月亮山一期水保施工组织设计.docx
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月亮山一期水保施工组织设计
1、项目及项目区概况
1.1主体工程概况
华电固原风电场月亮山项目一期49.5MW风电场工程(以下统称月亮山一期风电场),位于屈吴山余脉月亮山林场西侧,宁夏回族自治区南部固原市西吉县西北部的新营乡境内,与中卫市的海原县以分水岭相邻,东南接六盘山余脉西峰岭,西北与西华山接界。
场址属渭河水系葫芦河左岸上游,风电场中心位置处于东经105°37′,北纬36°12′,距西吉县城约27km,场址区的海拔高度在2400m—2600m之间,交通条件十分便利。
工程建设内容有:
(1)风机机组
共建设33台风电机组,每台机组功率为1500kW。
风力发电机与箱变组合方式为一机一变方案,每台风机设一台箱变。
箱变基础埋深地下1.2m、出露地面0.3m,开挖量6m3~8m3。
箱变基础与电力电缆沟连接。
每个风电机组设置1个安装工作平台,占地面积900m2。
(2)输电线路
架设输电线路27.5公里,输电线路从箱式变至110kV升压站,采用架空出线方式,输电线电杆约140级。
总体占地面积为19.48hm2,其中永久占地为14.13hm2,临时占地面积为5.35hm2。
详见表1。
月亮山风电一期工程占地情况一览表
项目
长(m)
宽(m)
座数(座、条)
占地(m2)
占地
性质
占地类型
一、风机机组区
52800
1、风机基础
直径18.5m八角棱台
33
9372
其中临时占地935m2
天然草地
2、箱式变电站
4.2
2.7
33
374
永久
天然草地
3、安装平台
边长40m的正方形平台,除去风机基础和箱变占地剩余部分
43054
临时
天然草地
二、输电线路区
1978
输电电杆
0.5
0.5
280
55
永久
天然草地
电杆弃土区
1.5
1.5
280
1923
临时
天然草地
三、升压站及管理区
225
60.0
1
13500
永久
合计
主体工程建设土方开挖总量为56886m3,回填39211m3,就地利用平整土方11946m3。
各项目组成土石方平衡量见下表2、
表2建设期土石方平衡量表单位:
(m3)
项目组成
挖方量(+)
填方量(-)
余方利用
备注
风场机组区
38121.6
19725.1
18397.5
多余土方用于安装平台整平
箱变基础
2260
1567
693
多余土方用于防沉地基
集电线路区
329.7
211
118.7
多余土方用于修防沉基
升压站
6750
6750
0
整平
合计
1.2水土保持工程概况
根据《华电固原风电场月亮山一期49.5MW工程水土保持方案》,本项目水土流失防治责任范围为24.94hm2,其中项目建设区面积19.48hm2,直接影响区面积5.45hm2。
根据主体工程施工区域和类型特点,将月亮山一期工程项目区划分为风机机组区、输电线路区、和升压站及管理区三个水土流失防治分区。
项目所处区域属省级水土流失重点监督区,同时属于国家能源建设基地水土流失重点监督区,根据《开发建设项目水土流失防治标准》,确定水土流失防治标准执行水土流失一级防治标准。
具体为:
扰动土地治理率95%、水土流失治理度95%、土壤流失控制比0.8、植被恢-复系数97%、林草覆盖率25%。
1.2 项目区自然、经济及生态环境概况
1.2.1项目区自然环境概况
(1)地形地貌
该地区地貌为黄土丘陵沟壑区第三副区,属土石山区,地形陡峻、山高谷深,总的地势东高西低,交通条件十分便利。
海拔高度在2400-2600m之间,沟壑密度1.8km/km2。
(2)气候及水文
月亮山场址区属典型的大陆性季风气候。
其特点是:
冬季寒冷漫长,春秋干旱少雨季,夏季雨多短暂。
蒸发强烈,风大,无霜期短,自然灾害频繁。
距风场最近的西吉气象局观测点位于场区以西27km处,属国家基本气象站,可作为气象资料的代表站。
具体气象特征指标如下:
风电厂所在地年平均气温5.5℃,极端最高气温33.4℃,极端最低气温-32℃,≥10℃积温2113℃以上。
年均降水量由398mm,最大年降雨量为658mm,最小年降雨量262mm;日照时数2349h;平均贴地风速2.4m/s,全年超过17m/s的大风日数平均为15天,沙暴平均每年4天,大风风向最多为西北风。
年平均水面蒸发量1720mm,无霜期123天,最大冻土深度为1.1m。
工程位于渭河水系葫芦河上游左岸范围内,地表水流经小沙沟汇入西吉夏寨水库,经过调节后再入葫芦河水系。
项目区属土石山区,多年平均径流深35mm。
通过《宁夏地表水资源》一书查得当地地表径流系数小于0.4。
地下水水质矿化度1-3g/l之间,属微咸水。
地下水探测表明6m内未见有水层,故当地取水用水均为深井位。
(3)植被
月亮山一期风电场所在地主要为半干旱草甸草原植被,区域内为次生林和天然草原,树种有榛子、沙棘、枸子、黄刺玫、山桃,云杉、油松、马尾松等,草种有长茅草,短花针茅,芨芨草、赖草、牛尾蒿、凤毛菊、百里香、阿尔泰狗娃花、蛇莓等。
(4)土壤
月亮山一期风电场所在地土壤类型为淡灰褐土和侵蚀黄绵土,淡灰褐土表层粘含量较大,全剖面有明显的发生层次,生物累积量大,土壤肥力好,土壤渗透性好,有效耕作土层60-80cm,有机质含量低于3-5%,底层多为红粘土。
侵蚀黄绵土表层为粘粒含量较少,其母质黄土,土壤全剖面层次不清晰,土壤有机质含量一般低于1.0%,土层厚度多在2m以下,适当改良好可以作为农林业生产用地。
土壤抗冲性较差,抗蚀性较弱。
(5)交通
月亮山一期风电场区中有海原至西吉公路穿过,并与国道309相通,除部分路段宽度不能满足要求外,至小沙河、腰巴庄、长义山、大窑滩村都通有村级道路,宽度及路况基本可满足运输风机组件要求,四季均可通行。
1.2.2项目区社会经济情况
1.2.2.1社会经济
风电场范围辖新营乡的5个行政然村和月亮山林场区的部分天然草地范围,土地总面积4309hm2。
2008年末总户数1302户,人口6507人,耕地总面积1971.2hm2。
近几年来,白城子村等村积极发展马铃薯集连片种植,形成了以马铃薯、舍饲养殖为主导产业的农业结构,大大提升了农业产值,改变了以往农作物种植的高投劳低收益的现象。
风电场所在地农村人均经济收入达到2200元。
表42010年项目区社会经济概况统计表
行政区划
总面积
耕地
面积
总
人口
农业
人口
GDP
农业总
产值
农民人均耕地
农民人均纯收入
新营乡及月亮山林场
hm2
hm2
人
人
万元
万元
hm2
元
4309
1971
6682
6507
3200
1431
0.3
2200
1.2.2.2土地利用概况
月亮山一期项目区土地利用数据以2008年全国土地第二次详查整理数据为准说明。
各村行政村土地总面积4309.64hm2,其中,产粮耕地1971.2hm2,占土地总面积的45.7%;建设用地98.78hm2,土地总面积的2.29%;林地1362.83hm2,占大沟村土地总面积的31.6%。
大沟村草地面积401.2hm2,占土地总面积的9.31%。
耕地全部为水浇地。
表4-5风电场项目区中村各类土地面积汇总表单位:
hm2
村名
小计
旱地
有林地
灌木
林地
天然
牧草地
人工
牧草地
其他
草地
水库水面
水工建筑用地
裸地
居民点及道路
白城子村
82.67
38.65
42.63
1.39
长义山村
132.03
107.36
20.24
0.75
0.97
2.71
大沙河村
771.13
371.37
2.37
94.57
179.80
60.73
0.94
0.71
30.30
30.34
大窑滩村
227.12
172.13
0.12
32.28
22.58
0.00
腰巴庄村
2105.34
1318.16
218.43
6.29
171.56
133.72
193.10
64.08
月亮山林场
991.36
2.18
988.08
1.10
0.00
总计
4309.64
1971.20
990.44
371.89
6.29
394.86
228.12
0.94
0.71
248.05
97.13
1.2.3水土流失现状及防治情况
水土流失特点:
月亮山风电场位于全区水土流失严重地区西吉县,属北方土石山区,是主要以水力侵蚀的地区,属于中度侵蚀区域。
风电场建设区面积为19.48hm2,大部分为中度侵蚀区,部分为月亮山天然草地区域,植被盖度较好,为轻度侵蚀区。
按照《宁夏回族自治区人民政府关于划分水土流失重点防治区和限期退耕陡坡耕地的公告》,项目区属水土流失重点预防保护区。
根据《开发建设项目水土流失防治标准》,项目区位于土石山区,土壤容许流失量为500t/km2·a。
干旱的气候条件与严重的水土流失,导致天然草场退化严重,土地荒漠化程度日趋上升,严重制约着当地经济的发展。
由于项目区土层薄,土壤肥力低下,加之降雨集中在6-9月,地形陡峭,降雨后极易产生径流,水蚀作用活跃,且区域人为活动对水土流失的影响主要表现为在自然资源开发中对地表土壤结皮和植被的不断破坏,以及开发建设过程中缺乏主动积极的恢复植被的建设措施,从而导致和加剧了区域新的水土流失,使区域生态环境变的更加脆弱。
风电场所项目区所在地处于省级重点预防保护区,水土流失现状数据为2200-5800t/km2.a。
通过咨询当地水利部门并查阅相关设计引用资料资料,按照不同地域不同土壤侵蚀模数加权平均后确定侵蚀模数为3200t/km2.a。
当地属土石山区,容许土壤流失量为500/km2.a
水土保持经验:
近年来,西吉县水利局大力宣传水土保持法律、法规,加强流域治理的同时,加强水土保持预防监督工作,实行开发建设项目水土保持方案报告制度,加大查处生产建设过程中人为造成水土流失案件,全力遏制在生产建设过程中的乱挖、乱弃、乱占、乱伐、滥牧等人为造成的水土流失的现象,有效地巩固了水土保持治理成果,在依法防治水土流失方面取得了可喜成效,对改善区域生态环境发挥了重要作用。
林草覆盖率有所提高,人为破坏现象得以遏制,尤其是附近开展大范围的退耕还草、大规模实施草场围栏禁放、补植补种常绿树种,代换老化的山杨、榆树等树种,等高种植拧条、沙棘等灌木树种,种植豆科牧草,进行草场改良,发展舍饲牧业,提高单位土地生产力。
主要经验
最突出的是对于开发建设项目特别是公路、电力等生产活动中的水土保持工作全面开展,成果喜人,坚持开发建设项目“三同时”制度,使得本地区在开发建设的同时治理水土流失,加快当地发展,绿化美化环境。
从当地水土保持调查情况看,由于项目区在月亮山外围,当地植被较好,周围大片耕地亦进行了退耕造林种草,为相对减少人为扰动土地破坏环境的机会,水土流失治理措施多采用封禁治理,减少人为扰动,生态自然恢复,采取的铁丝网围栏措施可以有效的防止人为的破坏和过渡放牧造成的土地退化和植被破坏,使得当地生态平衡能够维持较长时间的延续;风电场建设项目中,依据原有项目的建设经验,道路区应及时洒水,配套修建排水沟,从场地碾压平整有效减少水土流失作用来看,优先考虑采用水土保持工程措施和临时防护措施在建设期进行防护,工程完工后种树种草进行植被恢复。
工程措施中,安装平台区一般在建设期开挖时采用洒水降尘的办法降低风对地表物质的吹扬,提高碾压后土体的干容重,使地表强制形成结皮,降低水流对地表侵蚀危害,风电机组整治后形成的边坡及时拍打结实,进行种植沙棘,通过生物的根系来固结土壤形成护坡,输电线路线杆周围扰动区域及时撒播种草进行植被恢复。
存在的问题:
(1)自觉履行《水土保持法》义务有待进一步提高。
部分开发建设项目单位将水土保持方案批文作为“通行证”,方案批复后,后续设计、监测、监理等工作相对滞后,不能严格落实水土保持“三同时”制度。
(2)水土保持管理措施不到位,边建设、边破坏的现象时有发生。
主要是水土保持防治措施未纳入主体工程建设招投标中,施工单位在主体工程建设工程中不知道水土保持防治要求和防治措施,主体工程完工后,才补做水土保持防治措施。
由于管理不到位,不仅无法约束施工单位的施工行为,而且在一定程度上造成了人力、物力和资金上的浪费。
1.3项目水土流失防治布局
风电机组区:
是水土保持重点防治区。
由于开挖后浇筑风机机座及变电器基础,混凝土凝固养护需要一段时间,所以必须采取堆土临时防护。
风电机组基础开挖土方临时堆放在施工场地内。
风机安装在平台大致整平与碾压措施基础上,必须细致地平整成水平面。
并且对边坡采取整坡措施,确保坡面1:
1坡度。
整平后的安装平台采取植物措施恢复,具体为边坡种植柠条护坡,面积0.38hm2,苗木量2.64万株。
柠条种植于平台边缘进行生物锁边防护,种植沙棘。
平台进行撒播种草,以苜蓿、大燕麦混合,每公顷种子量配置为苜蓿25kg+大燕麦45kg。
种草面积:
4.39hm2。
种草前洒水或在雨后种植,用籽量:
60.48kg。
其中,苜蓿109.7kg,大燕麦197.5kg。
道路防治区:
也是水土保持重点防治区域。
主体道路边布设边沟,防止降雨对路面冲刷,边沟顶宽80cm,底宽40cm,沟深40cm。
同时设计路涵与陡坡排水建筑物。
施工期道路边沟衬砌长度14.53km,衬肆厚度5cm,用砼量为1086m3。
道路边坡植苗种植沙棘0.925hm2,用苗7.4万株。
输电线路区:
电杆栽植后剩余土方全部堆砌于杆基基部,夯实,以稳定和保护电杆。
土地整治面积0.2hm2。
对临时弃土区采取撒播种植苜蓿和大燕麦,种植面积:
0.2hm2。
每公顷用籽量与风机平台用籽量一致,即苜蓿25kg+大燕麦45kg。
共用籽13.5kg其中,苜蓿4.8kg,大燕麦8.7kg。
升压站及管理区:
升压站及管理区植物措施为围墙内侧及规划绿化种树、种草,树种主要用云杉、油松或龙爪槐等风景树种进行点缀种植,草坪采用长茅草种植面积为0.274hm2。
为防止升压站及管理区施工期间对周围的扰动破坏,减少对周边的随意扰动,相对营造一个施工的独立环境,临时措施采用彩钢板临时围挡,具体为四周布设高度2m,长度470m,为保证车辆通行,中间预留缺口,
表5水土保持措施工程量汇总表
防治分区
工程措施
植物措施
临时工程措施
风机机组安装
平台区建设区
土地整治5.15hm2,修防洪埂5478m,压实土方1533m3.
种植沙棘0.76hm2,用苗30472株,种草4.39hm2,用籽株.
临时洒水降尘,每个平台洒水10次,每次6.5m3,总计2148m3
输电线路区
建设区
杆基土地平整0.19hm2,.
种植苜蓿和大燕麦0.19hm2
道路区
建设区
主体工程道路硬化道路10.229hm2,用砂砾石英1023m3,边沟衬砌14.53km,用砼1086m3占地1.453hm2
种植沙棘0.925hm3,用苗74000株.种相云杉0.036hm2,用苗720株
升压站及管理区
建设区
主体工程平整土地1.35hm2.
主体工程绿化0.274hm2
进行彩钢板临时围挡470m
2、水土保持监测布局
2.1监测目标与任务
本项目水土保持监测目标为:
(1)掌握工程建设所造成的水土流失状况,评价工程建设对区域生态环境造成的实际影响,针对项目建设过程中存在的问题提出相应的防治措施及建议:
(2)了解工程建设区各项水土保持措施的运行状况、水土保持措施布局的合理性及水土流失防治效果;
(3)检验项目建设过程中以及运行期间的水土流失能否得到有效控制,是否达到水土保持方案提出的防治目标。
监测任务为:
通过对项目区工程建设、土地利用、水土流失和水土保持防治工程的数量、质量和效果等情况进行连续、定时监测,了解项目区水土流失及其防治现状,分析工程建设造成的水土流失情况及对周围环境的影响,分析水土流失防治工程的防治效果,为项目区合理利用水土流失,进行科学配置水土保持防治措施提供较为客观、准确的数据,也为项目验收、检查和评价提供依据。
2.2监测范围及分区
根据《水土保持监测技术规程》规定,开发建设项目水土保持监测范围与水土保持方案确定的水土流失防治责任范围(包括项目建设区和直接影响区)为基础,结合项目建设与运行过程中的实际征占地、扰动情况确定。
根据本项目水土保持方案,月亮山风电场一期工程项目区水土流失防治责任范围24.94hm2,其中项目建设区面积19.48hm2,直接影响区面积5.45hm2,因此,确定本项目水土保持监测范围为19.48hm2。
《水土保持监测技术规程》规定开发建设项目水土保持监测分区应以水保方案确定的水土流失防治分区为基础,采用主导因素法,结合影响水土流失的主要自然因素及项目工程布局进行分区。
本项目属于点型建设工程,土壤侵蚀类型和地貌类型相同,因此,直接按照工程组成,将水土保持监测分为机组与安装平台区、输电线路区和施工道路区3个监测分区。
本项目监测范围和分区详见下表。
表6水土流失防治分区表
工程项目分区
面积(hm2)
占地性质
占地类型
项目
直接
合计
建设区
影响区
风电机组区
风电机
0.94
1.4
6.68
永久占地
天然草地
箱式变压器
0.04
永久占地
天然草地
吊装区
4.31
临时占地
天然草地
小计
5.28
输电线路区
电杆
0.005
0.11
0.31
永久占地
天然草地
弃土区
0.192
临时占地
小计
0.197
道路区
永久道路
12.65
3.77
16.42
永久占地
天然草地
升压站及管理区
1.35
0.16
1.525
天然草地
合计
19.48
5.46
24.94
2.3监测重点及监测布局
根据《水土保持监测技术规程》规定,各类型项目在不同时段的监测重点各有差异。
本项目监测重点为:
施工准备期重点为项目区水土保持生态环境背景状况;根据本项目水土保持方案之水土流失预测,本项目新增侵蚀量主要发生在建设期风电机组区的建设过程中,施工期水土保持监测的部位应为风电机组平台和平台边坡,重点监测水土流失强度和面积变化、土石方开挖、临时堆土、扰动地表面积和水土保持措施实施情况;自然恢复期则重点监测方案实施效果,包括植物措施恢复、工程措施运行情况等。
根据项目实际,本方案共设置四个监测区,分别位于风力发电机组安装区、集电线路区、施工道路区和升压站区范围内。
本项目水土保持监测点布局详见下表。
表7各防治分区监测点布设情况一览表
监测点位
组数
监测内容
监测方法
机组安装平台区
3
坡面侵蚀沟
扰动地面土壤侵蚀情况
定位观测
实际调查
扰动面积、影响范围、防护措施实施情况、植被生长情况
实地量测
道路区
3
坡面侵蚀沟
扰动地面土壤侵蚀情况
定位观测
实际调查
扰动面积、影响范围、防护措施实施情况、植被生长情况
实地量测
输电线路区
1
坡面侵蚀沟
扰动地面土壤侵蚀情况
定位观测
实际调查
扰动面积、影响范围、防护措施实施情况、植被生长情况
实地量测
升压站及管理区
1
坡面侵蚀沟
扰动地面土壤侵蚀情况、雨量监测
定位观测
实际调查
扰动面积、影响范围、防护措施实施情况、植被生长情况
当地气象站
气象因子观测(主要为大风和降水量等)
定点观测
备注:
原地面和扰动面两对照观测为1组。
2.4监测时段和工作进度
根据《水土保持监测技术规程》规定,本工程属建设类项目,其监测时段从施工准备期开始至设计水平年结束,共2年。
水土保持监测以机组安装平台、道路施工为重点。
集电线路区相对而言,扰动比例较小,造成的水土流失和治理难度不大。
具体工作进度为:
2010年11月,正式开展水土保持监测工作;2010年11-12月,进行施工准备阶段水土保持监测;2011年1月-2011年8月,进行施工期水土保持监测;2011年8月-2011年9月,进行自然恢复期水土保持监测。
3、监测内容和方法
3.1、监测内容
本项目水土保持监测内容主要依据《水土保持监测技术规程》的规定的内容,同时根据项目具体情况确定监测内容。
在不同时段的监测重点各有差异。
本项目监测工作根据项目具体情况,确定不同监测时段的监测内容。
(1)施工准备期
重点对水土流失影响因子和水土流失现状情况进行监测,主要包括:
气象:
包括降水量、汛期雨量、风速、大风日数及沙尘天数;
地形地貌:
包括地貌类型、高程、坡度组成;
地表物质组成:
包括地表物质组成及其构成,或者土壤类型及土壤质地、土壤容重、土层厚度;
地表植被:
包括植物群落结构、灌草盖度、林地郁闭度、林草覆盖率;
水土流失状况:
水土流失类型:
水土保持监测范围内水土流失类型、形式及分布情况;
水土流失面积:
水土保持监测范围内轻度以上土壤侵蚀面积;
土壤侵蚀强度:
各监测分区的土壤侵蚀强度;
(2)工程建设期间
重点对影响水土流失的气象因子、地表扰动情况、水土流失动态变化、水土流失危害和水土保持设施实施情况进行监测,主要包括:
气象:
包括降水量、汛期雨量、风速、大风日数及沙尘天数;
水土流失防治责任范围:
包括征占地情况、防治责任范围变化情况;
地表扰动情况:
包括工程对原地貌、植被、河道、水土保持设施等的扰动情况;
水土流失动态变化主要包括:
水土流失形式及面积的变化情况;水土流失量变化情况;水土流失强度(模数)变化情况。
水土流失危害:
包括水土流失对主体工程造成危害的对象、数量和程度;水土流失掩埋冲毁农田、道路、居民点以及其他生产生活设施的数量、程度及经济损失;水土流失造成的其他危害。
水土保持措施及效果:
植物措施:
包括植物的种类、面积、成活率、保存率以及林草覆盖率;
工程措施:
包括措施的类型、数量、稳定性、完好程度及运行情况;
临时措施:
包括措施的类型、数量及运行情况;
施工进度:
包括各项水土保持措施的实施进展情况:
水土流失防治效果:
包括对主体工程安全建设和运行发挥的作用;防治责任范围内水土保持防治效果,主要包括扰动土地整治率、水土流失总治理度、土壤流失控制比、拦渣率、林草植被恢复率、林草覆盖率等;
水土流失危害监测:
工程施工过程中,重点监测汛期、大风扬沙季节水土流失程度的发展和水土流失对下游和周边河道、沟道、水体、生态敏感地带(如湿地、野生动植物资源保护区等)的影响。
水蚀影响重点包括水蚀程度发展、植被的破坏情况(类群、覆盖、生长状况等)、土壤肥力状况(质地、表层有机质和养分等)、河道或沟道输沙情况、水体填埋和淤塞情况、土地占用情况和诱发退化面积、重力侵蚀诱发情况、关键地貌部位径流量、已有水土保持工程的破坏情况、地貌改变情况等。
(3)自然恢复期
自然恢复期监测内容包括植物措施恢复、工程措施运行情况等。
在对防治措施进行全面调查的基础上,主要监测植物措施的运行情况、林草成活率、保存率和生长情况;防护工程自身的稳定性、运行情况和减水减