風(fēng)電項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)探析

王志峰，萬(wàn)曉安

（貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550002）

0 引言

當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)正處于快速發(fā)展階段，各行各業(yè)對(duì)區(qū)域環(huán)境的安全可靠性要求增加?；诖?，水利部門(mén)出臺(tái)了一系列政策，要求水利建設(shè)單位應(yīng)嚴(yán)格按照水土保持設(shè)施建設(shè)的技術(shù)規(guī)范開(kāi)展監(jiān)測(cè)與自主驗(yàn)收工作。此項(xiàng)工作內(nèi)容，是從科學(xué)技術(shù)角度出發(fā)為水土資源與生態(tài)環(huán)境資源提供保護(hù)，能夠有效避免資源因水土流失問(wèn)題而威脅到周邊建設(shè)環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，著手的分析水土流失成因、數(shù)量、作用范圍以及治理措施效果，將更具可靠性。

1 項(xiàng)目及項(xiàng)目區(qū)概況

1.1 項(xiàng)目概況

遵義市某風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目總裝機(jī)容量為49.3MW，擬安裝26 臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（21×1800kW+5×2300kW），其中在山頂布置4 臺(tái)風(fēng)機(jī)，在山脊布置22 臺(tái)風(fēng)機(jī)；新建1座110kV 升壓變電站；布設(shè)直埋電纜溝長(zhǎng)度約15km；新建道路長(zhǎng)度約14.7km，改造道路長(zhǎng)度約20km，布置約70個(gè)錯(cuò)車(chē)平臺(tái)，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的X307 縣道彎道改造約20 處后可滿足大件運(yùn)輸要求；主體設(shè)計(jì)棄渣在新建道路一側(cè)選擇零星棄渣點(diǎn)堆放，不設(shè)置永久大型棄渣場(chǎng)。工程規(guī)模為Ⅲ級(jí)中型。

1.2 項(xiàng)目區(qū)概況

項(xiàng)目區(qū)屬長(zhǎng)江流域赤水河-綦江水系混子河支流，屬于低中山侵蝕構(gòu)造地貌。地震烈度在Ⅵ度以下，屬于穩(wěn)定區(qū)域。項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，冬無(wú)嚴(yán)寒、夏無(wú)酷暑。根據(jù)遵義縣氣象站的1970 年1 月—2010 年10 月的氣象資料，項(xiàng)目區(qū)多年平均氣溫14.7℃，極端最高氣溫37.2℃，極端最低氣溫－4℃，多年平均日照時(shí)數(shù)1146.9h，≥10℃的有效積溫4350℃。年平均風(fēng)速1.91m/s，全年以NE、SSE 風(fēng)為多，多年平均年降水量1200mm，1h 最大降水量42mm。十年一遇最大1h 降水量66.78mm，主要集中在5—10 月。年平均蒸發(fā)量1150mm，年平均相對(duì)濕度82%。無(wú)霜期270 天，最大風(fēng)速為20.6m/s。全年平均霧日數(shù)9d，主要災(zāi)害性天氣有干旱、倒春寒、冰雹、凝凍等，其中7—9 月易出現(xiàn)夏旱，往往持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，影響嚴(yán)重，常導(dǎo)致農(nóng)作物歉收。項(xiàng)目區(qū)主要成土母巖為碳酸鹽巖、砂頁(yè)巖和砂巖，主要土壤類(lèi)型為黃棕壤和水稻土。項(xiàng)目區(qū)植被屬亞熱帶常綠闊葉林帶，山頂以下呈現(xiàn)灌叢—灌木林—喬木林過(guò)渡，原生植被多被破壞，主要由次生灌木林所代替，種類(lèi)繁多。項(xiàng)目區(qū)適生樹(shù)、草種有櫟樹(shù)、構(gòu)樹(shù)、算盤(pán)子、火棘、高山赤竹、金毛狗脊、火絨草、茅草、蛇莓。項(xiàng)目區(qū)的林草覆蓋率約為54.42%[1]。

本項(xiàng)目屬于烏江赤水河上中游國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，項(xiàng)目所在地屬于水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。防治目標(biāo)為建設(shè)類(lèi)項(xiàng)目一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2 水土保持監(jiān)測(cè)目的及原則

2.1 監(jiān)測(cè)目的

監(jiān)測(cè)水土保持情況，能夠?yàn)轫?xiàng)目建設(shè)者提供原生水土資源的流失現(xiàn)狀。同時(shí)，還能對(duì)水土流失類(lèi)型、強(qiáng)度影響以及危害程度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以掌握新增水土流失問(wèn)題的發(fā)展趨勢(shì)與變化速度。借此，項(xiàng)目建設(shè)者就可在明確水土保持措施運(yùn)用效果的基礎(chǔ)上，將監(jiān)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)信息反饋給相關(guān)設(shè)計(jì)單位，進(jìn)而調(diào)控防治措施運(yùn)用效果。這是減少區(qū)域水土流失影響的重要手段。

風(fēng)電場(chǎng)工程水土保持監(jiān)測(cè)的目的在于以下7 點(diǎn)：①通過(guò)準(zhǔn)確獲取項(xiàng)目水土流失現(xiàn)狀與防治措施效果，來(lái)及時(shí)掌握水土流失威脅，進(jìn)而做出具有針對(duì)性與適用性的調(diào)整控制決策。②提供水土保持監(jiān)督管理技術(shù)依據(jù)、監(jiān)督基本信息以及水土保持?jǐn)?shù)據(jù)，來(lái)開(kāi)展保護(hù)與恢復(fù)生態(tài)環(huán)境工作內(nèi)容。③協(xié)助建設(shè)單位落實(shí)水土保持方案，協(xié)調(diào)水土保持工程與主體工程建設(shè)進(jìn)度。④支持水土保持設(shè)施的驗(yàn)收工作。⑤為同類(lèi)項(xiàng)目水土流失的預(yù)測(cè)與防治工作開(kāi)展提供借鑒依據(jù)。⑥對(duì)水土流失動(dòng)態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè)分析，為水土流失防治提供依據(jù)。⑦對(duì)水保措施及其效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，為水土保持設(shè)施管護(hù)提供依據(jù)。

2.2 監(jiān)測(cè)原則

檢測(cè)項(xiàng)目水土保持情況，應(yīng)將水土資源與生態(tài)環(huán)境保護(hù)與維護(hù)作為工作目標(biāo)。采用多樣性方法措施，實(shí)現(xiàn)以動(dòng)態(tài)化觀測(cè)水土流失問(wèn)題的形成原因、強(qiáng)度、數(shù)量以及水土保持效果。結(jié)合該項(xiàng)目的工程特點(diǎn)和水土流失特征，確定如下監(jiān)測(cè)原則。

（1）遵循全面性與重點(diǎn)性調(diào)查觀測(cè)原則，落實(shí)項(xiàng)目水土流失防治工作開(kāi)展責(zé)任范圍。全面性原則，就是全面調(diào)查水土流失與防治措施現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上，明確監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn)，進(jìn)而提高監(jiān)測(cè)效果。

（2）遵循定期與動(dòng)態(tài)結(jié)合原則。具體就是定期調(diào)查和與動(dòng)態(tài)觀測(cè)，來(lái)掌握水土流失區(qū)域的地形地貌、植被種類(lèi)以及覆蓋率等變化情況。這里的變化是指，上述因素是否會(huì)因?yàn)橹黧w工程的布局與施工進(jìn)度發(fā)生變化。此目標(biāo)，需通過(guò)定期調(diào)查來(lái)獲取數(shù)據(jù)結(jié)果。

（3）遵循融合原則，將調(diào)查、觀測(cè)以及巡察融合起來(lái)。由于項(xiàng)目施工進(jìn)度推進(jìn)，作業(yè)場(chǎng)地水土流失問(wèn)題與安全隱患也處于不斷變化階段。為及時(shí)掌握水土流失出現(xiàn)問(wèn)題，不僅要做好相應(yīng)的調(diào)查與觀測(cè)工作，還要通過(guò)巡察形成工作表格，以規(guī)范形式為相關(guān)部門(mén)制定處理對(duì)策提供施工場(chǎng)地情況。

（4）遵循與現(xiàn)有成果結(jié)合原則，來(lái)開(kāi)展工程水土流失調(diào)查與觀測(cè)工作。由于水土流失所處的場(chǎng)所存在差異，通過(guò)獲取實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果，就可為后續(xù)結(jié)果分析工作提供依據(jù)。對(duì)原地面的水土流失可以通過(guò)相似區(qū)域水土流失研究結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算[2]。此外，還要將實(shí)地調(diào)查觀測(cè)的數(shù)據(jù)情況與原有觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證分析，以掌握水土流失變化情況。

（5）按照項(xiàng)目特點(diǎn)與新增水土流失預(yù)測(cè)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)區(qū)域、交通道路區(qū)域以及升壓站區(qū)域。

3 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

水土保持監(jiān)測(cè)工作內(nèi)容主要是：項(xiàng)目區(qū)水土流失情況與治理措施應(yīng)用效果。具體來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有以下6 個(gè)方面。

（1）主體工程建設(shè)進(jìn)度。

（2）工程建設(shè)擾動(dòng)土地面積：①占用、擾動(dòng)地表面積，損壞水保設(shè)施面積。②挖方、填方數(shù)量，棄土棄石量。

（3）水土流失及造成的危害：①工程建設(shè)前后水土流失面積、強(qiáng)度、流失量的變化情況。②進(jìn)入施工期前項(xiàng)目區(qū)背景值。③建設(shè)區(qū)域產(chǎn)生的水土流失及作用影響。④建設(shè)區(qū)域植被與生態(tài)環(huán)境變化情況。⑤項(xiàng)目建設(shè)對(duì)環(huán)境影響。⑥重大水土流失事件。

（4）水土保持工程建設(shè)情況：①各項(xiàng)防治措施的保存量。②林草成活率、生長(zhǎng)情況、保存率以及覆蓋度。③防護(hù)措施的攔渣、護(hù)坡、排水沉沙、改善生態(tài)環(huán)境效果。

（5）水土流失防治效果：①各項(xiàng)防治措施及工程的實(shí)施時(shí)間、工程量和質(zhì)量。②水土保持方案的實(shí)施情況。③防治責(zé)任范圍內(nèi)采取防治措施情況等。④防護(hù)工程的穩(wěn)定性、完好程度、運(yùn)行情況和攔渣保土效果。⑤切坡、填方段邊坡等防護(hù)對(duì)象的穩(wěn)定情況。⑥耕地恢復(fù)面積和恢復(fù)質(zhì)量情況。

（6）水土保持工程設(shè)計(jì)、水土保持管理。水土保持監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展的重點(diǎn)主要集中在以下4 個(gè)方面：落實(shí)水土保持方案、土地及植被擾動(dòng)情況、水土保持措施（含臨時(shí)防護(hù)措施）實(shí)施狀況、水土保持責(zé)任制落實(shí)情況。

4 主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)與方法

4.1 水土流失狀況指標(biāo)

（1）土壤流失形式。以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查為主，結(jié)合工程平面布置圖，對(duì)各監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)不同施工工藝的區(qū)域進(jìn)行調(diào)查，并在平面布置圖中進(jìn)行標(biāo)注，反映內(nèi)容包括土壤流失形式和分布情況。

（2）土壤侵蝕模數(shù)：①坡面細(xì)溝法。主要適用于道路、邊坡開(kāi)挖操作，通過(guò)測(cè)量確定土質(zhì)開(kāi)挖面的水土流失情況。對(duì)原始目標(biāo)坡面的坡長(zhǎng)、坡度、容量以及組織物質(zhì)進(jìn)行量測(cè)，以完成侵蝕溝次降雨情況的記錄。每次降雨后，對(duì)侵蝕溝體積、溝蝕量進(jìn)行量測(cè)。在明確溝蝕占水蝕比例的情況，對(duì)水土流失量進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)觀測(cè)坡面能保存一年以上時(shí)，應(yīng)量測(cè)至少一年的流失量[3]。②遙感監(jiān)測(cè)。采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航拍，獲取高分辨率的遙感影像，進(jìn)行解譯與分析評(píng)價(jià)，為特定時(shí)間截面值，可用于對(duì)比分析。在調(diào)查與遙感圖斑對(duì)比的基礎(chǔ)上，將不同時(shí)間的遙感圖片還原一致，建立統(tǒng)一的體系和技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行土壤侵蝕動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

（3）土壤流失面積。以調(diào)查法為主，結(jié)合土壤侵蝕地面觀測(cè)數(shù)據(jù)，在確定土壤侵蝕強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，對(duì)工程土壤侵蝕強(qiáng)度達(dá)到輕度以上的水土流失區(qū)域在平面布置圖中進(jìn)行標(biāo)注，并在CAD 圖中進(jìn)行量測(cè)。

（4）土壤流失量。通過(guò)定期在各地面觀測(cè)點(diǎn)采樣，采用室內(nèi)試驗(yàn)方法獲得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。與各個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域的水土流失面積與主導(dǎo)因子進(jìn)行結(jié)合，以確定工程項(xiàng)目的土壤流失量情況。

4.2 水土流失危害指標(biāo)

水土流失危害指標(biāo)主要包括毀壞水土保持設(shè)施及其數(shù)量、程度等。水土保持措施主要包括林草措施、水土保持工程措施及其他有利于蓄水保土的農(nóng)田基本設(shè)施。此項(xiàng)指標(biāo)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查和收集資料獲得。

4.3 水土保持措施指標(biāo)

（1）工程措施和臨時(shí)措施指標(biāo)。包括工程措施和臨時(shí)措施工程量、完好程度及運(yùn)行情況、施工進(jìn)度等。主要采用調(diào)查監(jiān)測(cè)方法，并借助設(shè)計(jì)與監(jiān)理資料數(shù)據(jù)，以確定實(shí)地調(diào)查工程量，進(jìn)而使監(jiān)測(cè)能夠作用于工程措施穩(wěn)定性與運(yùn)行效果的控制。這里的臨時(shí)措施是指，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地量測(cè)工作，結(jié)合項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)來(lái)確定工程量與施工進(jìn)度要求。

（2）植物措施指標(biāo)。包括植物類(lèi)型及面積、成活率及生長(zhǎng)狀況、植被蓋度（郁閉度）。

植物類(lèi)型及面積指標(biāo)采用調(diào)查和遙感監(jiān)測(cè)結(jié)合的方法；成活率、保存率及生長(zhǎng)狀況采用抽樣調(diào)查的方法確定；植被（郁閉）蓋度采用線段法、照相法、探針?lè)ù_定；林草植被覆蓋度根據(jù)調(diào)查獲得的植被面積按照林草措施面積/項(xiàng)目建設(shè)區(qū)面積計(jì)算得出[4]。

植被類(lèi)型與植物種類(lèi)：采用調(diào)查監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)范圍的植物種類(lèi)進(jìn)行分種描述、統(tǒng)計(jì)。

郁閉度是指林冠投影面積與林地面積的比值，一般用小數(shù)表示。郁閉度可采用樣線法測(cè)定。

覆蓋度：覆蓋度是指低矮植被覆蓋地表的程度，針對(duì)灌木和草本，一般用百分?jǐn)?shù)表示，可采用遙感監(jiān)測(cè)法。

林草覆蓋率：指在某一區(qū)域內(nèi)，符合一定標(biāo)準(zhǔn)的喬木林、灌木林和草本植物的土地面積占該區(qū)域土地面積的百分比。其中植被面積包括郁閉度≥0.7 的林地和覆蓋度≥0.3 的灌草地均計(jì)作林地，郁閉度＜0.7 的林地和覆蓋度＜0.3 的灌草地的覆蓋面積均按照實(shí)際面積與郁閉度（覆蓋度）的乘積進(jìn)行換算。

4.4 水土保持效果指標(biāo)

水土保持效果指標(biāo)主要包括：水土流失面積、土壤流失量、水土流失治理度、土壤流失控制比、擾動(dòng)土地整治率、攔渣率和林草恢復(fù)系數(shù)等。以上指標(biāo)根據(jù)實(shí)際調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)計(jì)算獲得：①水土流失總治理度=（水土保持措施面積/水土流失面積）×100%。②擾動(dòng)土地整治率=（擾動(dòng)土地整治面積/擾動(dòng)土地面積）×100%。③土壤流失控制比=水土流失防治責(zé)任范圍內(nèi)容許土壤流失量/治理后的平均土壤流失量。④攔渣率=［攔擋的土（料）量/棄渣總量］×100%。⑤林草覆蓋率=（林草植被面積/防治責(zé)任范圍）×100%。⑥林草植被恢復(fù)率=（林草植被面積/可綠化面積）×100%。

4.5 水土流失因子監(jiān)測(cè)指標(biāo)

（1）自然因子監(jiān)測(cè)指標(biāo)：①地形因子：監(jiān)測(cè)各建設(shè)區(qū)域因施工引起的地形、地貌變化情況，從地形地貌因素方面分析評(píng)價(jià)地形、地貌變化對(duì)水土流失的影響。②氣象因子：氣象因子監(jiān)測(cè)指標(biāo)指降水，采用調(diào)查監(jiān)測(cè)，向當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)或水文部門(mén)收集。③土壤因子：土壤因子監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要包括土壤容重。在現(xiàn)場(chǎng)采樣之后，進(jìn)行內(nèi)業(yè)分析，具體實(shí)驗(yàn)步驟根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范操作。

（2）人為因子監(jiān)測(cè)指標(biāo)：社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子指標(biāo)：主要包括人口總數(shù)、農(nóng)業(yè)與城鎮(zhèn)人口數(shù)量、人口密度、人口增長(zhǎng)率等社會(huì)因子。

以上指標(biāo)通過(guò)查閱相關(guān)資料獲取。

4.6 主體工程建設(shè)進(jìn)度

通過(guò)調(diào)查監(jiān)測(cè)，查閱施工、監(jiān)理等資料，結(jié)合實(shí)地調(diào)查確定主體工程建設(shè)進(jìn)度，評(píng)價(jià)水土保持工程實(shí)施進(jìn)度是否滿足水土保持要求。

4.7 水土保持工程設(shè)計(jì)

以調(diào)查監(jiān)測(cè)為主，結(jié)合建設(shè)單位提供的資料，確定各階段各項(xiàng)水土保持工程設(shè)計(jì)成果的落實(shí)情況；若存在差異，則及時(shí)反饋給建設(shè)單位，協(xié)助建設(shè)單位及時(shí)解決。

4.8 水土保持管理

以調(diào)查監(jiān)測(cè)為主，主要調(diào)查建設(shè)單位、監(jiān)理單位及施工單位的水土保持管理體系，并查閱施工過(guò)程中形成的水土保持資料，以確定各單位水土保持管理體系是否完善，資料整編是否合規(guī)。

5 結(jié)語(yǔ)

遵義市某風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目水土保持措施設(shè)計(jì)以植物措施為主，工程措施為輔，植物措施主要是對(duì)道路邊坡及風(fēng)機(jī)平臺(tái)采取液壓噴播草種、撒播草籽，道路區(qū)種植行道樹(shù)，升壓站種植各類(lèi)喬木、灌木并撒播草籽，林灌草相結(jié)合；工程措施主要是在部分風(fēng)機(jī)平臺(tái)及道路設(shè)置擋墻及排水溝。截至監(jiān)測(cè)結(jié)束，工程區(qū)植被恢復(fù)工程已完工，升壓站區(qū)采取了喬灌草結(jié)合的綜合綠化措施，達(dá)到了較好的景觀效果。隨著植被自然生長(zhǎng)恢復(fù)，土壤侵蝕模數(shù)逐漸接近水土保持方案目標(biāo)值，其他各項(xiàng)防治指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于水土保持方案目標(biāo)值，較好地控制和減少了工程建設(shè)中的水土流失。