云南省太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)和防治對(duì)策

周 英，田 園，王 勇

(云南今禹生態(tài)工程咨詢有限公司，云南昆明 650224)

隨著石油、煤炭等傳統(tǒng)能源的頻頻告急和能源開(kāi)采所造成的生態(tài)環(huán)境惡化，人們迫切需要尋找新的可再生資源，如水能、風(fēng)能和太陽(yáng)能等。太陽(yáng)能以其儲(chǔ)藏量巨大、分布廣泛、無(wú)污染、安全等優(yōu)勢(shì)在全國(guó)迅速發(fā)展［1］。我國(guó)的光伏發(fā)電項(xiàng)目主要分布在青海、西藏、新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、陜西、云南等省區(qū)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)主要由太陽(yáng)能電池陣列、蓄電池、逆變器、負(fù)載等幾部分組成，太陽(yáng)能電池陣列是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心?，F(xiàn)在應(yīng)用較廣的太陽(yáng)能電池有單晶硅、多晶硅和非晶硅3種。近年來(lái)，也出現(xiàn)了用硅以外的化合物材料如磷化銦、砷化鎵、銦硒銅等做成的太陽(yáng)能電池［2］。云南省屬云貴高原區(qū)，太陽(yáng)能蘊(yùn)藏豐富，是我國(guó)太陽(yáng)能資源儲(chǔ)量較大的省份之一。云南省的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目主要修建在高山山地上，由于光伏發(fā)電方陣占地面積較大，所處位置山高坡陡，在建設(shè)期間若不采取相應(yīng)的防治措施，則會(huì)產(chǎn)生大量的水土流失，對(duì)周邊環(huán)境造成不可估量的損失。因此，有必要對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的防治對(duì)策，將生態(tài)影響降到最低。

1 云南省太陽(yáng)能資源及區(qū)域自然狀況

云南省轄16個(gè)市(地、州)，共有縣級(jí)行政單位128個(gè)，總面積39.4萬(wàn)km2。云南省地處低緯度高原，海拔大多在1 000 m以上，大氣透明度好;干季晴朗少云，空氣十分干燥，日照時(shí)數(shù)多，雨季多以過(guò)程性降水為主，長(zhǎng)時(shí)間連綿陰雨少，夜雨多;全省大部分地區(qū)到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大，個(gè)別縣年太陽(yáng)總輻射量最大可達(dá)6 570 MJ/(m2·a)。

云南省雖然太陽(yáng)能資源豐富，但由于工程進(jìn)場(chǎng)道路等的建設(shè)破壞了原地貌的表層土壤及植被，加之光伏發(fā)電方陣的架設(shè)改變了地表植被的原始生長(zhǎng)環(huán)境，若防護(hù)不到位則極易造成水土流失。從對(duì)已實(shí)施的部分太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目的調(diào)查來(lái)看，施工過(guò)程中治理不及時(shí)等原因造成的水土流失比較嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響比較突出。

2 云南省太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失特點(diǎn)

2.1 水土流失形式多樣

云南省太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失以水力侵蝕和重力侵蝕為主，兼有少許風(fēng)蝕。①水力侵蝕。施工過(guò)程中產(chǎn)生的開(kāi)挖面及臨時(shí)堆放的土石方，因其結(jié)構(gòu)疏松，孔隙度大，若防護(hù)不到位則在雨滴的擊濺和水流的沖刷下容易造成水土流失。②重力侵蝕。云南省建設(shè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目有優(yōu)勢(shì)，但是由于云南省屬于高原山區(qū)，地形起伏較大，高山峽谷相間，全省相對(duì)平緩的山區(qū)只占土地總面積的10%左右，大面積的土地高低參差，縱橫起伏［3］，這就使得在該區(qū)域修建太陽(yáng)能光伏發(fā)電工程極易產(chǎn)生水土流失。項(xiàng)目施工破壞了原始植被覆蓋，導(dǎo)致林草覆蓋度降低，地表土壤理化性質(zhì)下降、抗蝕能力減弱，水土流失增加。項(xiàng)目建設(shè)中土石方開(kāi)挖等施工活動(dòng)都會(huì)對(duì)原地形產(chǎn)生嚴(yán)重?cái)_動(dòng)，改變?cè)械孛?，可能?dǎo)致滑坡、崩塌等重力侵蝕的發(fā)生。

2.2 防治難度大

太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中，水土流失具有點(diǎn)、線、面并存的特點(diǎn)。點(diǎn)狀侵蝕集中于光伏發(fā)電方陣支架基礎(chǔ)的開(kāi)挖、回填擾動(dòng)原地貌、破壞地表土層等環(huán)節(jié)。盡管每個(gè)支架基礎(chǔ)施工破壞植被的面積不大，但1個(gè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目一般有幾萬(wàn)個(gè)支架基礎(chǔ)〔如云南省元謀縣班果山光伏并網(wǎng)電站項(xiàng)目規(guī)模為50 MWp，光伏發(fā)電板一個(gè)支架14個(gè)基礎(chǔ)，每個(gè)方陣100個(gè)支架，一共50個(gè)方陣共7萬(wàn)個(gè)基礎(chǔ)，每一支架開(kāi)挖尺寸約為0.5 m ×0.5 m ×0.3 m(長(zhǎng) × 寬 × 深)，占地面積為1.75 hm2〕，甚至更多，這就加大了這一區(qū)域的植被恢復(fù)難度。加之光伏板的安裝改變了地表植被的原始生長(zhǎng)環(huán)境，更是增加了防治的難度。線狀侵蝕則發(fā)生于道路系統(tǒng)的開(kāi)挖和回填環(huán)節(jié)，不僅會(huì)改變沿線的原地貌和徑流走向，還會(huì)形成新的邊坡，新邊坡土質(zhì)松散，極易造成土體下滑、路基塌陷，道路邊坡的防護(hù)也較為困難。面狀侵蝕集中于臨時(shí)施工區(qū)域和升壓站等區(qū)域，這些區(qū)域開(kāi)挖面大，破壞植被較多，且后期人為擾動(dòng)頻繁，因此其防治與植被恢復(fù)也較困難。

3 水土流失防治對(duì)策

3.1 水行政主管部門要嚴(yán)格把關(guān)

水行政主管部門要大力加強(qiáng)《中華人民共和國(guó)水土保持法》等法律法規(guī)的宣傳力度，提高建設(shè)、施工等單位的水土保持意識(shí)，在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中堅(jiān)持新能源開(kāi)發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)并重。在建設(shè)前期，各級(jí)水行政主管部門要嚴(yán)格審查審批太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目水土保持方案。在建設(shè)過(guò)程中，水行政主管部門要發(fā)揮指導(dǎo)作用，督促建設(shè)單位及時(shí)委托開(kāi)展水土保持監(jiān)測(cè)，做好建設(shè)過(guò)程中的水土保持監(jiān)測(cè)工作，督促建設(shè)單位嚴(yán)格落實(shí)水土保持工程與主體工程“三同時(shí)”的規(guī)定，及時(shí)落實(shí)水土保持方案中的水土保持措施。

3.2 建設(shè)單位加強(qiáng)施工管理，落實(shí)防治措施

建設(shè)單位在項(xiàng)目施工過(guò)程中要優(yōu)化施工工序，合理安排工期。道路、升壓站等開(kāi)挖擾動(dòng)較大、易產(chǎn)生疏松土的施工環(huán)節(jié)盡量避開(kāi)雨季施工;合理布設(shè)施工場(chǎng)地，盡量?jī)?yōu)化項(xiàng)目占地，減少破壞地表植被;加強(qiáng)施工管理，在項(xiàng)目征地紅線范圍內(nèi)設(shè)置警示牌，防止施工車輛、人員隨意碾壓、踐踏、破壞施工范圍以外的原始地貌;合理調(diào)配土石方，提高土石方的利用率，減少棄渣;督促施工單位嚴(yán)格按照水土保持方案落實(shí)水土保持措施，按照區(qū)域自然條件和項(xiàng)目功能分區(qū)合理布設(shè)水土保持措施，形成完善的水土保持措施體系。施工結(jié)束后要對(duì)裸露的空地及時(shí)進(jìn)行平整覆土和植被恢復(fù)。

3.3 及時(shí)委托水土保持監(jiān)測(cè)，完善后續(xù)措施

按照相關(guān)水土保持法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范的要求，生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目須及時(shí)委托具有水土保持監(jiān)測(cè)資質(zhì)的單位在施工和植被恢復(fù)期間對(duì)防治責(zé)任范圍內(nèi)的水土保持狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)獲得相關(guān)水土流失參數(shù)，為水土流失防治提供科學(xué)依據(jù)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的水土流失問(wèn)題以采取有效的防治措施。同時(shí)，通過(guò)對(duì)水土保持設(shè)施的運(yùn)行狀況及水土流失防治效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，既可為水土流失防治效果的提高和防護(hù)措施的補(bǔ)充設(shè)計(jì)提供依據(jù)，也可為建設(shè)項(xiàng)目水土保持科學(xué)研究積累資料。

［1］邵翠平.我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.科教前沿，2008(23):41－42.

［2］張伯泉，楊宜民.風(fēng)力和太陽(yáng)能光伏發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.中國(guó)電力，2006，39(6):65 －69.

［3］趙維城.論云南地貌體系［J］.云南地理環(huán)境研究，1998，10(z1):47－55.