貴州高海拔山地風(fēng)電場水土保持監(jiān)測工作現(xiàn)狀及發(fā)展建議

易仲強(qiáng) ，魏 浪，常 理，張習(xí)傳，張峻瑋，曹仕凱，陳小燕

(1．中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽 550081；2．貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴州 貴陽 550002)

近年來，貴州風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。2011年5月，位于海拔2 900.6 m的貴州屋脊赫章韭菜坪一期風(fēng)電場投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志著貴州風(fēng)電實現(xiàn)零的突破。根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù)，截至2017年底，貴州全省累計風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)達(dá)369萬kW，僅用7年時間，就創(chuàng)造了中國高原風(fēng)電的“貴州速度”。

貴州高海拔山地風(fēng)電場的建設(shè)極易形成山體坡面，加劇水土流失，對原本脆弱的生態(tài)環(huán)境造成較大影響，尤其棄渣場、場內(nèi)道路水土流失嚴(yán)重，植被恢復(fù)困難[1-2]。如何最大限度地減少和降低風(fēng)電建設(shè)對水土資源和生態(tài)環(huán)境的不利影響，成為當(dāng)前必須面對和亟待解決的問題之一[3]。通過水土保持監(jiān)測，能及時發(fā)現(xiàn)重大水土流失隱患和事件，確保應(yīng)急措施及時到位，避免引發(fā)嚴(yán)重后果。同時，通過實施對水土保持措施成效的監(jiān)測，有助于調(diào)整和優(yōu)化水土流失防治措施，真正達(dá)到項目的水土流失防治要求。

至今批復(fù)的貴州風(fēng)電項目達(dá)100余個，水土保持監(jiān)測任務(wù)日益加重，貴州高海拔山地風(fēng)電場水土保持監(jiān)測工作逐漸暴露出一些問題與不足，根據(jù)長期現(xiàn)場監(jiān)測和調(diào)查工作實踐，在分析監(jiān)測工作現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對水土保持監(jiān)測存在的主要困難展開了討論，并就未來水土保持監(jiān)測工作發(fā)展方向和思路提出了建議，旨在為貴州高海拔山地風(fēng)電場及類似山地風(fēng)電場的水土保持監(jiān)測、水土流失防治及生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供借鑒。

1 水土保持監(jiān)測工作現(xiàn)狀

1.1 水土保持監(jiān)測工作滯后

部分風(fēng)電業(yè)主對水土保持監(jiān)測工作的重要性認(rèn)識不到位，有的甚至不知道項目建設(shè)過程中需要開展水土保持監(jiān)測工作，導(dǎo)致監(jiān)測工作嚴(yán)重滯后，甚至是在準(zhǔn)備水土保持設(shè)施驗收時才著手補測，違背了水土保持“三同時”制度制定的初衷，造成不可挽回的水土流失危害。也有部分業(yè)主委托監(jiān)測工作后，對監(jiān)測單位提出的現(xiàn)場問題不組織整改落實，只關(guān)心監(jiān)測總結(jié)報告能通過竣工驗收即可。究其原因主要是部分業(yè)主的水土保持意識淡薄，拿到水土保持方案批文后，不重視水土保持后續(xù)相關(guān)工作。

1.2 現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)施落實不到位不規(guī)范

目前，貴州省高海拔山地風(fēng)電場水土保持監(jiān)測以調(diào)查監(jiān)測為主，僅一部分風(fēng)電場項目在現(xiàn)場布設(shè)了測釬觀測小區(qū)，但依據(jù)水土保持監(jiān)測相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，還應(yīng)布設(shè)的坡面徑流小區(qū)、沉沙池觀測小區(qū)等現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)施極少。同時，布置的測釬觀測小區(qū)往往較隨意、不規(guī)范，也未嚴(yán)格執(zhí)行定期測量和記錄的規(guī)定，導(dǎo)致現(xiàn)場監(jiān)測工作不扎實，棄渣量、土壤流失量等關(guān)鍵指標(biāo)測量缺乏充分的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)施的支撐，監(jiān)測數(shù)據(jù)來源不足、客觀性大打折扣。

1.3 水土保持監(jiān)測技術(shù)水平徘徊不前

風(fēng)電場水土保持監(jiān)測多為定性監(jiān)測，具體監(jiān)測手段仍停留在以皮尺、卷尺、相機(jī)等傳統(tǒng)工具測量為主的階段，監(jiān)測方法較原始，外業(yè)工作量很大，通常受人力限制，難以保證監(jiān)測全覆蓋，導(dǎo)致測量結(jié)果和精度受人為因素影響較大，技術(shù)水平一直徘徊不前。盡管近兩年無人機(jī)在水保監(jiān)測工作中的運用開始興起，但無人機(jī)實際上主要限于拍照、攝像等方面，真正運用到風(fēng)電場水土流失面積、堆渣范圍、棄渣量等水土保持監(jiān)測中的仍不多見。

1.4 水土保持監(jiān)測報告質(zhì)量參差不齊

由于監(jiān)測單位的業(yè)務(wù)水平和管理情況不盡相同，編寫的監(jiān)測報告質(zhì)量參差不齊，部分監(jiān)測單位存在管理混亂、監(jiān)測人員與報告編寫人員分離、校審流程執(zhí)行不嚴(yán)格等問題，導(dǎo)致監(jiān)測報告內(nèi)容不全面、重點不突出、前后數(shù)據(jù)不對應(yīng)等問題。然而水土保持監(jiān)測報告最終僅作為水土保持設(shè)施驗收的必備資料之一，無須接受專家審查，其質(zhì)量好壞基本不影響工程竣工驗收。因此，目前水土保持監(jiān)測報告質(zhì)量主要依靠監(jiān)測單位自身進(jìn)行把關(guān)，甚至有些監(jiān)測單位違規(guī)外借資質(zhì)，導(dǎo)致監(jiān)測報告質(zhì)量無法保證。

2 開展水土保持監(jiān)測面臨的主要困難

2.1 水土保持監(jiān)測選點及設(shè)施保存難度較大

貴州風(fēng)電場地處高海拔山地，受地形條件限制，往往要配套建設(shè)大量的場內(nèi)盤山道路，施工期間造成的擾動范圍較大。因此，需要布設(shè)的監(jiān)測點數(shù)量多。水土保持監(jiān)測選點和監(jiān)測設(shè)施的布設(shè)不能影響主體工程施工，同時考慮監(jiān)測點位的典型性和代表性，要找到合適的監(jiān)測點并不容易，即使找到合適的監(jiān)測點，監(jiān)測設(shè)施的保存也異常困難。水土保持監(jiān)測布設(shè)的鋼釬或其他插釬，時間久了可能被人拔走或被牛羊踩踏；隨著主體工程的不斷推進(jìn)，布設(shè)的徑流小區(qū)或沉沙池可能會因為妨礙施工而被毀壞?，F(xiàn)場監(jiān)測點難以選擇、監(jiān)測設(shè)施難以保存，這些不利因素給水土保持監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集帶來極大的不便。

2.2 監(jiān)測設(shè)施布設(shè)的規(guī)范性和監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性難以保證

水土流失量的監(jiān)測需要通過地面監(jiān)測設(shè)施來實現(xiàn)。受偏遠(yuǎn)山區(qū)建筑材料資源、施工場地空間布局、建設(shè)區(qū)域土地利用類型及現(xiàn)場交通條件等因素的制約，地面監(jiān)測設(shè)施的布設(shè)在實際施工時隨意性較大，徑流小區(qū)或沉沙池的結(jié)構(gòu)、斷面尺寸、砌體質(zhì)量等難以做到規(guī)范達(dá)標(biāo)，甚至有些根本起不到測量的作用，最終只能淪為擺設(shè)，達(dá)不到有效監(jiān)測的目的，從而導(dǎo)致監(jiān)測的水土流失量與實際存在一定的偏差，監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性將難以保證。

2.3 巡視監(jiān)測難以較好地貫穿施工關(guān)鍵時段及全過程

要保證水土保持監(jiān)測工作真正具有科學(xué)性和客觀性，需要全過程全時段地對征占地面積、擾動面積、挖填土石方數(shù)量、棄土棄渣數(shù)量、各部位擾動時段等因子進(jìn)行監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上計算工程建設(shè)造成的水土流失量。但目前貴州風(fēng)電場水土保持監(jiān)測尚未采取駐地方式，以定期現(xiàn)場巡視監(jiān)測為主，其時間安排未能與主體工程施工進(jìn)度較好地銜接匹配。各防治分區(qū)受水土流失類型、施工工期、裸露時段、防護(hù)措施等多因素影響，原地形地貌、土石方量、棄土棄渣量處于不斷變化之中，實際操作過程中容易錯失部分關(guān)鍵監(jiān)測時刻，給監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性和代表性造成了一定的影響。

2.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)采集和整編分析無統(tǒng)一規(guī)范可循

現(xiàn)有水土保持監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對監(jiān)測方法與內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)范和統(tǒng)一，對監(jiān)測的指標(biāo)及參數(shù)也作了相關(guān)規(guī)定，然而對數(shù)據(jù)采集、處理、分析和整編缺乏相關(guān)技術(shù)要求，對于各類數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)修正等沒有統(tǒng)一，達(dá)不到預(yù)期的監(jiān)測效果；運用新型監(jiān)測手段如無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大，如何進(jìn)行信息提取、后處理和分析，將這些數(shù)據(jù)真正為水土保持監(jiān)測所用，目前行業(yè)內(nèi)沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可遵循，許多監(jiān)測單位在摸索研究，但也缺乏實質(zhì)性進(jìn)展。

3 水土保持監(jiān)測工作發(fā)展建議

3.1 切實加強(qiáng)水土保持事中事后監(jiān)管

3.1.1 強(qiáng)化施工過程監(jiān)督檢查

2017年9月，《國務(wù)院關(guān)于取消一批行政許可事項的決定》(國發(fā)〔2017〕46號)取消了生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持設(shè)施驗收的行政許可，同時要求水利部加強(qiáng)事中事后監(jiān)管。2017年11月，水利部印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)事中事后監(jiān)管規(guī)范生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持設(shè)施自主驗收的通知》(水?！?017〕365號)，對加強(qiáng)事中事后監(jiān)管進(jìn)一步明確了具體要求，提出各級水行政主管部門要切實履行法定職責(zé)，突出檢查重點，強(qiáng)化檢查效果?，F(xiàn)實中，強(qiáng)化事中行政監(jiān)管，切實加強(qiáng)對違反水土保持監(jiān)測相關(guān)制度的懲罰，能直接有效地提高生產(chǎn)建設(shè)單位的水土保持法律認(rèn)識和責(zé)任意識，及時督促生產(chǎn)建設(shè)單位在項目動工前確定水土保持監(jiān)測單位并布置相關(guān)工作，對跟蹤檢查中發(fā)現(xiàn)的工程施工已造成嚴(yán)重水土流失、工程完工才補報監(jiān)測手續(xù)等違法違規(guī)行為，要依法嚴(yán)肅查處，形成威懾力，促使生產(chǎn)建設(shè)單位真正把水土保持監(jiān)測工作落到實處。

3.1.2 嚴(yán)把水土保持設(shè)施驗收關(guān)

目前貴州風(fēng)電場水土保持設(shè)施驗收環(huán)節(jié)，關(guān)注點主要集中于現(xiàn)場水土保持工程措施落實、植被恢復(fù)效果等情況的檢查復(fù)核，以及水土保持設(shè)施驗收評估報告中仍存在的問題，而對水土保持監(jiān)測報告中監(jiān)測范圍、方法、指標(biāo)及數(shù)據(jù)結(jié)果等關(guān)鍵性內(nèi)容并未詳細(xì)核查，很少提出關(guān)于水土保持監(jiān)測報告中存在的疑點和問題。例如貴州省首例因水土流失造成生態(tài)破壞而受理的環(huán)境民事公益訴訟案件是關(guān)于貴州遵義洪關(guān)太陽坪風(fēng)電場的水土流失事件，起因是水土保持監(jiān)測報告中顯示施工期間新增水土流失量較批復(fù)的水土保持方案中的增加了1 000多t，然而監(jiān)測發(fā)現(xiàn)的水土流失安全隱患及最終的監(jiān)測報告均未得到足夠重視。今后建設(shè)單位自主組織驗收，應(yīng)把水土保持監(jiān)測報告及過程資料也納入驗收過程中的重點審查范圍，加強(qiáng)對水土保持監(jiān)測成果質(zhì)量的復(fù)核審查，發(fā)現(xiàn)水土保持監(jiān)測總結(jié)報告及材料弄虛作假或存在重大技術(shù)問題的，嚴(yán)格執(zhí)行水?！?017〕365號文要求，不得通過水土保持設(shè)施驗收。通過嚴(yán)把驗收關(guān)，打消水土保持監(jiān)測單位和生產(chǎn)建設(shè)單位敷衍了事、蒙混過關(guān)的思想，警示其不負(fù)責(zé)行為，提高其重視水土保持的思想意識。

3.2 科學(xué)規(guī)范做實水土保持現(xiàn)場監(jiān)測

水?！?017〕365號文，首次提出了水土保持設(shè)施驗收合格后，要向社會公開水土保持監(jiān)測總結(jié)報告，且由水土保持監(jiān)測機(jī)構(gòu)對水土保持監(jiān)測總結(jié)報告的真實性負(fù)責(zé)，并明確了未依法依規(guī)開展水土保持監(jiān)測的不得通過水土保持設(shè)施驗收。可見，水土保持監(jiān)測總結(jié)報告中若有弄虛作假等違法違規(guī)情況，那么監(jiān)測單位要承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。因此，科學(xué)規(guī)范做實水土保持現(xiàn)場監(jiān)測非常重要。

3.2.1 多方法綜合確定監(jiān)測點位

為合理選擇水土保持監(jiān)測點位，首先，根據(jù)批復(fù)的水土保持方案的要求，選擇風(fēng)機(jī)平臺邊坡、場內(nèi)道路邊坡、渣場等具有代表性的區(qū)域，以便抓住各區(qū)易發(fā)生水土流失的部位；其次，從項目區(qū)全局的角度考慮，借助土地利用現(xiàn)狀圖和Google Earth衛(wèi)星影像進(jìn)行比選，以便監(jiān)測點位能涵蓋不同類型的土壤侵蝕和水土流失類型區(qū)域；最后,結(jié)合工程實際，深入現(xiàn)場查勘，盡量選擇避開施工干擾且觀測期相對較長的部位，以便獲得連續(xù)的監(jiān)測成果。若監(jiān)測點位因主體工程施工而被破壞，則應(yīng)及時補充監(jiān)測點位。

3.2.2 加強(qiáng)監(jiān)測設(shè)施建設(shè)過程的關(guān)鍵點控制

為保證監(jiān)測設(shè)施切實發(fā)揮作用，有必要按監(jiān)測設(shè)施的規(guī)范要求，編制監(jiān)測設(shè)施建設(shè)實施方案，保證充足的施工預(yù)算。監(jiān)測設(shè)施施工前，可運用全站儀等對現(xiàn)場地形進(jìn)行測量，并繪制徑流小區(qū)或沉沙池等監(jiān)測設(shè)施的施工圖；施工過程中，強(qiáng)化管理和監(jiān)督，嚴(yán)格按圖施工，有效落實經(jīng)費支出，保證監(jiān)測設(shè)施質(zhì)量合格達(dá)標(biāo)；施工結(jié)束后及運行期間加強(qiáng)監(jiān)測設(shè)施的保養(yǎng)和維護(hù)。

3.2.3 嚴(yán)格按照進(jìn)度計劃扎實開展數(shù)據(jù)測定

貴州風(fēng)電場位于高海拔山區(qū)，風(fēng)機(jī)吊裝平臺、棄渣場、場內(nèi)道路等邊坡較陡，容易引發(fā)滑坡、塌方等嚴(yán)重水土流失或災(zāi)害，若不嚴(yán)格按照進(jìn)度計劃扎實開展數(shù)據(jù)測定，監(jiān)測設(shè)施修建好后就成了擺設(shè)。監(jiān)測單位要健全管理體制，強(qiáng)化人員管理，保證充足的人員配備和現(xiàn)場監(jiān)測頻次，監(jiān)測人員要積極轉(zhuǎn)變觀念，提高監(jiān)測責(zé)任意識，客觀記錄每次測定數(shù)據(jù)，如實反映監(jiān)測結(jié)果。

3.3 加快水土保持監(jiān)測新技術(shù)應(yīng)用

3.3.1 大力普及并深入應(yīng)用無人機(jī)低空遙感監(jiān)測

水土保持遙感監(jiān)測因提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取、處理、傳輸和服務(wù)的能力而被廣泛運用[4]，主要包括衛(wèi)星遙感監(jiān)測和無人機(jī)低空遙感監(jiān)測。貴州高海拔山區(qū)多陰雨、云霧，衛(wèi)星遙感監(jiān)測的時效性和遙感影像質(zhì)量均難以滿足監(jiān)測要求，而無人機(jī)低空遙感技術(shù)剛好解決了此類問題，且非常適合貴州高海拔山地山高坡陡的地形條件，能方便地拍攝隱蔽區(qū)域和監(jiān)測人員無法到達(dá)的施工危險區(qū)域，從而可節(jié)省大量時間和人力，為水土保持監(jiān)測提供新的技術(shù)支撐手段。

近年來，國產(chǎn)無人機(jī)性能提升及成本降低為無人機(jī)在水土保持監(jiān)測中的應(yīng)用提供了良好條件[5]。盡管采用無人機(jī)低空遙感在貴州部分風(fēng)電場監(jiān)測中做了一些嘗試，但其普及程度、應(yīng)用深度都還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需大力推廣運用，通過不斷深入摸索實踐，完善無人機(jī)低空遙感水土保持監(jiān)測技術(shù)與方法，進(jìn)一步提高對土地利用類型、棄渣量，以及水土保持措施位置、長度、面積等關(guān)鍵指標(biāo)的監(jiān)測精度，對無人機(jī)低空遙感監(jiān)測體系作進(jìn)一步的探討與完善。

3.3.2 大膽嘗試并示范推廣水土保持監(jiān)測自動化信息化

根據(jù)《全國水土保持信息化工作2017—2018年實施計劃》，貴州省將很快實現(xiàn)生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持“天地一體化”監(jiān)管全覆蓋。2018年1月，水利部辦公廳又印發(fā)了《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持信息化監(jiān)管技術(shù)規(guī)定(試行)》的通知，可見在不久的將來，自動監(jiān)測系統(tǒng)及技術(shù)將會變得更加突出和重要，構(gòu)建監(jiān)測成果大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)監(jiān)測成果共享，逐漸成為未來的主流。

目前，貴州高海拔山地風(fēng)電場水土保持自動化監(jiān)測基本為空白，但監(jiān)測自動化信息化發(fā)展大趨勢不可阻擋，須大膽嘗試，盡管要完全實現(xiàn)監(jiān)測自動化還有很長的路要走，但從新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合起步，推進(jìn)水土保持監(jiān)測設(shè)施設(shè)備逐步由單個儀器向組合設(shè)備、成套監(jiān)測裝備方向發(fā)展，通過反復(fù)實踐和運用，以提高自動化監(jiān)測能力和水平，增強(qiáng)水土保持監(jiān)測服務(wù)能力還是可行的。

4 結(jié) 語

水土保持監(jiān)測工作的發(fā)展和創(chuàng)新，離不開監(jiān)測單位及監(jiān)測人員的長期工作實踐。通過幾年的不懈努力，貴州高海拔山地風(fēng)電場水土保持監(jiān)測工作取得了一定的成效，水土保持監(jiān)測作為水土流失過程控制的重要手段，具有不可替代的作用。然而，受多方面因素制約，水土保持監(jiān)測總體工作水平仍發(fā)展緩慢，與近年來貴州風(fēng)電自身建設(shè)速度極不匹配。

新時代水土保持監(jiān)測工作需要加快轉(zhuǎn)變思想觀念，加大現(xiàn)場監(jiān)測工作力度，加強(qiáng)事中事后監(jiān)督管理，加速完善監(jiān)測技術(shù)方法及手段。貴州石漠化比較嚴(yán)重，山地風(fēng)電開發(fā)易加劇邊坡水土流失，高海拔地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱，一旦破壞則恢復(fù)異常困難。搞好貴州高海拔山地風(fēng)電場水土保持監(jiān)測，能及時了解工程水土流失情況及其造成的危害, 為水土流失防治措施設(shè)計提供技術(shù)支撐，從而為推進(jìn)貴州省水土保持生態(tài)文明建設(shè)添磚加瓦。