摘要：随着社会经济的发展，我国对电能的需求不断增加，风电场建设越来越多。山地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至关重要。为此，讨论了风电工程弃渣的危害，分析了弃渣场选址的原则与特点，探索了弃渣场防护设计的要点，并以某山地风电场为案例，具体探讨了弃渣场的布置情况。
关键词：山地风电场；水土流失；弃渣场
引言
山地风电能量密度低，分布地域广阔的特点，决定了山地风电场不能完全照搬照用密度高，厂址空间有限的火电厂的开发与建设理念，必须探索适应风电特点的开发与建设模式，从而有效规避风电开发中的系统性风险，保证建设项目的可持续竞争力。
1弃渣场选址原则
风电场弃渣场位置的选择主要考虑以下方面:(1)应结合工程实际和项目区水土流失现状，因地制宜、因害设防、防治结合、全面布局、科学配置。(2)减少对原地表和植被的破坏，合理布设施工场地，同时对砂石料、弃土采取分类集中堆放。(3)在施工弃渣过程中减小渣土的运距，节约施工费用，做到切实经济可行。(4)避开居民点、公路、重要建构筑物及环保敏感点。(5)根据地质情况，判定渣场的地质稳定性，同时考虑堆渣后的稳定性。
2风电工程弃渣的特点
（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50m×40m计算，面积为0.2hm2，加上场地边坡，占地往往可达到0.25hm2。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。（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。（3）水土流失严重。山地风电场主要水土流失时段主要集中在施工期，弃渣场区是水土流失防治重点区域之一。弃渣场水土流失特点呈点状，水土流失类型属水力侵蚀范畴，以面蚀为主，在部分地区兼有沟蚀。因此，风电场工程弃渣应合理堆放，确保堆渣稳定，并采取适当水土保持措施进行有效防护。
3推进精细化设计管理
风资源评估、主机选型、微观选址、道路设计等阶段的工作成果是风电场顺利建设并成功运营的基础。随着国内易开发的优质资源已基本开发殆尽，加上“三北”地区的严峻限电形势，风电开发越来越转向于中东部和南方的复杂地形下低风速风电场。这类型的风电场建设难度大、年平均风速低、风功率密度小、场址内资源分布高度不均、风向多变、湍流强度大，项目经济性往往位于盈亏平衡点附近，面临着严峻的技术挑战。设计中应注重建设方案的合理性和先进性，对设计方案进行审定时，要注意确保建设方案的科学性和前瞻性，力争所建风电场处于当前行业和所在区域的先进水平，使得每个项目都具有自身的盈利能力和可持续发展能力。
4弃渣场的防护设计
把弃渣场看成各自独立的系统，堆渣体作为主要建筑物，周边排水、挡渣设施等为次要永久建筑物，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，对渣面采取植物措施进行防护，以确保各渣场的稳定，减少水土流失，避免对渣场下游造成危害。弃渣场防护遵循“先拦后弃，集中堆放”的原则。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据各渣场容量、堆渣高度、可能对周边环境造成的危害等情况，本着经济合理和安全可靠的原则，分别确定各渣场的建筑等级，从而确定建筑物的洪水标准和整体稳定要求。在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进行堆渣。堆渣应先上游后下游，同一区域堆放要“中间高、两边低”，以利于排水，在前一段区的渣料堆放达到设计高程时，即实施相应的水保措施，然后再进行下一区域堆渣，以免弃土裸露时间过长，造成大的水土流失。
5工程案例分析
5.1风电场的基本情况
某风电场装机容量为48MW，拟安装24台单机容量为2000kW的风电机组。场址区总体呈近北东向展布，长约11km，宽约2km，场址面积约29.6km2，场区大部分地区海拔高程在900～1370m之间，相对高差大，地形复杂，地貌总体属侵蚀、溶蚀中低山～低中山地貌，该风电场属典型的山地风电场。该风电场工程土石方开挖量主要来源为场区场内道路、吊装平台、风机基础、升压站等区域。为节约投资，主线、支线道路及吊装平台施工尽量保持挖填平衡，多余的挖方按弃渣处理。该风电场工程土石方开挖总量为73.92万m3，回填总量为37.61万m3，弃渣量为36.31万m3，对平衡不掉的土石方，考虑在风电场内设置弃渣场堆存，弃渣场需进行排水措施设计与绿化，以防止水土流失。
5.2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1.50hm2，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2.96hm2，占地类型主要为林地，渣场堆渣量平均为5900m3，各弃渣场距离出渣点最大运距约0.90km，所选弃渣场与施工部位距离适中。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。
5.3施工要求
(1)弃渣场弃渣前需清除原植被，对地面进行整平清除表层不少于50cm的软弱土层，斜坡地段要顺坡面挖台阶，台阶宽度不小于2.0m。(2)弃渣填筑边界边坡坡率不得陡于1∶2，分级平台不得小于2m，弃渣场最大填筑边坡高度不得大于30m，坡面可进行铺土种草绿化。(3)渣场周边砌筑浆砌片石截水沟，截水沟排水坡度大于15%时，需设置跌坎，跌坎高0.3～0.6m。(4)弃渣场表面和边坡采用清淤弃土或清除的地表种植土、表土等覆盖，覆土厚度不少于0.5m，复耕或撒播草籽、乔灌结合绿化。
结语
综上所述，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
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[4]林周全，高武林.水电工程弃渣场水土保持措施设计探讨[J].中国水土保持，2011(3):36-38.
论文作者:朱凡,雷欣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/11
标签：风电场论文; 水土保持论文; 风电论文; 山地论文; 植被论文; 工程论文; 措施论文; 《基层建设》2018年第36期论文;