風(fēng)力發(fā)電項目水土保持監(jiān)測實施及結(jié)果分析

李迎春

（山西宏志環(huán)境工程咨詢有限公司山西太原030002）

水土保持監(jiān)測通過綜合應(yīng)用多種調(diào)查、測量方式，對生產(chǎn)建設(shè)過程中的水土流失狀況進行動態(tài)監(jiān)測，具體包括擾動土地情況、棄土（石、渣）量、水土流失狀況、水土保持措施的實施及效果等方面，及時掌握項目施工期水土流失和各項水土保持措施的落實情況，為項目區(qū)防治水土流失提供依據(jù)，對保護水土資源、創(chuàng)建良好生態(tài)環(huán)境具有重要作用?！笆奈濉逼陂g，在國家能源安全新戰(zhàn)略的指引下，大力開發(fā)利用非化石能源，將有力推動風(fēng)電等新能源項目的快速發(fā)展，但是在風(fēng)電場建設(shè)過程中，風(fēng)機和箱變基礎(chǔ)開挖、吊裝場地平整、運輸?shù)缆吠谔钍┕さ软椖烤鶗豢杀苊獾財_動原地貌、損壞植被，加劇或誘發(fā)水土流失[1]。

積極開展建設(shè)項目水土保持監(jiān)測，準確掌握項目區(qū)水土流失及防治狀況，促進生產(chǎn)建設(shè)單位落實水土保持方案，加強水土保持措施建設(shè)，實現(xiàn)開發(fā)建設(shè)與保護生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，同時，為地方各級水行政主管部門開展生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持跟蹤檢查、驗收核查等監(jiān)管工作提供依據(jù)。本文以大唐山西新能源有限公司聞喜縣后宮鄉(xiāng)10 萬千瓦風(fēng)力發(fā)電項目為例，論述水土保持監(jiān)測工作在風(fēng)力發(fā)電項目中的實施情況及其取得的成效，以期為同類項目的水土保持監(jiān)測工作提供理論與實踐依據(jù)。

1 項目概況

大唐山西新能源有限公司聞喜縣后宮鄉(xiāng)10 萬千瓦風(fēng)力發(fā)電項目，位于山西省運城市聞喜縣后宮鄉(xiāng)東部山區(qū)的茨廟村境內(nèi)，場址中心距聞喜縣城約25 km，屬新建項目，總裝機容量100 MW，主要建設(shè)內(nèi)容為：安裝2 000 kW 風(fēng)電機組50 臺并配套2 000 kVA/35 kV 箱式變壓器，新建220 kV 變電站1 座，新建35 kV 干線線路32 km、支線線路16 km，新建施工道路46.70 km。項目總占地80.02 hm2，其中風(fēng)機箱變占地14.35 hm2，變電站占地1.24 hm2，施工生產(chǎn)生活區(qū)占地1.00 hm2，集電線路占地7.39 hm2，施工道路占地56.04 hm2。項目建設(shè)范圍內(nèi)無拆遷及移民安置問題，建設(shè)期共動用土石方總量96.98 萬m3，其中挖方48.49 萬m3，填方48.49 萬m3。項目于2015年4月進入施工準備期，2018年8月主體完工，總工期43 個月。

2 項目區(qū)概況

項目區(qū)屬土石山區(qū)，氣候類型為暖溫帶大陸性季風(fēng)，年平均氣溫12.7℃，年平均降水量485.5 mm，主要集中在6-9月，約占全年降水總量的76%，年平均蒸發(fā)量1667.0 mm，≥10℃積溫4 247.5℃，無霜期175 d，最大凍土深度48 cm，年平均風(fēng)速1.90 m/s。項目區(qū)屬黃河流域涑水河水系，主要土壤類型為碳酸鹽褐土，植被類型屬暖溫帶落葉闊葉林帶，植被覆蓋率較高。項目區(qū)土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，原地貌平均土壤侵蝕模數(shù)為4 000 t/km2·a，屬中度侵蝕區(qū)，容許土壤流失量為200 t/km2·a。項目所在運城市聞喜縣屬于山西省水土流失重點預(yù)防保護區(qū)，水土流失防治標準執(zhí)行建設(shè)類一級標準。

3 監(jiān)測時段與監(jiān)測內(nèi)容

3.1 監(jiān)測時段

水土保持監(jiān)測時段，是反映項目建設(shè)全過程的水土流失情況和水土保持動態(tài)與效果的時段，對建設(shè)類項目而言，水土保持監(jiān)測時段從施工準備期開始，至設(shè)計水平年結(jié)束[2-3]，因此，本項目水土保持監(jiān)測時段為2015年4月—2019年12月。

3.2 監(jiān)測內(nèi)容

3.2.1 防治責任范圍動態(tài)監(jiān)測

防治責任范圍包括項目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)，其中項目建設(shè)區(qū)分為永久占地和臨時占地，該項目永久占地面積在施工階段和項目運行階段保持不變，臨時占地面積則隨著工程進展有所變化。防治責任范圍動態(tài)監(jiān)測，主要是核查建設(shè)單位是否超范圍使用永久占地、臨時占地的情況，臨時占地在主體工程竣工驗收前必須恢復(fù)原貌，根據(jù)永久占地、臨時占地和直接影響區(qū)的面積，綜合確定建設(shè)期防治責任范圍。

3.2.2 棄土（石、渣）動態(tài)監(jiān)測

棄土（石、渣）動態(tài)監(jiān)測主要監(jiān)測項目建設(shè)期棄土（石、渣）位置、占地面積、堆土堆渣高度、坡長、坡度、防護措施建設(shè)情況以及棄土（石、渣）堆放地水土流失對周邊環(huán)境的影響等內(nèi)容。

3.2.3 水土流失防治措施動態(tài)監(jiān)測

水土保持防治措施動態(tài)監(jiān)測主要包括項目區(qū)工程措施（排水工程、護坡工程、攔擋工程、硬化工程、土地整治工程等）的位置、數(shù)量、防治效果、運行狀況等，植物措施（喬木、灌木和草）苗木或草種種類、分布、面積、林草覆蓋度、郁閉度等及臨時防護措施（攔擋、苫蓋等）的實施情況與防治效果。

3.2.4 建設(shè)期土壤流失量動態(tài)監(jiān)測

該項目建設(shè)期水土流失主要集中在風(fēng)機箱變和施工道路，建設(shè)期土壤流失量動態(tài)監(jiān)測具體包括：防治責任范圍內(nèi)擾動土地面積監(jiān)測，不同單元類型的土壤侵蝕量變化監(jiān)測、水土流失對項目區(qū)周邊造成的危害及其趨勢監(jiān)測。

3.2.5 水土流失防治效果動態(tài)監(jiān)測

水土流失防治效果動態(tài)監(jiān)測主要包括工程措施中護坡、排水等工程的穩(wěn)定性、完好程度和運行情況的監(jiān)測，植物措施中植被的成活率、保存率、生長情況及覆蓋度監(jiān)測，各項水土保持措施實施后的保土攔渣效果監(jiān)測等。

4 監(jiān)測方法

4.1 調(diào)查監(jiān)測

調(diào)查監(jiān)測是按照監(jiān)測分區(qū)，結(jié)合基礎(chǔ)資料，定期通過實地勘測，利用GPS 定位儀、數(shù)碼相機、測距儀、標桿和卷尺等工具，對水土流失背景值、施工期擾動地表面積、水土保持措施及水土流失防治效果等內(nèi)容進行統(tǒng)計、分析并記錄其變化情況。

4.2 定位監(jiān)測

該項目定位觀測以坡面侵蝕溝體積量測法和測釬法為主，用于施工期土壤侵蝕量動態(tài)監(jiān)測。

4.2.1 坡面侵蝕溝體積量測法

在項目區(qū)相對穩(wěn)定的堆積土坡面，布設(shè)4 m×5 m侵蝕溝觀測小區(qū)，自上而下，等距布設(shè)5～10 個施測斷面，量測每一斷面細溝的深度和寬度，然后繪制小區(qū)內(nèi)細溝分布圖，計算細溝侵蝕量，最后將單個細溝侵蝕量累加，得到小區(qū)內(nèi)細溝侵蝕總量。

4.2.2 測釬法

在項目區(qū)陡坡等易發(fā)生水土流失地段，布設(shè)1.5 m×2.0 m 鋼釬法觀測場，長邊順坡，將直徑0.6 cm，長20～30 cm 的鋼釬，沿坡面垂直方向插入土體中，釘帽與坡面齊平，便于監(jiān)測土壤流失厚度，計算土壤侵蝕深度和土壤侵蝕量。

4.2.3 臨時監(jiān)測

由于該項目建設(shè)周期較長，施工期跨越多個雨季，大量的開挖邊坡，在汛期等極端天氣影響下易造成較為嚴重的水土流失危害，根據(jù)工程進度，采取定期和不定期巡查的方式進行臨時監(jiān)測，主要是對項目區(qū)水土流失危害和重大水土流失事件進行動態(tài)監(jiān)測，尤其要關(guān)注其外圍的影響情況，按照相關(guān)要求填寫記錄表，對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行處理或者上報有關(guān)部門協(xié)助解決。

5 監(jiān)測范圍及監(jiān)測點位布設(shè)

項目監(jiān)測范圍是水土流失防治責任范圍，在工程建設(shè)過程中，以實際征地范圍和實際擾動面積為準，具體包括風(fēng)機箱變監(jiān)測區(qū)、變電站監(jiān)測區(qū)、道路工程監(jiān)測區(qū)、集電線路監(jiān)測區(qū)和施工生產(chǎn)生活監(jiān)測區(qū)。根據(jù)風(fēng)電項目建設(shè)特點和水土保持監(jiān)測的要求，在不同的監(jiān)測區(qū)布設(shè)固定監(jiān)測點和臨時監(jiān)測點，水土保持監(jiān)測點布設(shè)情況見表1。

表1 水土保持監(jiān)測點布設(shè)情況表

6 監(jiān)測結(jié)果

6.1 重點部位的水土保持監(jiān)測

6.1.1 防治責任范圍監(jiān)測

在施工中，建設(shè)單位根據(jù)實際情況，優(yōu)化施工道路走向，減少其占地面積，實際監(jiān)測結(jié)果：水土流失防治責任范圍141.05 hm2，其中項目建設(shè)區(qū)80.02 hm2，直接影響區(qū)61.03 hm2，實際防治責任范圍較方案設(shè)計減少2.31 hm2。

6.1.2 棄土棄渣動態(tài)監(jiān)測

該項目風(fēng)機箱變區(qū)和施工道路區(qū)占地面積較大，建設(shè)期動用大量土方，風(fēng)機基礎(chǔ)開挖回填的剩余土方，用于吊裝場地平整和施工道路路基邊坡防護，不設(shè)永久棄渣場，實際監(jiān)測結(jié)果：建設(shè)期共動用土方總量96.98 萬m3，其中總挖方量48.49 萬m3，總填方量48.49 萬m3，無借方和棄方，由于優(yōu)化道路走向、減少進站道路長度，實際挖方、填方，較方案設(shè)計均減少0.37 萬m3。

6.2 水土保持措施監(jiān)測

本項目在施工過程中，嚴格按照施工組織設(shè)計，開展施工作業(yè)，水土保持措施按照已批復(fù)的水土保持方案和主體工程水保專項設(shè)計完成，施工結(jié)束后，對場地進行平整，及時恢復(fù)地表植被，各分區(qū)的水土保持措施為：1）風(fēng)機箱變：植生袋護坡2 171.97 m3，表土剝離11 300m3，土地整治12.5 hm2，植被恢復(fù)12.5 hm2，彩條布苫蓋3 000 m2，編織袋攔擋4 950 m3，臨時排水溝6 190 m；2）變電站：漿砌石護坡2 000 m2，排水溝1 675 m，表土剝離3 200 m3，土地整治0.32 hm2，植被恢復(fù)0.32 hm2，彩條布苫蓋1 000 m2；3）施工生產(chǎn)生活區(qū)：表土剝離3 000 m3，土地整治1.0 hm2，植被恢復(fù)1.0 hm2，彩條布苫蓋400 m2，編織袋攔擋200 m3，臨時排水溝400 m，沉砂池1 座；4）集電線路：植生袋護坡1 100 m3，表土剝離700 m3，土地整治7.13 hm2，植被恢復(fù)7.13 hm2，彩條布苫蓋4 200 m2，編織袋攔擋1 200 m3；5）道路工程：植生袋攔擋1 695 m3，漿砌石擋墻5 795.35 m3，排水溝4 920 m，表土剝離27 600 m3，土地整治37.16 hm2，植被恢復(fù)37.16 hm2，彩條布苫蓋4 870 m2。

6.3 水土保持防治效果監(jiān)測

經(jīng)實地調(diào)查，各項水土保持措施運行穩(wěn)定、防護效果顯著，水土流失監(jiān)測六項指標全部達標（詳見表2），建設(shè)期實際擾動土地總面積80.02 hm2，擾動土地整治面積79.20 hm2擾動土地整治率98.98%；除基礎(chǔ)設(shè)施占地外，造成的人為水土流失面積64.15 hm2，實施水土保持工程措施和植物措施面積63.33 hm2，水土流失總治理度98.72%；經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測分析，通過坡面侵蝕溝體積量測法和測釬法等方法測定，確定本項目設(shè)計水平年土壤流失強度為220 t/km2·a，項目區(qū)土壤允許流失量為200 t/km2·a，土壤流失控制比0.91；在施工過程中，項目實際挖方總量48.49 萬m3，填方總量48.49 萬m3，挖填平衡，攔渣率可達98%；項目區(qū)林草類植被面積57.72 hm2，可恢復(fù)林草植被面積58.54 hm2，林草植被恢復(fù)率98.60%，林草覆蓋率72.13%。

表2 水土流失監(jiān)測六項指標達標情況表

7 結(jié)語

該風(fēng)電項目建設(shè)周期長，施工期擾動范圍變化大，風(fēng)機箱變區(qū)和施工道路區(qū)是本次監(jiān)測的重點，根據(jù)項目建設(shè)內(nèi)容，分區(qū)布設(shè)監(jiān)測點，進行水土保持動態(tài)監(jiān)測，及時、準確反映項目建設(shè)過程中的水土流失量變化情況。從實地監(jiān)測結(jié)果可以看出，在項目建設(shè)過程中，建設(shè)單位嚴格按照相關(guān)要求，開展水土保持防護工作，各分區(qū)水土保持措施按照水土保持方案和水土保持專向設(shè)計要求，布局合理、防護效果顯著，水土保持監(jiān)測六項指標符合建設(shè)類項目水土流失防治一級標準的要求，項目區(qū)水土流失得到有效控制。