新疆龍源達坂城風電一期工程水土保持監測分析與評價

尹曉靜

(新疆水利水電科學研究院，新疆烏魯木齊830049)

風能是大自然的清潔能源，開發利用潛力巨大，特別是《中華人民共和國可再生資源法》的頒布實施為新疆風電事業的發展提供了更為有力的政策支持。有“中國風谷”之稱的新疆烏魯木齊達坂城區距烏魯木齊市僅40 km，風能資源非常豐富。總面積5880多km2的風區，風能資源綜合開發潛力超過1000萬kW。目前風能開發企業已大量進駐，大批風電項目的實施給當地的水土流失防治工作和水土保持監測工作造成了巨大的壓力，為能在有效利用風能的同時保護好當地的生態環境，需要進一步加強水土流失監測工作［1］。筆者以新疆龍源達坂城風電一期49.5 MW工程為例，對風電場工程水土保持監測方法進行闡述和探討。

1 項目及項目區概況

1.1 項目概況

新疆達坂城風電場一期49.5 MW工程的項目區位于達坂城區新疆化肥廠的東南面，距烏魯木齊市區約48 km。本工程有33臺金風77/1500 kW型風力發電機組，分2排平行交錯布置，第一排布置17臺機組，第二排布置16臺機組，垂直于東西方向、交錯排列，臺距5倍葉輪直徑、行距8倍葉輪直徑。工程建設主要內容有機電設備及安裝工程、土建工程，項目區主要由風機塔架基礎區、線路桿塔區、場區內道路區、臨時棄渣區、施工運輸道路等組成。工程總占地38.87 hm2，其中永久占地4.82 hm2、臨時占地34.05 hm2;開挖土石方36818.9 m3，回填土石方46552.91 m3，外借方量19650.18 m3，廢棄土石方9916.17 m3。于2010年6月開始施工，至2011年3月建成投產，總工期10個月。

1.2 項目區概況

項目區地處烏什城溝沖洪積扇的中下部，微向北傾，有深度不大于0.5 m的近南北向的淺溝，地面高程1220 m左右，地面坡度2.0%。西南部為南山山前沖洪積傾斜平原，植被稀疏，溝谷短小，長僅數公里。多荒漠戈壁，地形起伏較小，地表覆蓋有亞砂土，主要生長有荒漠植被，植被覆蓋度小于5%。8級以上的大風天數年均148 d，最多為202 d，最少為137 d。10 min平均最大風速30～35 m/s;陣風極大風速40～50 m/s。水土流失以風蝕為主，局部區域存在水力侵蝕。

2 監測方法及內容

總體上，我們根據外業調查結合工程建設的實際情況，采用全面調查和固定監測點位相結合的方法進行了監測，布設的監測小區有風蝕、水蝕兩種(示意圖見圖1、圖2)。

圖1 風蝕監測小區

主要監測內容［2－3］及方法如下:

圖2 水蝕監測小區

(1)水土流失防治責任范圍、損壞水土保持設施數量及擾動地表面積、強度變化。采用查閱設計文件資料，利用GPS沿擾動邊際進行跟蹤作業，結合實地情況調查、地形測量分析，進行對比核實，計算防治責任范圍、損壞水土保持設施數量和擾動地表面積［4－5］。

(2)棄渣數量及堆放面積監測。采用查閱設計文件資料，利用GPS沿擾動邊際進行跟蹤作業，結合實地情況調查，測定堆渣面積，然后采用多點測定的方法，測定堆放平均高度，計算棄渣量。

(3)水土流失強度監測。項目區共布設了4座常規監測小區，分別為風機場區監測小區、升壓站及綜合樓監測小區、進場道路及施工道路區監測小區和施工生產生活區監測小區。對小區內風蝕的監測采用每月監測測釬高度變化、收集降塵缸和集沙儀中的沙土，計算土壤侵蝕厚度和總的土壤侵蝕量;對小區內水蝕的監測采用沉沙池、匯水槽和分流桶收集每次降雨后的泥沙量測定水蝕量。

(4)水土保持效果及穩定性監測。采取巡視和觀察法進行監測，并結合實際情況測量。

(5)林草覆蓋度監測。采用抽樣調查、測量并結合GPS技術進行監測，植被覆蓋度利用高精度GPS定位，即選擇有代表性的地塊，分別確定調查地樣方，在樣方內量測不同植被株數及單株投影面積，計算出植被覆蓋度。

3 監測結果及分析

(1)防治責任范圍。防治責任范圍38.87 hm2，其中風機場區20.10 hm2、升壓站及綜合樓0.89 hm2、進場道路及施工道路區17.03 hm2、施工生產生活區0.85 hm2。整治面積37.25 hm2，其中永久建筑物、硬化總面積9.55 hm2，實施水土保持措施面積27.7 hm2。擾動土地治理率達到95.83%。

(2)臨時堆渣。本項目共開挖土石方36818.9 m3，回填土石方46552.91 m3，外借方量19650.18 m3，廢棄土石方9916.17 m3。產生余方的區域主要為風機開挖區，但分項工程的分布較為分散，棄方集中放置比較困難，最終將剩余棄渣直接進行就地平整，可利用棄方作為礫石覆蓋于擾動區域，土石方挖填平衡，無亂倒亂棄現象。

(3)水土流失量。在項目建設區內，共布設4座常規監測小區開展監測工作。監測期為2010年8月至2011年3月。監測結果見表1。

表1 水土流失量監測結果 t

由表1知，對風機場區而言，8—11月為風機場電桿基坑的開挖和進場及施工道路的施工期，水土流失量逐漸增大達到峰值135.47 t;2010年12月至2011年3月，進入機電安裝階段，水土流失量又逐漸下降最后接近水土流失背景值。升壓站及綜合樓工程區域在土建完工后侵蝕量迅速下降至1.72 t，而施工生產生活區屬于工作人員活動較密集區域，水土流失量相對穩定，在1.79～2.52 t之間。2010年10—11月由于大量的土建工程施工，如風機基礎開挖、地埋電纜溝開挖、道路路基填筑等，此時期工程建設造成的水土流失最嚴重，隨著土建工程的結束，又恢復到原有水平。1—2月(冬季)項目區水土流失量最小。

(4)水土保持效果。本工程開工前即由水土保持監理單位主持召開監理、監測、施工單位準備會，開工后先后2次召開監理監測例會，督促施工單位落實各項水保措施。在施工過程中，多次邀請相關專家到現場進行檢查，嚴格落實了“四節一環保”(節能、節地、節水、節材和環境保護)的要求。

4 結語

本工程的建設很好地確定了施工的時間段，避開了4—5月的大風期和融雪洪水期，項目水土保持方案的編制以及水土保持措施的實施，對減少工程建設期水土流失起到了很好的作用，臨時攔擋、灑水等臨時措施的實施有效減少了人為破壞。達坂城區自然環境惡劣，降水稀少，蒸發強烈，風沙活動劇烈，風能資源豐富，土壤貧瘠，地表水源極其缺乏，生態環境十分脆弱，特別是受風電場建設大規模人為活動干擾，生態環境極易遭到破壞。我們在開發利用當地風能資源的同時，更需要合理布設各項水土保持措施，并及時開展水土保持監測工作，使工程建設造成的水土流失降到最低，這對保障主體工程安全運營和促進區域生態環境良性循環具有重要的意義。

［1］張江輝，邱勝彬，白云崗，等.新疆水土保持現狀及發展探討［J］.水土保持研究，2002，9(4):22 －25.

［2］林敬蘭，朱頌茜，溫秀萍，等.開發建設項目土壤侵蝕監測方法體系探討——以福銀高速公路聯合段為例［J］.亞熱帶水土保持，2010(4):47－51.

［3］許曉鴻，常曉東，劉艷軍，等.開發建設項目水土保持監測方法探討［J］.水土保持研究，2007，14(3):57 －58.

［4］任志勇.水土保持生態環境監測有關問題探討［J］.山西水土保持科技，2005(4):43－44.

［5］孟冬梅.新疆開發建設項目水土保持監測方法淺析——以庫瑪拉克河吐木秀克水電站工程為例［J］.西北水電，2009(2):1－3.