山地风电场工程水土保持与生态景观设计初探
梁改革，郝连安，徐洪霞，赵心畅，张元星，韩 浩
(1.中国电建集团 中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014；2.湖南省水利厅，湖南 长沙 414000)
山地风电场工程水土保持与生态景观设计初探
梁改革1，郝连安1，徐洪霞1，赵心畅1，张元星2，韩 浩1
(1.中国电建集团 中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014；2.湖南省水利厅，湖南 长沙 414000)
山地风电场；水土保持；生态景观
风力发电作为一种备受关注的新能源产业，其建设过程将不可避免地对原地表、植被和自然景观造成一定程度的破坏，而同步实施水土流失治理和生态景观修复措施是风电场工程可持续发展的重要手段。以湖南某风电场工程为例，基于生态景观原理，结合工程区环境状况对山地风电场工程的水土保持与生态景观设计进行了初步探讨，提出的设计思路、原则及方案可供从事山地风电场工程水土保持与生态景观设计者借鉴和参考。
近年来，山区风电场项目占湖南新增开发建设项目的比例呈日益增大的趋势，风电场在为社会提供清洁能源的同时亦带来了一定程度的水土流失和生态环境破坏问题。山区风电场选址多位于自然植被较好、山高坡陡区域，在风电场建设过程中，风机安装场地平整、基础开挖、道路修建和弃土堆置等活动，不可避免地会对原地表、植被和自然景观造成一定的破坏，进而诱发和加剧项目区水土流失[1]。
风力发电作为一种备受关注的新能源产业，在振兴地区旅游业和环境教育实践中发挥着愈来愈大的作用，随着风力发电产业的发展，如何创造出良好的风电场景观环境越来越受到关注。风电场环境设计应与周边的环境相融合，为美丽的自然田园风光增添更多的趣味，进而向着良性的循环方向发展，起到以点带面、示范推广的作用，增加地区活力[2]。目前，国内关于风电场项目水土流失防治措施配置的研究较多[3-4]，但结合生态景观原理的设计思路尚不多见。本文以湖南某风电场工程为例，初步探讨山地风电场工程的水土保持与生态景观设计思路和方法。
1 工程概况
某风电场工程位于湖南省岳阳市华容县东山镇境内，距华容县城约20 km、石首市35 km、岳阳市59 km，省道S202、S221绕山而过，对外交通较为便利。共布置24台单机容量为2 MW和1台单机容量为1.9 MW的风力发电机组，总装机容量49.9 MW；新建1座110 kV升压站，改造主干道路8.8 km，新修风电机组平台支线道路21.76 km。工程建设时间为2013年7月至2015年11月。
2 项目区概况
项目区地形地貌主要表现为丘陵-低山，山体整体呈NE走向，坡度一般为20°～35°，地面高程120～365 m，相对高差100～200 m。基岩为二长花岗岩，地震基本烈度Ⅵ度。属亚热带季风气候区，多年平均降水量1 260.7 mm，降水集中在4—7月，10年一遇1 h最大降水量54.5 mm。多年平均气温17.0 ℃，多年平均风速1.91 m/s。土壤类型以红壤为主，常见乡土树种主要有杉、油桐、杜英等，常见草本植物主要有白茅、狗牙根、黑麦草、狗尾草等，林草覆盖率为66.5%。项目区位于某省级森林公园范围内，主要景点有流云飞瀑、七女峰、宝慈观、仙鹅寺、森林浴场、千年银杏等自然风光和人文景观。
工程建设扰动地表、破坏植被，形成了大量裸露地表和边坡。项目区水土流失以水力侵蚀为主，面蚀、细沟侵蚀和浅沟侵蚀较为发育。工程道路建设形成了大量的裸露开挖回填边坡，与周围景观形成强烈反差。风电机组平台开挖后，切削地表，形成裸露的平台严重影响风电场与周边景观的协调性。风电机组平台裸露或简单植草，与森林公园的定位相左。
3 设计理念与原则
3.1 设计理念
基于生态景观原理，提出了生态、环保、协调和简约四大设计理念。设计方案要点:预防为主，防治结合，综合治理项目区现有水土流失，及时恢复植被和景观；因地制宜综合利用开挖弃土和弃石等资源；以近自然治理为理念，使风电场景观与森林公园景观相协调；在满足工程及景观要求的基础上，水土保持与生态景观设计力求简约、实用。
3.2 设计原则
(1)以防治水土流失为主同时兼顾生态景观。综合布置工程、植物措施，预防和减少工程区水土流失；在满足水土流失防治需要的基础上，根据森林公园的定位，在植物措施选择上尽量考虑景观树草种。
(2)满足森林公园旅游需求。充分考虑森林公园的旅游功能，在设计方案中合理增加满足游客观赏、休憩等需求的措施。
(3)以点带面示范为主。以典型设计为主，通过典型设计为其他风电机组平台、道路等提供设计参照。
(4)近自然治理与周围景观相协调。为尽量减少对地面的二次扰动，充分利用现有土壤、块石等资源，布景设计在突出风电场特色的基础上，力求与周围景观协调一致。
4 设计方案
针对风电机组平台、风电机组平台支线道路和主干道路提出了水土保持通用设计方案，并选取12#风电机组平台、12#风电机组平台支线道路及主干道K1+600为典型，提出了生态景观典型设计方案。
4.1 风电机组平台
(1)水土保持措施通用设计。①为防止降雨和地面汇流对风机安装场地造成冲刷，在风电机组平台内侧布设排水沟，沟底比降为3‰，出口顺接新建道路排水沟。平台排水出口位于平台边坡，设置集流槽将水流排至边坡下游天然沟道。在排水沟出口处(排水沟与安装场地对外连接道路两侧排水沟汇合处)布设沉沙池。②在风电机组平台回填边坡下侧坡脚处布设护脚墙，土质低回填边坡可结合现场实际情况采用“竹桩+竹夹板”法进行防护。③吊装完成后，在风电机组平台混播狗牙根和黑麦草，边坡混播狗牙根和黄花决明。
(2)生态景观典型设计。12#风电机组平台位于风电场入口位置且紧邻主干道路，现有工程前期施工遗留的少量废弃石块。考虑利用该风电机组平台现有散石造景，既可降低场地废弃石块可能产生的水土流失危害，又可实现变废为景的典型效果。①碎石路。利用废弃石块，打造可供检修人员及参观游览人员使用的景观通道。②花境。沿风电机组平台外围种植低矮灌木和地被，花境池壁利用现场碎石堆砌而成。③观景眺望台。采用阳台式的挑出结构，延伸观景视线，周围植被随着季节的变换而枯萎、生长，在景观眺望台上可以观赏到植被每季不同的迷人景观。④坐凳。结合花境设置条石坐凳，眺望台上设置桌凳，供人停留和休憩。⑤箱变。用防腐木木格栅围上变电箱，并设有可开关的小门，为变电箱的检修提供方便。在保证变电箱的正常运作与检修的前提下，在木格栅四周种植常春藤、爬山虎等攀岩植物，将生硬冰冷的“铁盒”隐藏在其中，形成一道独特亮丽的风景线。
4.2 风电机组平台支线道路
(1)水土保持措施通用设计。①开挖边坡坡脚排水沟及坡面垂直绿化措施。沿道路开挖边坡设置排水沟，排水沟内侧(临坡侧)加高30 cm边墙，结合开挖边坡形成植生槽；边墙底部每隔3 m布置一根PVC管用于内部排水，管口内侧利用“土工布+碎石”形成反滤层；槽内覆土后单行扦插种植爬山虎或葛藤，株距0.2 m，从而对开采边坡形成垂直绿化。②高回填石质边坡斜坡防护措施。清除坡面悬松石块，于坡脚设置防护网进行防护，以防坡面滚石向下滑动；边坡整治后覆土并混播狗牙根和黄花决明，坡脚种植爬山虎、坡顶种植葛藤，从而对边坡进行绿化、美化。③土质回填边坡斜坡防护措施。对于风机支线道路入口与主干道路连接处及高回填边坡，于坡脚设置浆砌石挡墙，回填边坡混播狗牙根和黄花决明进行美化、绿化。④沉沙池。道路排水沟沿线设置沉沙池，主要设置于道路排水沟沿线坡降较大地段，以及排水沟与天然沟道汇合处。⑤集流槽及消力池。为防止道路管涵出口水流对路基边坡造成冲刷，在道路管涵出口处结合实际情况增设集流槽和消力池措施。集流槽进口接管涵出口，出口顺接天然沟道。
(2)生态景观典型设计。12#风电机组平台支线道路位于12#风电机组平台入口位置，现状遗留大量废弃石块，堆积在道路一侧，处理困难，已成为场地的“疤痕”。①针对该支线道路拐角处集中堆放的废弃石块，运用艺术处理手法，将废弃石块变废为宝，打造成12#风电机组平台的入口标识。②针对支路沿线零散的废弃石块，就地取材，“攒三聚五”，疏密有致地构成群置的沿线石景，并结合道路两侧的行道树，创造出较好的地面景观，不仅可防止道路水土流失的发生，还可增强道路沿线的景观艺术效果。
4.3 主干道路
(1)水土保持措施通用设计。①道路弯道扩宽段沿道路边线布设排水沟，沟底比降为3‰，出口顺接非扩宽段道路排水沟。②土质开挖边坡坡脚垂直绿化措施(设计同支线道路)，岩质开挖边坡采取喷播植草护坡措施。③高回填边坡坡脚设置拦挡措施。④道路弯道扩宽段临时路面混播狗牙根和黄花决明进行植被恢复，回填边坡段沿水泥路面外侧路肩单排种植樟树，间距5 m。
(2)生态景观典型设计。主干道K1+600处附近开挖边坡位于风电场入口位置，现状石壁开挖痕迹较为严重，修复困难，严重影响风电场的景观效果。结合现状，对主干道K1+600段附近开挖边坡因地制宜地进行坡面整治和景观优化设计：修整现状石壁，因势造型，形成有规模的石壁群；结合石壁现状改造成雕刻有“××风电场欢迎您”字样的工程指引标志；植物选择上，尽量选用当地植物，且保留原有植物，充分发挥植物改造环境的作用。
5 结 语
风力发电项目在振兴地区旅游业和环境教育实践中发挥着越来越大的作用，如何打造出优美的风电场景观环境进而实现其可持续发展值得我们深入思考。基于生态景观原理，充分利用工程区现有土壤、块石等资源进行水土保持与生态景观设计，既可降低工程施工后的废弃石块产生的水土流失危害，又可实现变废为景的生态效果，使风电场景观与森林公园景观相协调。
[1] 赵大庆，王莹，韩玺山.风力发电场的主要环境问题[J].环境保护科学，2005，21(3):66-67.
[2] 王丹琦.景观设计探讨[J].中外建筑，2013，7(10):109-110.
[3] 杨丹青，张峰，武文一.风电场工程项目水土保持措施配置研究[J].水土保持通报，2008，28(4):116-120.
[4] 孙颖，黄海.山东半岛丘陵区风电场建设项目水土保持方案的编制[J].山东水利，2012，12(11)：89-91.
(责任编辑 孙占锋)
湖南省水利科技项目(湘水科计〔2016〕-SB-02)
S157.2
C
1000-0941(2016)12-0037-03
梁改革(1984— )，女，河南平顶山市人，工程师，硕士，主要从事水土保持规划设计工作。
2016-02-20