風力發(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，主要包括防治責任范圍、棄土（石、渣）量、水土流失狀況、水土保持措施的實施及效果等內(nèi)容，及時、準確掌握建設(shè)期水土流失量的動態(tài)變化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)?！笆奈濉逼陂g，在國家能源安全新戰(zhàn)略的指引下，風電等新能源項目將得到快速發(fā)展，但是，在風電場建設(shè)過程中，風機和箱變基礎(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。本文以大唐山西新能源有限公司聞喜縣后宮鄉(xiāng)10 萬千瓦風力發(fā)電項目為例，論述水土保持監(jiān)測工作在風力發(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 項目及項目區(qū)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32km、支線線路16km，新建施工道路46.70km。項目總占地80.02 hm2，其中風機箱變占地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。

項目區(qū)屬土石山區(qū)，氣候類型為暖溫帶大陸性季風，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1 667.0 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。項目所地屬于山西省水土流失重點預防保護區(qū)，水土流失防治標準執(zhí)行建設(shè)類一級標準。

2 監(jiān)測時段、內(nèi)容與方法

2.1 監(jiān)測時段

水土保持監(jiān)測時段，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月至2019年12月。

2.2 監(jiān)測內(nèi)容

2.2.1 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)又分永久占地和臨時占地兩部分，根據(jù)永久占地、臨時占地和直接影響區(qū)的占地情況，綜合確定建設(shè)期防治責任范圍。該項目永久占地面積在項目施工期和運行期保持不變，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原貌。

2.2.2 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。

2.2.3 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)測的內(nèi)容主要包括項目區(qū)工程措施（排水工程、護坡工程和土地整治工程等）的數(shù)量、防治效果、運行狀況等，植物措施（喬木、灌木）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。

2.2.4 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機箱變區(qū)和施工道路區(qū)，建設(shè)期土壤流失量動態(tài)監(jiān)測具體包括：項目建設(shè)區(qū)內(nèi)擾動土地面積監(jiān)測，不同類型區(qū)土壤侵蝕量的動態(tài)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的監(jiān)測。

2.2.5 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)測的主要內(nèi)容為工程措施中排水、護坡等工程的穩(wěn)定性、運行情況及防治效果的監(jiān)測，植物措施中植被的生長量、保存情況及覆蓋度的監(jiān)測，各項水土保持措施實施后的保土攔渣效果監(jiān)測等。

2.3 監(jiān)測方法

2.3.1 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，實地利用GPS 定位儀、測距儀、標桿、數(shù)碼相機和卷尺等相關(guān)儀器設(shè)備，定期對施工期擾動地表面積、棄土、棄渣量、水土保持措施及水土流失防治效果等內(nèi)容進行記錄、統(tǒng)計并分析其變化情況。

2.3.2 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，主要用于施工期土壤侵蝕量動態(tài)監(jiān)測。

2.3.3 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。

2.3.4 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，鋼釬直徑0.6 cm，長30 cm，沿坡面垂直方向?qū)撯F插入土體中，使釘帽與坡面齊平，可觀測土壤流失厚度，最終可得土壤侵蝕深度和侵蝕量。

2.3.5 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，更易產(chǎn)生嚴重的水土流失現(xiàn)象。結(jié)合工程進展情況，針對項目區(qū)主要的水土流失危害事件，采用巡查的方式進行臨時監(jiān)測，尤其要關(guān)注其外圍的影響情況，做好相關(guān)記錄，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行處理。

2.4 監(jiān)測范圍及監(jiān)測點位布設(shè)

本項目監(jiān)測范圍指水土保持方案中確定的水土流失防治責任范圍，主要包括風機箱變監(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)風電項目建設(shè)特點和水土保持監(jiān)測的要求，在各監(jiān)測區(qū)分別布設(shè)固定監(jiān)測點和臨時監(jiān)測點，項目區(qū)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

3 監(jiān)測結(jié)果

3.1 重點部位的水土保持監(jiān)測

3.1.1 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。

3.1.2 棄土棄渣動態(tài)監(jiān)測

該項目風機箱變區(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。

3.2 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，及時恢復地表植被，各分區(qū)的水土保持措施為：①風機箱變：植生袋護坡2 171.97m3，表土剝離11 300 m3，土地整治12.5 hm2，植被恢復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 000m3，土地整治1.0 hm2，植被恢復1.0hm2，彩條布苫蓋400m2，編織袋攔擋200m3，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700m3，土地整治7.13 hm2，植被恢復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5 795.35m3，排水溝4 920 m，表土剝離27 600 m3，土地整治37.16 hm2，植被恢復37.16 hm2，彩條布苫蓋4 870 m2。

3.3 水土保持防治效果監(jiān)測

經(jīng)實地調(diào)查統(tǒng)計，項目區(qū)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，可恢復林草植被面積58.54 hm2，林草植被恢復率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

4 結(jié)語

該風電項目建設(shè)周期長，施工期擾動范圍變化大，風機箱變區(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，對項目區(qū)進行動態(tài)監(jiān)測，及時反映建設(shè)過程中各監(jiān)測分區(qū)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，積極開展水土保持防護工作，按照水土保持方案和水土保持專向設(shè)計要求，落實各監(jiān)測分區(qū)的水土保持措施，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。