定襄風(fēng)力發(fā)電站工程水土保持監(jiān)測探討

方 堃

（山西省水土保持科學(xué)研究所）

水土保持監(jiān)測是保障生產(chǎn)建設(shè)項目工程防治水土流失和開展水土保持效果檢測的有效手段，近年來倍受重視。在項目工程建設(shè)實踐中，通過動態(tài)監(jiān)測，可以把控水土流失的變化情況，為政府管理部門督促相關(guān)企業(yè)及時采取有效防治措施，使人為新增水土流失降到最低程度，避免發(fā)生嚴重水土流失事件提供信息支撐[1]。長期以來，化石能源是我國發(fā)電項目的主體，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展對電能需求的增長，化石能源消耗量成倍增長，使得區(qū)域污染物的排放量已經(jīng)超過當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境承載力，導(dǎo)致一些地區(qū)冬春季空氣嚴重污染和霧霾經(jīng)常發(fā)生。為了社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建環(huán)境友好型社會，開發(fā)新的清潔能源，成為必然。

風(fēng)力發(fā)電和光輻發(fā)電屬新型清潔能源，近年來發(fā)展迅速，對改變我國的電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)，保護生態(tài)環(huán)境與促進區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實意義[2，3]。對于山西這個能源大省來說，開發(fā)風(fēng)力發(fā)電項目，不僅可以節(jié)省大量化石能源消耗，減少環(huán)境污染，還能有效緩解電力緊缺問題，并充分利用當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展，可謂一舉多得。本文以山西華電定襄系舟山50 MW 風(fēng)電項目（以下簡稱：定襄風(fēng)電項目）為例，論述水土保持監(jiān)測在風(fēng)力發(fā)電項目工程建設(shè)中的具體做法與效果，以期為國內(nèi)類似項目工程建設(shè)開展水土保持提供科學(xué)依據(jù)。

1 定襄風(fēng)電項目概況

山西華電定襄系舟山50 MW 風(fēng)電項目為新建工程，位于忻州市定襄縣南王鄉(xiāng)南王村南側(cè)系舟山一帶，行政區(qū)劃屬南王鄉(xiāng)管轄。場址中心距定襄縣城約13 km，地理坐標為東經(jīng)112°56′42"-113°12′37"，北緯38°20′50"-38°29′53"，風(fēng)電場范圍約為40 km2，海拔高程1 500-2 100 m。

該工程總裝機容量為50 MW，升壓站等級為220 kV，共安裝23 臺單機容量為2 200 kW 的風(fēng)力發(fā)電機組，每臺機組配一臺箱式變壓器，23 臺風(fēng)機分別連接在2 條集電線路上，以2 回35 kV 集電線路接入風(fēng)電場新建的220 kV 升壓站35 kV 側(cè)，經(jīng)升壓變壓器升壓至220 kV 后，以單回220 kV 線路接入系統(tǒng)站并網(wǎng)。

工程主要建設(shè)內(nèi)容包括：新建風(fēng)力發(fā)電機組、箱式變壓器、交通道路、集電線路、升壓站及附屬配套設(shè)施。

工程總占地面積31.95 hm2，其中，風(fēng)機箱變場占地8.08 hm2，升壓站占地0.66 hm2，交通道路占地22.21 hm2，輸電線路占地0.8 hm2，施工生產(chǎn)生活區(qū)占地0.20 hm2。建設(shè)工期為12 個月。

項目工程挖填方總量29.44 萬m3，其中挖方總量14.72 萬m3，填方總量14.72 萬m3，挖填平衡無棄方。工程總投資41 173.51 萬元，其中，設(shè)備及安裝工程25 432.19 萬元，土建工程為5 115.04 萬元。

工程項目區(qū)為土石山區(qū)，地面坡度35°-60°，植被生長不良，局部基巖裸露。項目區(qū)年均氣溫8.8℃，極端最高氣溫41.7℃，極端最低氣溫-29.9℃；年均降水量413 mm，多集中在6-9月，約占年降水量的68%。土壤類型以山地草甸土和灰褐土為主，自然植被類型以灌木和草本為主，陰坡有一定數(shù)量的喬木，林草覆蓋率約30%。

項目區(qū)屬山西省重點預(yù)防保護區(qū)，水土流失防治執(zhí)行建設(shè)類項目一級標準。

2 定襄風(fēng)電項目監(jiān)測時段與范圍

依照《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》（GB50433-2008）中的相關(guān)要求，監(jiān)測時段為2017年5月至2018年12月，共計19 個月。定襄風(fēng)電項目屬建設(shè)類工程，水土保持監(jiān)測的重點時段為建設(shè)期。根據(jù)該項建設(shè)工程的特點及水土流失防治分區(qū)，將水土保持監(jiān)測劃分為：風(fēng)機箱變場防治區(qū)、交通道路防治區(qū)、升壓站防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)、施工生產(chǎn)生活防治區(qū)等五個區(qū)。根據(jù)主體工程建設(shè)情況，將施工中易產(chǎn)生較大水土流失風(fēng)險的區(qū)域作為重點監(jiān)測區(qū)，其余為非重點區(qū)域。由于項目建設(shè)區(qū)坡度較大，在降水集中時段特別容易發(fā)生較大規(guī)模的水土流失，根據(jù)對地表的擾動情況，將水土保持監(jiān)測的重點區(qū)域確定為交通道路防治區(qū)。

3 定襄風(fēng)電項目水土保持監(jiān)測內(nèi)容

根據(jù)定襄風(fēng)電項目工程的建設(shè)實際，結(jié)合《水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)管理辦法》及《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》（SL277—2002）的規(guī)定，確定該風(fēng)電項目水土保持監(jiān)測的主要內(nèi)容如下：

3.1 水土保持生態(tài)環(huán)境變化監(jiān)測

主要包括風(fēng)電項目區(qū)的地形、地貌變化情況，工程建設(shè)占地和擾動地表面積，施工中的挖填方數(shù)量，整個風(fēng)電項目占地區(qū)域以及周邊區(qū)域的林草覆蓋率。

3.2 水土流失動態(tài)監(jiān)測

定襄風(fēng)電項目區(qū)水土流失動態(tài)監(jiān)測，主要包括：項目建設(shè)區(qū)的水土流失面積、程度和總量變化，以及對周邊區(qū)域造成的危害與趨勢。具體來說主要包括

4 個方面：

3.2.1 水土流失防治責(zé)任范圍動態(tài)監(jiān)測

隨著工程建設(shè)的推進，施工地點、施工范圍也在發(fā)生著動態(tài)變化，從而使得水土流失防治工作的主要范圍也在發(fā)生變化。所以，在水土流失監(jiān)測過程中，要對整個項目建設(shè)區(qū)域進行動態(tài)監(jiān)測。

3.2.2 擾動地表面積監(jiān)測

在具體監(jiān)測工作實施中，按照開挖與回填工作面、施工道路、施工生產(chǎn)生活區(qū)等占地類型，逐項調(diào)查記錄擾動地表面積及其水土流失狀況。

3.2.3 土壤流失（侵蝕模數(shù)）動態(tài)監(jiān)測

監(jiān)測內(nèi)容主要針對不同擾動類型區(qū)的擾動時期，對土壤流失量進行實時監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析計算土壤流失量的變化，掌握其動態(tài)，為防治水土流失奠定基礎(chǔ)。

3.2.4 水土流失危害監(jiān)測

由于施工過程中發(fā)生水土流失的風(fēng)險性較高，在具體監(jiān)測中主要對施工區(qū)域進行動態(tài)監(jiān)測，詳細調(diào)查記錄工程施工過程中對周邊生態(tài)環(huán)境造成的水土流失危害及其危害程度。

3.3 水土保持措施防治效果監(jiān)測

在工程建設(shè)中，對實施各類水土保持措施控制水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的作用與效果等進行監(jiān)測。具體來說，主要從三個方面入手：

3.3.1 工程措施防治效果監(jiān)測

監(jiān)測內(nèi)容以水土保持工程的實施數(shù)量與質(zhì)量為主，調(diào)查記錄防護工程的穩(wěn)定性、運行情況、完好程度以及攔渣保土效果等。

3.3.2 植物措施防治效果監(jiān)測

根據(jù)工程建設(shè)的施工進程，及時對風(fēng)電站建設(shè)區(qū)的林草面積、密度、成活（出苗）、生長情況及覆蓋率、擾動地表的林草恢復(fù)情況、植物措施的蓄水保土效果等進行及時監(jiān)測和記錄。

3.3.3 臨時措施防治效果監(jiān)測

詳細調(diào)查記錄工程建設(shè)過程中實施的臨時防護措施類型、數(shù)量和質(zhì)量，特別是臨時攔擋措施的攔渣保土、防治水土流失的效果監(jiān)測等內(nèi)容。

4 定襄風(fēng)電項目水土保持監(jiān)測方法

依照《水土保持監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》，根據(jù)風(fēng)電建設(shè)項目的特點，結(jié)合項目建設(shè)區(qū)的自然環(huán)境條件、植被狀況和施工情況，以水土流失影響因素、生態(tài)環(huán)境變化和水土保持措施為主導(dǎo)，確定采用地面定位觀測法和場地巡查法相結(jié)合的監(jiān)測方法。

4.1 地面定位觀測法

地面定位觀測以重點觀測對象為目標，在風(fēng)電項目的建設(shè)期，重點對建設(shè)場地實施地面觀測，觀測和記錄的主要內(nèi)容是水土流失及其影響因素變化情況。在坡度較陡或者易發(fā)生水土流失的邊坡地段，根據(jù)需要設(shè)置觀測場，利用鋼釬法進行監(jiān)測。鋼釬數(shù)量一般為9 根，長度為1 m，將鋼釬沿重力方向插入土體中，釘端與地面保持齊平，以便于監(jiān)測土壤流失厚度，計算土壤侵蝕量與侵蝕強度。

4.2 場地巡查法

場地巡查一般作為調(diào)查監(jiān)測的一種具體方法，是定位監(jiān)測的有效補充。根據(jù)風(fēng)電項目工程施工的進度情況，采取定期和不定期巡查的方式進行，每次巡查都要進行詳細記錄，按照相關(guān)要求填寫相關(guān)記錄表，對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行處理或者上報有關(guān)部門解決。

5 定襄風(fēng)電項目水土保持監(jiān)測頻次

該風(fēng)力發(fā)電項目工程，在建設(shè)期實施全面的動態(tài)監(jiān)測。在工程建設(shè)進程中，工程施工造成的地表擾動面積、臨時水土保持措施等，每隔20 d 監(jiān)測記錄一次；對已經(jīng)實施的水土保持工程與植物措施以及建設(shè)進展，每30 d 進行監(jiān)測記錄一次；項目區(qū)水土流失影響因子變化、植物措施的生長狀況，在雨季每30 d 監(jiān)測記錄一次；如遇到暴雨或者強風(fēng)天氣時，在其過后進行補充監(jiān)測；發(fā)生嚴重水土流失事件，在7 d 內(nèi)完成相關(guān)的水土流失情況監(jiān)測。對于以調(diào)查為主的監(jiān)測項目，在開工前及施工前期、中期、后期和完工期，各進行一次全面的調(diào)查監(jiān)測。

6 定襄風(fēng)電項目水土保持監(jiān)測結(jié)果

6.1 占地與擾動地表面積

從監(jiān)測結(jié)果來看，該風(fēng)電建設(shè)項目工程總占地面積31.95 hm2，和水土保持方案確定的水土保持責(zé)任范圍一致。其中，永久占地面積16.54 hm2，臨時占地面積15.41 hm2；從占地類型來看，灌木林地8.06 hm2，其他林地1.56 hm2，其他草地22.33 hm2；工程建設(shè)中實際擾動地表面積31.95 hm2。

6.2 人為水土流失情況

據(jù)定位監(jiān)測結(jié)果，在工程建設(shè)過程及運行初期，項目區(qū)土壤侵蝕總量為945.95 t，其中，原地表土壤侵蝕量614.46 t，人為新增土壤流失量331.49 t；在工程建設(shè)期，項目區(qū)土壤侵蝕量為265.54 t，其中，原地表土壤侵蝕量129.48 t，人為新增土壤流失量136.06 t；自然恢復(fù)期，項目區(qū)土壤侵蝕量為680.41 t，其中，原地表土壤侵蝕量484.98 t，人為新增土壤流失量195.43 t。

6.3 水土保持措施實施情況

從監(jiān)測結(jié)果來看，水土保持工程措施實施情況：干砌石護坡長度5 233 m，干砌石體積2 820 m3；覆土面積8.55 hm2，覆土量34 200 m3；開挖排水溝6 210 m，土方工程量994 m3；漿砌石骨架護坡600 m，漿砌石體積485 m3；全面整地0.20 hm2。

水土保持植物措施實施情況：新增栽植沙棘林面積13.11 hm2，用苗量140 407 株，成活率為98.3%；撒播種草面積4.44 hm2，其中，披堿草4.10 hm2，紫花苜蓿0.34 hm2，出苗率達60%以上；建筑物周圍綠化面積0.72 hm2，栽植苗高為1.5 m 的油松5 505 株，爬山虎6 009 株，苗高為0.80 m 的油松357 株。

施工中采取的臨時水土保持措施情況：彩條布苫蓋面積11 405 m2，編織袋裝土砌筑擋護72 m3，攔擋彩鋼板200 m2。

6.4 防治目標完成情況

據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)計算分析：擾動土地整治率99.87%，水土流失總治理度95.78%，土壤流失控制比0.9，攔渣率95.3%，林草植被恢復(fù)率99.76%，林草覆蓋率57.18%，各項指標均達到或超過了建設(shè)類項目一級防治標準要求。

7 結(jié)語

從定襄風(fēng)電項目的水土保持監(jiān)測結(jié)果來看，該項目的主體工程與水土保持方案實施基本上做到了同步，但是植物措施達到預(yù)期目標需要一定的時間，這就使得部分區(qū)域存在著一定的水土流失的風(fēng)險。由于該工程在施工過程中，采取了一定的水土流失臨時防治措施，這就大大降低了建設(shè)期造成的水土流失的危害。從6 項防治目標來看，各項指標均達到了建設(shè)類項目水土流失防治一級標準[4]。在后期各項水土保持措施運行中，建議加強植物措施的管護力度，促進植物健康生長。