汝湖鎮(zhèn)光伏復合發(fā)電項目水土保持措施及監(jiān)測探究

馮 樂

（韶關市水利水電勘測設計咨詢有限公司惠州分公司,廣東 惠州 516008）

太陽能本身屬于可再生資源,而光伏發(fā)電的基本原理,是利用半導體界面的光生伏特效應,將太陽能轉化為電能。對比常規(guī)的發(fā)電方式,太陽能光伏發(fā)電優(yōu)勢明顯,也因此在世界各國得到了廣泛應用。但是,光伏電場建設必然會對周邊的生態(tài)環(huán)境造成破壞,光伏發(fā)電組件的設置也會改變地表植被的原始生態(tài)環(huán)境,從而引發(fā)嚴重的水土流失問題。對此,在開展光伏發(fā)電項目建設的過程中,做好水土保持和水土監(jiān)測工作非常重要。

1 工程概況

廣東能源惠州惠城汝湖鎮(zhèn)光伏復合發(fā)電項目位于惠州市惠城區(qū)汝湖鎮(zhèn),占地面積約260.00 hm2,其中永久征地為0.78 hm2,臨時占地261.30 hm2,原始占地類型為水域及水利設施用地（魚塘）、林地、草地、交通運輸用地、其他用地,見圖1。本項目主要由光伏發(fā)電系統(tǒng)、110 kV 升壓站、35 kV集電線路等組成。主要建設內(nèi)容包括54 個方陣布設535 Wp雙玻雙面組件375200 塊,配置769 臺196 kW 組串式逆變器或者670 臺225 kW 組串式逆變器,根據(jù)項目紅線組件布置情況,裝設37 臺3150 kVA、8 臺2500 kVA、4 臺2000 kVA、4 臺1600 kVA 的37 kV/0.8 kV 雙繞組箱式變壓器；新增1座110 kV 升壓站；35 kV 集電線路47.75 km（其中電纜長度33.22 km,架空長度14.53 km）,新建塔基40 基。

圖1 項目地理位置

在工程規(guī)劃環(huán)節(jié),對水土流失防治的責任范圍進行了明確,具體見表1。

表1 水土流失防治責任范圍

2 水土保持措施

2.1 總體布局

本項目的水土流失防治主要為項目建設區(qū),其中檢修道路區(qū)、升壓站區(qū)水土流失最為嚴重。在分區(qū)布設防治措施時,既要注重各自分區(qū)的水土流失特點以及相應的防治措施、防治重點和要求,又要注重各防治分區(qū)的關聯(lián)性、連續(xù)性、整體性、系統(tǒng)性和科學性。根據(jù)水土流失防治分區(qū),本方案針對項目建設中各分區(qū)部位的水土流失具體情況,因地制宜采取防治措施。項目主體設計已經(jīng)考慮的水土保持措施,在水土保持措施體系中只簡單計列,在本方案水土保持工程中不再考慮。

2.2 分區(qū)措施

光伏發(fā)電系統(tǒng)區(qū)主要土建內(nèi)容為光伏支架預應力樁基礎施工,光伏線路通過橋架敷設至逆變器,35 kV 交流電纜通過橋架敷設至箱式變壓器,橋架段橋架主要結構由立柱和托臂組成,光伏施工過程中,臨時裸露區(qū)域采用彩條布覆蓋,電纜敷設回填區(qū)域施工完畢布設撒播草籽措施。

（1）臨時措施：一是遇強降雨或大風天氣時,方案新增對臨時裸露面進行彩條布覆蓋,共計需彩條布5.0 hm2。二是施工過程中存在著土石方運輸,為避免車輪攜帶泥沙上路,在每個施工場地車輛出入口設置洗車池,共布設7 座洗車池。

（2）植物措施。在施工結束后,對施工過程擾動草地區(qū)域及管溝直埋段回填區(qū)域進行土地整治并撒播草籽,土地整治面積為2.50 hm2,恢復植被面積為2.50 hm2,草種選用狗牙根,草種用量45 kg/hm2。

2.2.2 檢修道路區(qū)

利用現(xiàn)狀機耕路、縱橫交錯的魚塘埂,同時集電線路中的部分電纜線路隨場內(nèi)的檢修道路同步敷設,電纜敷設需開挖電纜溝槽形成臨時堆土,由于堆放時間較短,可采用彩條布臨時覆蓋。檢修道路是在現(xiàn)有機耕道、魚塘埂基礎上拓寬,對于開挖、回填邊坡區(qū)域布設撒播草籽措施。

2.2.3 升壓站區(qū)

1.房地產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟重要組成部分，對國民經(jīng)濟貢獻占比加大。自改革開放以來，中國房地產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重從1978年的2.17%逐步增長至2017年的6.51%。房地產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟增長的直接貢獻不斷提升，如圖11所示。

主體布設了施工后期的雨水排水管、截洪溝、排水溝和綠化措施,方案新增施工期臨時苫蓋措施,施工期排水利用升壓站區(qū)內(nèi)的雨水排水管,周邊的截洪溝、排水溝等,方案新增表土剝離、表土回覆等措施。

（1）工程措施。一是表土剝離,在站址區(qū)建設前剝離表土,總剝離量為0.21 萬m3。二是表土回覆,在站址區(qū)后期布設植物措施前進行表土回覆,總回覆量為0.21 萬m3。三是雨水排水管道,在升壓站施工后期,在升壓站采用地下鋪設方式布設DN200～DN600 雨水排水管,總長260 m,出口接站外排水溝。四是截洪溝和排水溝,在站址區(qū)周邊設置截洪溝、排水溝,防止內(nèi)澇,其中截洪溝270 m,排水溝320 m。

（2）植物措施。在施工后期,在升壓站布設一定場區(qū)綠化,總面積為0.13 hm2。

（3）臨時措施。在站址區(qū)施工時,排水出口共布設1 座沉沙池,規(guī)格為長方體,沉沙池長3.0 m,寬2.0 m,深1.5 m,池壁采用MU10 蒸壓灰砂磚砌筑,厚240 mm,表面用1∶2 水泥砂漿抹面,厚20 mm；池底采用C15 砼現(xiàn)澆,厚150 mm。排水至站外排水溝。

2.2.4 生產(chǎn)生活區(qū)

生產(chǎn)生活區(qū)的水土保持措施與升壓站區(qū)基本相同,不再贅述。

2.2.5 表土堆放區(qū)

該區(qū)域為臨時堆置升壓站、施工生產(chǎn)生活區(qū)剝離的表土,待后期回填利用,方案新增了施工期排水沉沙攔擋苫蓋措施,施工后期的恢復措施。

（1）植物措施。一是全面整地,在表土堆放區(qū)利用完畢后,對表土堆放區(qū)全區(qū)域布設全面整地措施,便于后期布設綠化措施,面積為0.10 hm2。二是撒播草籽,在全面整地后,對表土堆放區(qū)全區(qū)域布設撒播草籽措施,恢復植被,面積為0.10 hm2,草種選用狗牙根,草種用量45 kg/hm2。

（2）臨時措施。一是排水溝。為防止暴雨沖刷導致的表土流失,在表土堆放區(qū)編織袋擋墻外側布設一條臨時排水溝,排水溝為矩形,尺寸：寬×深=0.30 m×0.30 m,溝壁采用MU10 蒸壓灰砂磚砌筑,厚120mm,表面用1∶2 水泥砂漿抹面,厚20 mm；溝底采用C15 砼現(xiàn)澆,厚100 mm。共布設150 m。二是沉淀池。規(guī)格為長方體,沉沙池長3.0 m,寬2.0 m,深1.5 m,池壁采用MU10 蒸壓灰砂磚砌筑,厚240 mm,表面用1∶2 水泥砂漿抹面,厚20 mm；池底采用C15 砼現(xiàn)澆,厚150 mm。共布設1 座。三是編織袋攔擋,在表土堆放區(qū)堆土時在四周布設編織袋攔擋,編織袋長150 m,臨時土袋設計斷面頂寬0.6 m、高0.8 m、底寬0.8 m,土袋攔擋錯縫堆砌,在完成后拆除土袋就近回填。四是彩條布覆蓋,堆土時在全區(qū)域布設彩條布覆蓋,面積為0.10 hm2。

2.2.6 線路工程區(qū)

線路工程區(qū)水土保持的重點體現(xiàn)在兩個的區(qū)域,一是管溝區(qū),水土保持措施主要是彩條布覆蓋（共計需彩條布0.10 hm2）、整地措施（對電纜敷設土方回填區(qū)域布設全面整地措施,便于后期布設綠化措施,面積為0.22 hm2）和撒播草籽（面積為0.22 hm2,草種選用狗牙根,草種用量45 kg/hm2）。二是塔基區(qū)。水土保持措施主要是表土清土及覆蓋（0.23 萬m3）、整地措施（對除硬化區(qū)域布設全面整地措施,便于后期布設綠化措施,面積為0.78 hm2）、撒播草籽（面積為0.78 hm2,草種選用狗牙根,草種用量45 kg/hm2）以及一些臨時性措施,如編織袋攔擋、彩條布覆蓋等。

3 水土保持監(jiān)測

3.1 監(jiān)測目的

一是能夠就水土保持方案中水土保持措施的可行性和有效性進行驗證,為水土流失防治措施的制定提供參考依據(jù),也可以為類似項目的水土流失防治積累經(jīng)驗。二是水土保持監(jiān)測是水土保持專項驗收的要求,通過監(jiān)測工作,為行政監(jiān)督及建設單位水土流失防治提供科學依據(jù),也能夠為生態(tài)環(huán)境保護的大局服務。三是水土保持監(jiān)測能夠?qū)λ帘３止ぷ鞯姆€(wěn)定性和安全性進行檢查,也就可以對其取得的效果進行評價,看預期的水土保持目標是否達成,從而為項目水土保持達標驗收提供相關依據(jù)。四是通過對各類建設項目中水土保持監(jiān)測成果的積累,能夠就不同建設時段容易出現(xiàn)水土流失的環(huán)節(jié)進行分析總結,為管理以及監(jiān)督檢查工作提供依據(jù)。

3.2 監(jiān)測方法

結合該項目的實際情況,在水土保持監(jiān)測中采用了三種不同的監(jiān)測方法。

（1）調(diào)查監(jiān)測。這種方法是對工程全線進行監(jiān)測,通過實地勘測配合各種測量工具,對不同地表擾動類型的面積進行測量,記錄每一個擾動區(qū)域的特征以及水土保持措施的實施情況。

（2）沉砂池法。通過修建沉砂池的方式,在一定時間后,介質(zhì)全站儀、測尺等,對水深和泥深進行測量,計算積水量與泥沙量。也可以設置相應的測量斷面,對各個斷面的水深泥深進行測量,計算平均值,與斷面間距相乘后,作為部分徑流量以及泥沙體積,累加后得到總量。

（3）巡查法。對建設項目潛在的水土流失危害進行不定期巡查,如果發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)堆渣或者開挖面采取了新措施等,需要及時做好監(jiān)測記錄。

3.3 點位布設

本項目共布設13 個監(jiān)測點,各監(jiān)測點位置見表2。

表2 監(jiān)測點位布設

對于擾動土地情況,水土流失類型、形式、面積、分布及強度,主體工程和各項水土保持措施的實施進展情況等主要采用實地調(diào)查并結合查閱資料的方法進行監(jiān)測；水土保持措施對主體工程安全建設和運行發(fā)揮的作用,水土保持措施對周邊生態(tài)環(huán)境發(fā)揮的作用等主要采用巡查法進行監(jiān)測,不設固定監(jiān)測點。

3.4 監(jiān)測成果

監(jiān)測成果必須符合相關技術規(guī)范的要求,形成相應文字敘述資料和數(shù)據(jù)表格等,依照水土保持防治分區(qū)進行敘述。另外,監(jiān)測成果也應該包含相應的總結報告,提交給建設單位、惠城區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局,作為 水土保持工程驗收的重要依據(jù)。工程建設期間,應于每季度的第一個月底前報送上一季度的水土保持監(jiān)測季度報告,每年度的1 月底前報送上一年度的水土保持監(jiān)測年度報告,同時提供重要位置的照片、錄像等影像資料。

對照工程的實際情況,防治責任范圍內(nèi)水土流失面積15.24 hm2（魚塘面積 246.84 hm2不計入水土流失面積）,水土流失治理達標面積15.24 hm2,水土流失總治理度達到了100%。另外,項目占用的林地、草地需進行表土剝離,并結合工程實際情況,共剝離0.47 萬m3,后期綠化工程回填表土保護量為0.47 萬m3。經(jīng)分析,設計水平年時表土保護率可以達到87%,達到防治目標87%的要求。

4 結語

結合項目的實際情況分析,水土保持措施得到了有效的貫徹實施,水土保持監(jiān)測工作同樣被落到了實處,達到了預期的目標和效果。結合水土監(jiān)測結果分析,項目建設中對于周邊環(huán)境的擾動相對較小,水土流失量得到了有效控制,水土保持效果良好。在后期光伏發(fā)電項目建設中,建設單位需要切實做好水土保持工作,及時對存在的問題進行處理,以此來真正實現(xiàn)光伏項目與自然環(huán)境的深度融合。