某光伏發電項目水土流失特點及防治措施

袁文龍

(黑河市水務局，黑龍江 黑河 164300)

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某光伏發電項目水土流失特點及防治措施

袁文龍

(黑河市水務局，黑龍江 黑河 164300)

光伏電場工程作為開發建設項目新的建設形式,建設過程中不可避免的對占地區土地、植被造成擾動和破壞，使區域內人為水土流失進一步加劇。文章以黑河市10MWP太陽能設施農業一體化并網發電電站示范工程項目為例，分析光伏電場工程水土流失特點及其防治措施,為有效防治該類型項目建設過程中的水土流失、保護水土資源、改善生態環境奠定了堅實實礎,對實現經濟、環境協調可持續發展具有重要意義。

光伏發電；水土流失；防治措施；防治分區

我國是世界上最大的煤炭生產和消費國，大量的煤炭開采、運輸和燃燒，對我國的環境已經造成破壞。大力開發太陽能、風能、生物質能等可再生能源利用技術是保證我國能源供應安全和經濟可持續發展的必然選擇。建設單位抓住機遇，在黑龍江省黑河市愛輝區建設高效農業種植大棚，本項目既可以生產電力，又可以促進植物生長、增加農產品的品質，提高大棚作物的經濟價值。通過建設大棚太陽能示范電站，為在全國推廣此項技術，奠定堅實的基礎[1]。同時對促進地區的經濟結構調整與優化，增加地方財政收入，促進區域社會發展也將產生積極作用。

近年來，我國光伏發電發展迅速，光伏電場的建設會對土壤及植被造成一定的破壞，導致新增水土流失問題嚴重。文章以黑河市10MWP太陽能設施農業一體化并網發電電站示范工程項目為例，探討光伏電場水土流失特點，并根據每個防治分區水土流失特點進行水土保持措施配置，力求形成有效的水土流失防治綜合體系，最大程度減少因工程建設而產生的新增水土流失。

1 項目及項目區概況

1.1 項目概況

黑河市10MWP太陽能設施農業一體化并網發電電站示范工程項目位于黑河愛輝區四嘉子鄉小烏斯力村，距黑河市區約15km，建設規模為10MWp。光伏方陣采用固定30°傾角安裝，每個大棚頂部的裝機容量為30kW，共建336個大棚，大棚間前后間距10.2m。另布設辦公及電站區4.86hm2，運輸道路31.95km，輸電線路10km，臨時施工區2處，臨時堆土區446處。

1.2 項目區概況

項目區地貌形態為沿江平原區，占用地類為未利用地。項目區屬中溫帶大陸性季風氣候，多年平均氣溫-0.5℃，≥10℃活動積溫歷年平均2100℃，多年平均降水量為537.7mm，無霜期100天，最大凍土深度2.98m，年平均風速3.3m/s，最大風速26.7m/s。項目區所在地土壤主要為草甸土，植被為草甸植被，林草覆蓋率為20%。該地區土壤侵蝕類型以水蝕為主，侵蝕強度為輕度。

2 水土流失特點

工程建設過程中開挖、取土、填筑、堆置、碾壓等施工活動，破壞了原地表土壤結構，使土地原有水土保持功能降低或喪失，加劇項目區水土流失的發生和發展[2]。

2.1 光伏發電區

10MW光伏并網發電示范項目采用技術成熟、性能穩定的非晶硅太陽能電池組件，裝機總容量為10MWP，非晶硅太陽電池組件單件組件功率為85W，共計為123525件。光伏方陣采用固定30度傾角安裝，每個大棚頂部的裝機容量為30kW，共353片，排7行，前6行54塊，第7行29塊，共建336個大棚，大棚間前后間距10.2m。取光伏電池組件前后排陣列最小間距10.2m。 每個大棚建筑占地面積為：667.85m2，336個大棚占地面積為22.44hm2。太陽能產生的直流電經光伏并網逆變器逆變成交流電后就地升壓成10kV，通過高壓電纜送到主控室10kV母線上匯集成1路接入并網接入點。

廠區整平、基坑開挖、樁基工程以及建筑物建設等，使地面裸露、表土破損、破壞原地貌，同時回填土方臨時堆置，易產生流失；運輸道路用于場內交通，在路面未硬化前，路基土質松散，遇惡劣天氣加之車輛運輸將產生一定程度的水土流失。

2.2 辦公及電站區

站區呈規整的矩形布置，左右大體軸對稱。辦公及生活區位于場地的東南角與發電區嚴格的通過鋼絲圍欄分割開來，主控室區域位于場地的主入口附近，用實體圍墻與其他區域分隔以保證安全生產和人身安全；同時在辦公區、電站區及廠區周邊，布設有6m寬的運輸主干道，并在道路兩側布設有混凝土排水溝；除各項建筑物及主干道外，剩余少量的分散空地區域，將建立以辦公及電站區為中心的綠化系統，同時為便于廠區施工，將在空地內布設兩處臨時施工區。

廠區整平，使該區域地表裸露，破壞了原地貌。房屋建筑，使地面裸露、破壞原地貌，同時回填土方臨時堆置，易產生流失；廠區主干道用于場內、場外交通，在路面未硬化前，路基土質松散，遇惡劣天氣加之車輛運輸將產生一定程度的水土流失；施工期間臨時施工區內有臨時房建及機械設備遮蔽，水土流失輕微；剝離表土臨時堆置，土質疏松，易產生流失。

2.3 輸電線路區

輸電線路為架空方式引接，施工主要為塔(桿)基開挖及線路架設，輸電線路雖然土方量小，但是施工機械運輸、碾壓會對沿線原地貌擾動，破壞原地表植被，易產生水土流失。

3 水土流失防治分區及分區防治措施

3.1 水土流失防治分區

根據主體工程布局和施工特點，結合項目建設期間各區水土流失的特點和水土保持治理方向進行水土流失防治分區。將項目區劃分為光伏發電防治區、辦公及電站防治區、輸電線路防治區3個防治分區。

3.2 分區防治措施

按照《開發建設項目水土保持技術規范》(GB50433-2008)要求，結合主體工程中具有水土保持功能的設計，針對工程施工建設期間因壓占、開挖擾動、工程填筑等施工作業活動對占地區原地貌和植被的破壞程度，因地制宜布設水土流失防治措施，采取工程措施、臨時防護措施和植物措施相結合進行綜合治理，有效控制項目區新增水土流失，逐步改善生態環境。施工期間對臨時堆土區的松散面采取必要的防護、攔擋和遮蓋措施，以免造成水土流失，影響正常施工；臨時挖方堆放到指定位置，做到先攔后棄。

3.2.1 光伏發電區

1)光伏陣列區：

光伏陣列區土建工程為大棚的建設。工程開挖土方分別堆放于每處大棚內部，共布設336處臨時堆土區。由于臨時堆土的時間較短，為避免臨時堆土產生流失，在堆置表面進行壓實處理，壓實厚度為0.2m。

施工期間通過宣傳標語等活動加強施工人員水土保持意識，控制施工作業范圍，避免擴大擾動面積；大棚數量達336個，建議進行分組、分片施工，不宜全面鋪開，以減少裸露地表時間。

2)運輸道路：

運輸道路為連接各大棚之間的道路，呈“王”字型，路面寬4.0m，單側并布設有0.7m寬的混凝土排水溝。項目建成后，運輸道路及排水溝均為硬化地面及溝道，不存在水土流失。

3)光伏陣列保護區：

本工程布設了336個大棚，同時為了避免陣列之間遮陰，光伏電池組件前后排陣列最小間距為10.2m。根據工程布置情況，大棚之間的保護范圍在扣除運輸道路后，光伏陣列保護區內的空地尚有17.01hm2。

根據廠區的整體規劃，將光伏發電區內的空地用于廠區綠化。為保證光伏發電能夠等到充足的陽光，光伏發電區內的空地區采用灌草結合綠化，以避免影響大棚采光。灌木帶狀混交，株行距1.0m×1.0m，樹種選用胡枝子、連翹等；地面撒播種草，草種選用早熟禾，撒播密度為60kg/hm2。

3.2.2 辦公及電站區

3.2.2.1 房建區

房建區地勢較平坦，施工以辦公樓、職工宿舍、各種文化福利用房以及電站區建設為主。工程開挖土方可就近集中堆放于辦公及電站區內的空地區內，由于臨時堆土的時間相對較長較短，為防止回填土堆置期間產生水土流失，對堆土場外表面采用彩條布覆蓋，并在坡腳四周采用草袋充裝廢棄土砌筑土埂臨時攔擋。

同時為保護表土資源，在房建區施工前將占地范圍內表土剝離，剝離厚度為0.20m，將剝離表土集中直接運送到辦公及電站區內的空地區里，可用于空地區綠化，其防護措施同堆土場布設一致。待施工結束后，將表土回填于空地區內的綠化區域，用于主體工程植被綠化施工用土。

3.2.2.2 廠區主干道

廠區主干道包括新建廠外主干道和廠內主干道兩部分。項目建成后，廠區主干道及排水溝均為硬化地面及溝道，不存在水土流失，可不采取防護措施。

主體工程對道路兩側布設了綠化工程。場外道路兩側各栽植2行喬木，樹種選用小葉楊、青楊等，株行距為1.5m×1.5m；在場內道路兩側各栽植2行灌木，樹種選用丁香、連翹等，株行距為1.0m×1.0m。

3.2.2.3 空地區

空閑地占廠區總面積的6%，同時在項目建設中，在空閑地內還布設了兩處臨時施工區及多處臨時堆土區。

1)臨時施工區：

施工期間部分空閑占地作為施工生產生活區，用于施工駐地、拌和站和施工場地。為保護、利用表土資源，在施工生產生活區施工使用前，將占地范圍內的表土剝離，將這些表土臨時堆置于施工區邊側。

在每處臨時施工區內均規劃了一處表土堆置區，堆放的是剝離表土。為防止挖方及表土堆置期間產生水土流失，對堆土場外表面采用彩條布覆蓋，并在坡腳四周采用草袋充裝廢棄土砌筑土埂臨時攔擋。待施工結束后，將表土回填于臨時施工區內，用于主體工程植被綠化施工用土。

2)綠化工程：

在辦公及電站區內的空地內，待主體工程完工后，各個表土堆置區、臨時堆土區及臨時施工區等區域均被移除，空地區內則成為裸露土地。根據廠區規劃，主體工程對該區域進行廠區綠化。在綠化設計中，應以辦公及電站區內的綠化為重點，按照景觀要求進行布設。辦公及電站區周邊綠化要錯落有致，地面鋪草皮，草種選用早熟禾，草皮區內斑塊狀布置灌木，株行距為0.6m×0.6m，樹種選用連翹、榆葉梅或丁香，零星布置高大喬木，樹種選用云杉、垂柳等，株行距為2.0m×2.0m。

項目區周邊的最外側栽植喬木，與灌木帶狀混交，株行距2.0m×2.0m，喬木樹種選用樟子松、旱柳、落葉松等，灌木樹種選用胡枝子等。

3.2.3 輸電線路區

工程桿基開挖土方堆放于每處基坑旁邊的臨時堆土區，工程共布設100處臨時堆土區。由于臨時堆土的時間較短，為避免臨時堆土產生流失，在堆置表面進行壓實處理，壓實厚度為0.2m。

在輸電線路布設完成后，除桿基基礎露出位置外，其余區域均為裸露的地面。為避免該區域產生流失，在其上布設撒播種草，草種選用早熟禾，撒播密度為60kg/hm2。

[1]陳諾夫.光伏發電與資源環境[J].電力技術，2010(02)：54-62.

[2]姜德文.人與自然和諧相處的水土保持理念探討[J].中國水土保持，2004(01)：11-12.

1007-7596(2017)05-0079-03

2017-04-16

袁文龍(1983-)，男，山西忻州人，工程師。

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