风电场弃渣场选址与水土保持

雷舜

摘 要：风电场弃渣对生态环境的危害较大，科学地规划建设弃渣场对水土保持非常重要。讨论了风电工程弃渣的危害，分析了弃渣场选址的原则，探索了科学设计弃渣场的要点，并以湖南省耒阳太平风电场二期为案例，具体探讨了弃渣场选址与水土保持的实践。

关键词：风力发电；风电场工程；弃渣场；水土流失

中图分类号：S157 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.109

我国是世界上的风能资源大国和风电开发大国，目前，可开发利用的风能储量约1.0×109 kW，2015年风电总装机容量约1.4536×108 kW。随着风电事业的发展，风电工程建设中的弃渣危害，尤其是其对水土保持的危害成为了值得关注的问题。因此，本文选择风电场水土流失的重点区域弃碴场作为研究对象，探讨了弃碴场的科学选址，为减缓风电场建设中的水土流失提供了借鉴。

1 风电工程弃渣的特点

1.1 弃渣量大

风力发电要求风力资源丰富，风机位一般选择在山顶或山脊。以一个风机安装场的占地面积为例，按50 m×40 m计算，面积为0.2 hm2，加上场地边坡，占地往往可达到0.25 hm2。弃渣主要来自2方面：①平整山顶或山脊产生的弃渣；②道路、房屋修建产生的弃渣。一个风电发电厂一般有十个甚至几十个风机，建设期间产生的弃渣量非常大。

1.2 危害严重

风电工程弃渣的特殊性决定了其危害性。风电场多建于低中山区或沿海岛屿，植被覆盖良好，风电工程建设往往会改变原有地形地貌，破坏土壤结构。大量的弃渣堆放往往会压盖旧的植被，导致腐殖层表土产生流失现象，严重影响了植被的生长。此外，一般而言，弃渣的渣体往往非常松散，极易破坏原有的坡面稳定性，雨季期间易导致坍塌，进而形成泥石流，对附近的村居和公共设施造成较大的威胁。

2 渣场选址

弃渣主要来源于点状和线状工程。风机区、升压站区确定在某些选定的点位，为点状工程，弃渣相对集中；道路区、集电线路区确定在某些选定的线路上，为线状工程，弃渣较为分散。另外，风电场所处地形的起伏较大，地面坡度也较大，沟道狭窄、地質构造负责，导致弃渣场选址困难。

在弃渣场的选址上，不仅应考虑地形、地貌、地质、周边敏感性因素、占地类型，还应考虑容量、运距、经济性以及可能造成水土流失的众多因素。按照《开发建设项目水土保持技术规范》（GB 50433—2008），弃渣场选址应符合如下要求：①不得影响周边公共设施、企业、军民点等的安全；②涉及河道的工程应符合治导规划及防洪行洪的规定，不可在河道、湖泊管理范围内设置弃渣场；③禁止在对重要基础设施、人民群众生命财产安全及行洪安全有重大影响的区域布设弃渣场；④不宜布设在流量较大的沟道，否则应进行防洪论证；⑤在山丘区宜选择荒沟、凹地、支毛沟，平原区宜选择凹地、荒地、风沙区，并应避开风口和易产生风蚀的区域。

根据各地多年的实践经验，弃渣场的选址必须满足上述强制性要求。此外，还要考虑以下因素：①避免占用耕地、林地及土地生产力较好的区域；②充分利用风电工程周边荒废的土地，且应选择低洼等有利地形，从而减小对生态坏境的破坏；③合理计算沟道库容，在不形成较大弃渣高度的前提下，满足堆渣量的要求。

3 渣场设计

堆渣前在各渣场沟口布置挡渣墙、周边布设排水设施，堆渣完毕后对渣面采用绿色植被进行防护，以确保渣场稳定，减少水土流失，避免对渣场下游造成危害。根据渣场容量、堆渣高度以及可能对周边环境造成的危害，遵循经济、合理、安全、可靠的原则，确定渣场的建筑等级，进而确定建筑物的洪水标准和整体稳定要求。

在堆渣前，应剥离渣场表土，清除树根、草皮等，避免其腐烂后在原地面与堆渣体间形成软弱夹层。在堆渣过程中，应遵循“先拦后弃、集中堆放”的原则，堆渣前先行施工截水沟及挡渣墙，截水沟及挡渣墙施工完毕后方可堆渣。堆渣应按先上游、后下游的顺序进行，同一区域堆放要按“中间高、两边低”的原则进行，以利于排水。在前一段区的渣料堆放达到设计高程时，应采取水保措施，之后进行下一区域的堆渣，以缩短弃渣裸露的时间。为了保证弃渣场的稳定、安全，需对弃渣进行浆砌石护脚和压坡处理，以免发生弃渣场滑坡等地质灾害。

4 案例分析

4.1 风电场的基本情况

湖南省耒阳太平风电场二期工程涉及衡阳市耒阳市沙明乡、导子乡、亮源乡和郴州市安仁县洋际乡，距耒阳市区55 km，距安仁县城区12 km。拟安装23台单机容量为2.2 MW的机组（其中1台限发1.6 MW），总装机容量为50 MW。风电机组拟布置在南北走向的山脊上，海拔高度为520～800 m。

工程土石方开挖总量为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），弃方64 900 m3，未借方。

4.2 原主体工程设计弃渣场布置情况

根据风电场所处位置的地形、风机布置及道路布置情况综合考虑，主体工程设计在风电场内设置3处弃渣场，占地面积为1.50 hm2。主体工程设计中弃渣场设置及其具体情况如表1及图1、图2和图3所示。

4.3 水土保持设计弃渣场布置情况

在主体工程设计中，原规划3处弃渣场，分别布置在5#和15#风机安装场地的东北侧和21#风机安装场地的南侧，共占地1.50 hm2，占地类型为林地。弃渣场数量太少，运距太远，根据水土保持相关规范的要求，需增设弃渣场。

以“分散弃渣、相对集中、安全稳定、便于运弃”为原则布置，重新规划布设了11处弃渣场，共占地2.96 hm2，占地类型主要为林地，渣场堆渣量平均为5 900 m3，各弃渣场距离出渣点最大运距约0.90 km，所选弃渣场与施工部位距离适中，各渣场情况如表2所示。水土保持方案选择的弃渣场小而分散，不会影响公共设施、工业企业、居民点等的安全，不在河道、湖泊、水库管路的范围内，不会影响行洪安全，且未布设在流量较大的沟道，不需进行防洪论证。

5 结束语

随着我国风电建设的加快，应对风电场建设产生的弃渣及其水土流失危害引起足够的重视。其中，风电场弃渣场的科学选址是尤为关键的一环。要科学编制全国通用的风电渣场建设水土保持规范，相关规范的制订应综合考虑工程措施和植物措施，从而高标准地实现表土保护、排水、堆渣完成后的整地和植被恢复。同时，在各个风电场主体设计上，应将弃渣的综合利用纳入其中，从源头上减少弃渣量。

参考文献

[1]赵永军.开发建设项目水土保持方案编制技术[M].北京：中国大地出版社，2007.

〔编辑：张思楠〕