臺吉營風力發電場新建工程水土流失預測

姚志遠 北票市水土保持辦公室，遼寧 北票 125000

臺吉營風力發電場新建工程水土流失預測

姚志遠 北票市水土保持辦公室，遼寧 北票 125000

在說明臺吉營風力發電場新建工程水土流失預測所需基本參數的基礎上，采用類比與數學模型相結合的方法對工程擾動原地貌及損壞水土保持設施面積、項目棄渣量、可能造成的水土流失量進行了預測。關鍵詞

水土流失預測；侵蝕模數

1 項目概況

北票臺吉營風力發電場擬建場址位于遼寧省北票市北塔子鄉雙廟村附近。場區規劃面積為14km2，地形為海拔高度360m～450m的丘陵。北票臺吉營風力發電場新建工程裝機容量為49.50MW，設計安裝1500kw風力發電機組33臺，施工期新建及改建原有道路合計23.28km，新建10kV架空輸電線路38.30km。建設工期12個月（2010年6月～2011年5月）。

2 預測范圍和預測時段

2.1 預測范圍

項目建設區范圍內可能造成水土流失的面積均計入水土流失預測范圍，區依據項目施工占地區域的地貌特征、施工工藝對水土流失的影響程度等因素的不同，將本項工程的水土流失預測單元劃分為風電機組防治區、道路防治區、輸電線路防治區和施工場地防治區，面積合計21.35hm2。

2.2 預測時段

該工程屬于建設類項目，工程竣工后不再進行擾動。根據主體工程施工進度安排，本項工程施工準備期較短且與建設期交錯，故水土流失預測劃分為施工期和自然恢復期兩個時段。根據工程施工特點和工程施工進度安排，施工期水土流失類型復雜，分布范圍較廣，侵蝕程度較重，是水土流失預測的重點時段，施工期預測時間為1年（2010年6月～2011年5月）。工程施工結束后在不采取水土保持措施的條件下，松散裸露土壤表面趨于穩定，在自然條件下植被逐漸恢復，土壤侵蝕強度減弱并接近原背景值。根據項目區的氣候特點、植被生長狀況以及土地類型，確定自然恢復期的時間段為2年（2011年6月～2013年5月）。

3 預測內容和方法

依據《開發建設項目水土保持技術規范》的要求，根據本工程實際情況，在分析評價的基礎上，確定各預測項目內容包括：工程開挖擾動地表、占壓土地和損壞林草植被的土地類型、面積 ，測算因工程建設損壞的水土保持設施面積，工程棄渣的去向和數量，預測擾動地表可能產生水土流失的面積；計算工程建設過程中可能造成的新增水土流失量、流失總量等，分析在不采取水土保持措施情況下，水土流失對各方面可能造成的水土流失危害。水土流失量及新增水土流失量，依據地貌條件的不同選擇不同的經驗公式及參數計算。

4 預測結果

4.1 擾動地表面積

通過分析主體工程可行性研究報告提供的施工占地情況，結合現場調查和遙感圖像資料，確定本項工程施工擾動原地貌面積21.35hm2，其中坡耕地11.06hm2，荒地9.45hm2，林地0.84hm2。

4.2 棄土（石、渣）量

本項工程建設過程中對開挖土石方統一調配，風機基礎、箱變基礎回填剩余的土石方用于道路的鋪筑，輸電線路線桿基礎開挖土石方就地平整。工程開挖總方量為7.48萬m3，經調運利用后全部回填，工程施工過程中不產生棄土棄渣，運行期間無棄渣產生。

4.3 水土流失預測總量

⑴ 擾動前不同預測單元土壤侵蝕模數的確定

本項目各預測單元擾動前占地類型為荒地、林地和坡耕地，其中林地為成年油松林，森林覆蓋率較高，坡耕地平均坡度在8°左右，荒地的平均林草覆蓋率為25%。項目所在區域多年平均土壤侵蝕模數為3820t/km2a，土壤侵蝕屬中度侵蝕，根據現場調查觀測，針對項目區的、地貌、土壤、植被等水土流失影響因子的特性，確定項目區內林地侵蝕模數為1200t/km2a，坡耕地侵蝕模數為1500t/km2a，荒地侵蝕模數為2000t/ km2a。

⑵ 擾動后不同預測單元施工期土壤侵蝕模數的確定

地表擾動后坡度有所增加，不同的水土流失預測單元根據坡度不同選擇經驗公式，計算參數中反映植被蓋度的因子C在擾動后為0，風電機組防治區、道路防治區、 輸電線路防治區和 施工場地防治區的擾動后水蝕模數分別為2315.6、4614.4、4614.4和2315.6。

項目區所在地多年平均風速為2.30m/s，根據當地土壤粒徑組成及調查咨詢，產生風蝕的啟動風速為4.30m/ s，風蝕模數采用經驗公式進行計算，風蝕模數為358t/km2a。

擾動后預測單元施工期的風電機組防治區、道路防治區、輸電線路防治區和施工場地防治區的土壤侵蝕模數分別為2673.6、4972.4、4972.4和2673.6。

⑶ 擾動后不同預測單元自然恢復期土壤侵蝕模數的確定

主體工程運行投產后，地表植被在自然條件下逐漸恢復，通過土地平整壓實，土壤抗蝕性有所增強，水土流失減少。根據項目區的氣候條件確定自然恢復期時間2年，第1年土壤侵蝕模數取擾動后的85%，第2年通過自然恢復，侵蝕模數將會降低，但仍然達不到原地貌侵蝕狀態，取擾動后侵蝕模數的70%。自然恢復期水土流失預測見表1。

⑷ 水土流失量、新增水土流失量

通過對項目建設過程中產生的水土流失進行預測，工程施工占地范圍內未擾動前的平均土壤侵蝕模數為1710t/ km2a，由于項目主體設施的建設，工程建設期土壤侵蝕模數達到3417t/ km2a。本項工程水土流失預測總量2188.33t，因工程建設而增加的水土流失量1093.39t，其中施工期新增水土流失量323.24t、自然恢復期新增水土流失量770.15t。道路防治區是本建設項目水土流失最嚴重的區域，必須采取工程防護措施對其進行治理。

5 結語

通過水土流失預測可以看出，本工程水土流失增量較大，以道路防治區的水土流失危害最為嚴重。由于本項目的開發建設，改變、破壞了項目區原有地貌、植被及土壤結構，在不同程度上對原有水土保持設施造成不同程度的破壞。風電機組基礎開挖形成的松散堆積體及裸露地表，使土地降低了固土抗蝕能力，抗蝕能力極弱，水土流失量相應增加，如不采取有效的水土保持防護措施，在出現強降雨并形成較大的地表徑流時，水土流失強度將加大。本項工程所在地屬于水土流失重點治理區，施工過程中如果不采取有效防治措施，原地面水土流失加劇，造成的水土流失將使區域附近生態環境迅速惡化，影響當地的環境質量。

表1 自然恢復期土壤侵蝕模數計算表

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.014