道路、檢修道路和施工臨時(shí)道路,其中施工臨時(shí)道路為臨時(shí)性占地,施工結(jié)束后需恢復(fù)植被;進(jìn)站道路與檢修道路則為永久性占地,需進(jìn)行綠化,地形較陡時(shí)還需考慮兩側(cè)邊坡防護(hù)。集電線路是將各風(fēng)機(jī)發(fā)出的電能匯集并輸送到升壓站,一般采用 35 kV架空線路方式。施工生產(chǎn)生活區(qū)是為便于主體工程建設(shè)而設(shè)立的,主要包括施工生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)兩個(gè)部分。

2 水土保持方案編制過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題

(1)需增加集電線路施工區(qū)占地面積。大多數(shù)風(fēng)電項(xiàng)目主體工程設(shè)計(jì)時(shí)只考慮集電線路桿塔永久性占地,而往往忽略了施工臨時(shí)占地面積,其臨時(shí)占地亦會對原有地表產(chǎn)生破壞,因此在水土保持方案編制中必須增加集電線路施工區(qū)的占地面積,以滿足工程建設(shè)的實(shí)際需要。

(2)設(shè)置備用棄渣場。由于水土保持方案編制時(shí)主體工程設(shè)計(jì)多處于可行性研究階段,無法給出各單項(xiàng)工程詳細(xì)的挖填土(石)方量,故無法滿足水土保持方案編制需求。編制單位實(shí)際上多依據(jù)已建風(fēng)電項(xiàng)目施工現(xiàn)場粗略判定各單項(xiàng)工程挖填土(石)方量,確定施工結(jié)束后剩余土(石)方量,進(jìn)而根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的地形、土壤、植被狀況考慮是否設(shè)置備用棄渣場集中棄渣,而一旦設(shè)置備用棄渣場就會增加占地面積,這往往是建設(shè)單位所不希望看到的。

(3)需增加雨水利用內(nèi)容。根據(jù) 2007年河北省水利廳等六廳局聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)建設(shè)工程雨水資源利用的通知》(冀水保[2006]63號)和《河北省城鎮(zhèn)雨水資源利用工程技術(shù)暫行規(guī)定》,風(fēng)電項(xiàng)目水土保持方案編制過程中需要增加雨水利用的內(nèi)容,但實(shí)際很少有項(xiàng)目水保方案涉及。

(4)確定土壤侵蝕模數(shù)。按照水土保持方案編制規(guī)程,在水土保持措施體系布置之前需對項(xiàng)目建設(shè)及生產(chǎn)運(yùn)行初期可能產(chǎn)生的水土流失量、水土流失危害進(jìn)行預(yù)測,而預(yù)測風(fēng)電項(xiàng)目水土流失量通常采用類比分析法確定項(xiàng)目區(qū)的土壤侵蝕模數(shù),由于這種預(yù)測方法主觀性強(qiáng),往往會導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果與實(shí)際存在較大差異。

3 問題的探討

(1)工程占地。水土保持方案中項(xiàng)目概況是對主體設(shè)計(jì)的概述,如果主體中未考慮集電線路臨時(shí)施工區(qū)占地、棄渣場占地,則應(yīng)在“主體工程水土保持分析與評價(jià)”一章中進(jìn)行評價(jià),分析其不足,然后作為本方案新增占地面積列出。這樣,在評審報(bào)告時(shí)才能一目了然,明白哪些是主體設(shè)計(jì),哪些是水土保持方案新增內(nèi)容。

(2)棄渣的處理。筆者認(rèn)為在水土保持方案編制過程中應(yīng)根據(jù)風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)區(qū)各單項(xiàng)工程詳細(xì)的挖填土石方量,經(jīng)土石方平衡后估算棄土(石)方量,再根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形、地貌等情況確定是否需要設(shè)置棄渣場。一般而言,在風(fēng)電場建設(shè)過程中,變電站建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)開挖較小,廢棄土石方量不大,加之場地平整時(shí)需要土石方,所以升壓站區(qū)基本可以實(shí)現(xiàn)土石方平衡;風(fēng)機(jī)區(qū)由于風(fēng)機(jī)及升壓變壓器基礎(chǔ)開挖較大,剩余土石方量會較多;道路區(qū)一般按半挖半填設(shè)計(jì),即挖填平衡;集電線路區(qū)由于塔基基礎(chǔ)開挖也會有少量剩余土石方量;施工生產(chǎn)生活區(qū)多為臨建工程,經(jīng)場地平整后可以實(shí)現(xiàn)土石方挖填平衡。綜上所述,風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生的棄渣多來自風(fēng)機(jī)區(qū)及集電線路區(qū)。

結(jié)合已有工程實(shí)際,提出如下幾種處理?xiàng)壏降姆绞?①若棄方多為土或粒徑較小的碎石,則可選擇就地回鋪,然后覆土綠化;②若棄方多為石方且粒徑較大而無法就地回鋪,但地形較平坦運(yùn)輸條件較好,則可選擇直接運(yùn)至棄渣場;③若棄方多為石方且粒徑較大而無法就地回鋪,同時(shí)不具備運(yùn)輸條件,則就地修建擋渣墻,表層覆土后恢復(fù)植被(客土可考慮外購)。

(3)雨水利用。風(fēng)電項(xiàng)目既有“點(diǎn)”狀又有“線”狀工程,根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際,實(shí)施雨水利用只需在變電站內(nèi)進(jìn)行,變電站內(nèi)硬化地面的增加必然使項(xiàng)目區(qū)雨水流失量增大,同時(shí)對站外造成沖刷。因此,雨水利用以增加入滲為主,一般采取的措施主要有鋪設(shè)透水性鋪裝材料、建設(shè)下凹式綠地,以提高雨水入滲率,增加雨水回滲量,減少雨水沖刷。因此,在水土保持方案的第七章“水土流失預(yù)測”中均需安排有“雨水流失量預(yù)測”一節(jié),在水土保持措施布置體系中設(shè)計(jì)雨水利用工程措施。

(4)土壤侵蝕模數(shù)。土壤侵蝕模數(shù)是水土保持方案報(bào)告中一個(gè)十分重要的參數(shù),在編制方案時(shí)既需根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的水土流失類型和土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)確定水土流失背景值和容許土壤流失量,又需結(jié)合項(xiàng)目區(qū)實(shí)際確定不同預(yù)測單元在施工準(zhǔn)備期、施工期和自然恢復(fù)期的土壤侵蝕模數(shù)。目前確定方法主要有數(shù)學(xué)模型法、類比調(diào)查法、試驗(yàn)觀測法等 3種,其中數(shù)學(xué)模型法、試驗(yàn)觀測法采用較少,類比調(diào)查法采用最多。試驗(yàn)觀測法得出的數(shù)據(jù)是最準(zhǔn)確的,但往往因前期需投入大量的人力、物力而無法實(shí)施。采用類比調(diào)查法時(shí),選取的類比工程一定要有實(shí)測的監(jiān)測數(shù)據(jù),切忌隨意轉(zhuǎn)抄,注重收集項(xiàng)目區(qū)基礎(chǔ)資料,進(jìn)行參數(shù)修正時(shí)一定要做到有理有據(jù),不能隨意更改,這樣計(jì)算出來的土壤流失量才合理、可靠。

由于土壤侵蝕模數(shù)具有很大的區(qū)域性,因此,為彌補(bǔ)監(jiān)測數(shù)據(jù)的缺乏,建議各級水土保持研究所、試驗(yàn)站應(yīng)充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,在經(jīng)費(fèi)充裕的條件下開展模擬試驗(yàn)研究,完善區(qū)域水土保持監(jiān)測數(shù)據(jù)。

[1]易躍春.風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀、發(fā)展前景及市場分析[J].國際電力,2004,8(5):18-22.

[2]劉希慶.河北壩上地區(qū)風(fēng)電場工程建設(shè)中的水土流失防治措施探討[J].亞熱帶水土保持,2008,20(4):76-78.

S157

C

1000-0941(2011)04-0033-02

魏颯(1981—),女,河北保定市人,工程師,主要從事水資源與水環(huán)境保護(hù)研究工作。

2010-10-09

(責(zé)任編輯 孫占鋒)