《我国风电场分类与水土流失状况分析》
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摘 要：近年来,我国风力发电行业得到了迅猛的发展,风能作为一种无污染、环保可再生的新型能源,将会在我国能源利用中发挥越来越重要的作用.我国风电场分为三类,即荒原风电场、高山风电场和海滨风电场.本文以我国三大风区（三北地区、高山地区、海滨地区）为研究基础,结合各分区自然环境特点,将风电厂分布区细分成五个类型,分别阐述了各个类型的风电场分布区气候、地形、土壤和植被特征等,分析了各风电场分布区水土流失状况,以期为各地发展风力发电提供基础资料与理论支持.
关键词：风电场;分类;三大风区;水土流失
Abstract： In recent years, China's wind power industry has developed rapidly, as a new type of non-polluting, environmentally friendly and renewable energy, wind energy will play an increasingly important role in China's energy utilization. China's wind farms are divided into three categories, namely wasteland wind farms, alpine wind farms and coastal wind farms. Based on the research of the three major wind regions （three north regions, high mountain regions, and coastal regions） in China, this paper combined the characteristics of the natural environment of each sub-region and subdivided the wind power plant distribution area into five types, and described the climate, topography, soil and vegetation characteristics of various wind farm distribution areas, and analyzed the soil erosion status of each wind farm distribution area in order to provide basic data and theoretical support for the development of wind power generation in various regions.
Keywords： wind farm;classification;three major wind regions;soil erosion
相较于火力发电,风电对周边环境的影响更小,不依赖化石能源,在生产过程中也不会对大气、水体产生污染;相较于核能发电,风电对环境的影响更为可控,而利用核能进行发电时,核废料对未来人类发展构成潜在隐患,一旦人为不可控,将会给附近环境安全带来极大的威胁.除此之外,风力发电对土地的人为干扰较小,建设后期和生产运行期,单个风机土地扰动面积较小,一般仅限于风机基础周围2～5 m.本文重点对我国风电场进行分类,详细分析了不同风电场分布区的水土流失状况,以期采取合理的水土保持措施,有效防治风电场水土流失.
1 我国风电场分类
我国南北温湿差异较大,东西地形高差较大,土壤具有鲜明的地域分布特征,热量分布由南向北递减.自热带经南亚热带至中亚热带,植被类型依次是热带雨林、季雨林和常绿阔叶林.在湿热和植被因素的共同作用下,热带的土壤类型为砖红壤,南亚热带的土壤类型为赤红壤,中亚热带的土壤类型为红壤与黄壤.北亚热带的土壤类型是落叶与常绿阔叶混交林,颇具过渡性,其土壤类型是黄棕壤与黄褐土.湿润暖温带的植被主要为落叶阔叶林,土壤类型主要为棕壤.东北湿润温带区的植被为针阔混交林,土壤大部分为暗棕壤、黑钙土和草甸土.西北地区植被主要为矮小的灌木和草本,土壤类型为漠土和风沙土;西南高原地区土壤类型主要为草甸土和寒漠土.将中国土壤概图与我国主要风电场概图进行重合,分类整理后发现,可以将其分为5个类型的分布区,具体情况如表1所示.
2 各类型区风电项目特点
2.1 风电场类型Ⅰ区
风电场类型Ⅰ区分布于我国东北地区,包括吉林的中西部、黑龙江以及辽宁东部.这些地区地形平坦,多为平原和平缓的丘陵.气候类型为半干旱少水带和半湿润过渡带,年降水为400～600 mm,无霜期为120～150 d[1].土壤類型属于黑土系列,包括灰黑土、黑钙土、白浆土,土壤是由腐殖质累积和滞水潴积作用形成的,团聚体含量高,具有极高的农业价值,但由于黑土上层腐殖质层疏松,成土母质黏重[2],因此可蚀性较差[3].
2.2 风电场类型Ⅱ区
风电场类型Ⅱ区分布在我国内蒙古东部锡林郭勒盟、呼和浩特等地,辽宁西北部,河北张家口部分地区以及甘肃西北部.这些地区多为平原和山丘,降水相对集中（夏季）,天然降水较少,处于干旱带和半干旱带.土壤类型为栗钙土和棕钙土,这一类型的土壤有机质含量较黑土系列少,钙积层上移,可蚀性比黑土好[4],具有较高的农牧价值.风电场选址往往处于山丘顶部和空旷无遮蔽物的地区,由于常年处于多风地带,土壤中的小颗粒物质极易受到风蚀,进而使土壤肥力下降,土壤质地变差[5].与此同时,这些地区降水集中在夏季,这恰恰是风电场对植被土壤破坏最严重的时期,雨水的击溅以及潜蚀作用使栗钙土有机质、黏土以及土壤团聚体崩解产物流失,极容易使当地土壤沙漠化.
2.3 风电场类型Ⅲ区
风电场类型Ⅲ区广泛分布在我国西北地区、内蒙古中西部以及内蒙古东部部分片区.西北地区地形地貌多变,盆地和山脉相间排列,降水稀少,但是雪山融水较多,最终形成了有很大地域差别的土壤及植被类型.内蒙古中西部深处大陆内部,降水稀少而蒸发量大,地形较平坦,多为低矮的丘陵.这些地区降水大多数在200 mm以下,风沙土与漠土广布.这类土壤,透气透水性好,但有机质和有效养分含量低,植被很难成活,这就使荒漠化、沙漠化不断侵蚀我国土壤,给我国农业生产、生态环境带来严重损失和压力.
2.4 风电场类型Ⅳ区
风电场类型Ⅳ区分布于我国秦岭、四川盆地边缘、浙江东南部、福建沿海山区以及辽宁东部山区.这些地区地形险峻,海拔远远高于当地平均水平,有些地区甚至出现植被的垂直分异特征.由于纬度跨度大、海陆地域差别,土壤类型多样,北方或内陆地区多为棕壤,南方沿海地区多为砖红壤、红壤.气候类型为湿润和半湿润带.
2.5 风电场类型Ⅴ区
风电场类型Ⅴ区广泛分布在我国沿海地区,如江苏、海南、广东等.这些地区地形平坦,多为平原和缓和的丘陵,为潮水浸没区,属海相沉积平原地貌单元.土壤类型属于沼泽土,具有季节或者常年的停滞给水,地下水位较高,是潜育化过程、腐泥化过程或泥炭化过程形成的.沼泽土是软土地基,承载能力低,孔隙比和含水量大,在修建风电基座和运输道路时需要采用特殊的施工工艺,如自重挤淤法、换填法、土工合成材料加筋加固法等[6].
3 我国各类型风电场主要分布区
3.1 荒原风电场主要分布在三北地区
东北地区主要集中在吉林西部和辽西北地区（锦州、朝阳、阜新等）;华北地区主要集中在内蒙古东部地区（内蒙古锡林郭勒、内蒙古辉腾锡勒等）和河北省张家口坝上部分县区（张北等）、承德;西北地区主要集中在甘肃（酒泉、玉门等）、新疆（哈密、达坂城、盐湖、阿拉山口等）和内蒙古西部部分地区（包头、巴彦淖尔、呼和浩特、鄂尔多斯和阿拉善盟等）,有效风能为100～200 W/m2.
3.2 高山风电场主要分布在我国地形险峻、地貌以山地为主的地区
重庆武隆四眼坪、云南泸西、湖南苏宝顶、浙江括苍山风电场、江西水电屏山风电场等,其海拔较当地平均海拔高（1 200～2 100 m）.除此之外,还有低山丘陵区的局部小地貌,例如,辽宁凌海迎东风电场部分机位、苏宝顶风电场[7],有效风能为50～100 W/m2.
3.3 海滨风电场主要分布在我国沿海地区
典型的风电场有潍坊滨海国电风力发电场、温岭东海塘风电场、盐城华电滨海风电场、江苏华电滨海风电场等,地势较平坦,处于沿海滩涂和潮汐带,其主要分布省份有山东、江苏、浙江等,有效风能为50～150 W/m2.
人们可以对我国省级区划图、主要河流分布图以及我国主要风电场图像进行处理,得到我国各类型风电场主要分布区域.
4 各风电场分布区水土流失状况
4.1 三北地区
三北地区土壤侵蚀类型由东至西呈一定规律性分布,东北地区、华北地区大部分以轻、中度的风力侵蚀为主,伴随有一定程度的水力侵蚀;当过渡到西北地区东部（甘肃玉门）时,水力侵蚀加重（以轻度为主）,风力侵蚀加重并出现冻融侵蚀,侵蚀面积较小;当过渡到内蒙古西部和甘肃西北部时,水力侵蚀已不再是土壤侵蚀的主要外营力,风力侵蚀成为土壤侵蚀的主要因素;西北地区（如新疆哈密、达坂城等）演变成以风力侵蚀为主、多种侵蚀并存的混合型土壤侵蚀类型,关键省区的土壤侵蚀变化如表2所示[8].
4.2 特殊地形地貌区
满足高山风电场建设要求的山区往往集中于我国西南片区和沿海构造带上.西南片区包括重庆、云南等地;沿海高山风电场包括浙江省临海市、宁波市等.西南片区处于四川盆地,在地形和南方暖湿气流的影响下,重庆以水力侵蚀为主,成土速率虽然较快,但降雨强度大,侵蚀强度也大,关键省（自治区、直辖市）具体情况如表3所示[8].
4.3 沿海地山丘陵及冲积平原区
海滨风电场主要分布在沿海低山丘陵和冲积平原上,由于海陆条件和季风变化,这些地区有着丰富的风力资源.但由于常年处于潮汐带或冲积平原区,土壤水分高,土壤质地黏重或松散,属于建筑施工的不良地质条件.海滨风电场往往受季风影响,有着丰富的降水,地区内河流分支较多,水蚀作用强烈,植被以草本为主,受到破坏后,土壤抗蚀性急剧下降,关键省市的土壤侵蚀变化如表4所示[8].
5 结语
我国风电场工程起步比较晚,在防治风电场工程的水土流失方面较为薄弱[9].因此,在风电场建设过程中,人们必须通过实地调查,保证水土保持措施具有科学性和针对性.本文按照气候类型、土壤侵蚀类型、土壤类型分布以及地形地貌将我国风电场工程分为5个类型的分布区,并总结了每个区域的土壤类型特点、土壤侵蚀方式、植被类型以及地形地貌,以期为风电场水土流失的防控提供基础资料和理论指导.
参考文献：
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[6]刘航军,程慧玲.沿海潮间带风电场土建施工技术研究与应用[J].水利水电施工,2010（6）：79-81.
[7]于得水.湖南院设计国内规模最大高山风电场全部风机并网发电[EB/OL].（2015-06-09）[2016-11-02].http：//www.365zhanlan.com/xny/2015/06/1433829986531379.html.
[8]中科院遥感地球所.图解中国土壤现状及变化[EB/OL].（2016-04-13）[2020-03-03].http：//www.jiupaicn.com/2016/0413/121494.html.
[9]王文娟,徐珊.风电场工程的水土保持防治对策[J].资源节约与环保,2015（4）：12.
言而总之,本文论述了关于水土流失方面的水土流失和国风论文题目、论文提纲、水土流失和国风论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
水土流失和国风引用文献:
[1] 水土流失和国风毕业论文开题报告范文 关于水土流失和国风相关论文参考文献范文3000字
[2] 水土流失学术论文怎么写 关于水土流失相关论文范文例文2万字
[3] 水土保持与荒漠化防治方向论文题目 水土保持与荒漠化防治论文题目怎么取
