某農(nóng)場20MW農(nóng)光互補發(fā)電水土流失預測

曹潔萍

（遼寧澤峰水利工程規(guī)劃設計有限公司，沈陽 110003）

1 基本情況

本項目位于遼寧省沈陽市于洪區(qū)光輝農(nóng)場，新建裝機容量為20MW光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏陣列區(qū)與300座農(nóng)業(yè)大棚緊鄰建設，并新建配套升壓站1座。

項目主要包括光伏陣列區(qū)（占地65.40hm2）、升壓站（占地0.37hm2）、道路（占地2.02hm2）、施工生產(chǎn)生活區(qū)（占地0.14hm2）、預留地（占地12.07hm2）等。光伏陣列區(qū)包括光伏陣列、農(nóng)業(yè)大棚、集電線路、圍欄；升壓站包括生活用房、生產(chǎn)用房、附屬構筑物、場地硬化、綠化區(qū)、輸電線路；道路包括光伏陣列區(qū)檢修道路和升壓站站內道路；預留地為后期運行用地。

2 概況

項目區(qū)地貌類型為遼河沖積平原地貌，屬于溫帶大陸性季風氣候區(qū)，土壤主要為棕壤，植被屬于長白植物區(qū)與華北植物區(qū)系的過渡帶，林草覆蓋率28%。地下水以淺層第四系空隙潛水為主，主要受大氣降水補給。潛水埋深一般隨地形起伏而異，地下水埋深較深。地形平坦，地面標高一般介于41.6～42.4m之間，相對高差0.80m。

3 水土流失及水土保持

3.1 水土流失現(xiàn)狀

根據(jù) 《遼寧省第四次土壤侵蝕遙感普查成果公報》[1]，結合現(xiàn)場實際勘測，項目區(qū)水土流失類型以微度水力侵蝕為主，土壤容許流失量為200t/（km2·a）。

3.2 水土保持現(xiàn)狀

項目區(qū)大部分為耕地，區(qū)間有縱橫農(nóng)用砂石路4條，交通便利。道路兩旁有人工開挖形成的排水溝，并栽植有防護林，具有較好的水土保持和環(huán)境美化功能。因此本工程施工時，需加強水土保持監(jiān)測和管理。

4 水土流失預測

4.1 預測范圍[2]

根據(jù)主體工程施工進度安排，將水土流失預測時段劃分為施工期（含施工準備期）、自然恢復期兩個預測時段。

4.1.1 施工準備期

施工期預測范圍面積15.31hm2，其中光伏陣列區(qū)預測面積12.90hm2，升壓站預測面積0.25hm2，道路預測面積2.02hm2，施工生產(chǎn)生活區(qū)預測面積0.14hm2，預留地未擾動不預測。

4.1.2 自然恢復期

自然恢復期預測面積0.15hm2，其中升壓站綠化面積0.12hm2，升壓站輸電線路0.03hm2，其余占地面積進行土地復耕或建筑占地。

4.2 預測單元

依據(jù)GB50433—2008《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》[3]，本工程預測單元為光伏陣列區(qū)、升壓站、道路、施工生產(chǎn)生活區(qū)4個預測單元。

4.3 預測時段

4.3.1 施工期

本工程計劃工期2016年10月開工，至2017年6月中旬完工，工期9個月。

4.3.2 自然恢復期

根據(jù)項目區(qū)的水文、氣象、土壤等自然狀況，確定自然恢復期預測時段為2年。

4.4 預測方法

根據(jù)項目區(qū)土壤侵蝕背景資料和工程建設特點，在確定土壤侵蝕模數(shù)、預測范圍及預測時段的基礎上，計算各預測單元的新增水土流失量。

水土流失量計算公式[4]：

式中 Wsi為壤侵蝕量（t）；Fi為第i個預測單元的侵蝕模數(shù) [t/（km2·a）]；Mi為第i個預測單元的面積（km2）；Ti為第i個預測單元的預測時間 （a）；n為預測單元個數(shù)。

4.5 水土流失量預測

4.5.1 土壤侵蝕模數(shù)的確定

4.5.1.1 原地貌土壤侵蝕模數(shù)計算

預測范圍內占地類型均為耕地，采用公式E=2606.51-28.96C，（取植被覆蓋度C=75°）計算，原地貌土壤侵蝕模數(shù)為435t/（km2·a）。

4.5.1.2 施工期土壤侵蝕模數(shù)

施工期土壤侵蝕模數(shù)和自然恢復期土壤侵蝕模數(shù)應用遼寧省水土保持局與遼寧省水土保持研究所關于 《遼寧省土壤侵蝕定量分析》（遼寧省水土保持局）的研究成果進行分析計算[5]。

施工期土壤侵蝕模數(shù)選擇公式①：E=2606.51-28.96C和公式②：E=145.39R+1734.64θ-29679.27D-3227.29進行計算。施工期土壤侵蝕模數(shù)如表1。

表1 施工期土壤侵蝕模數(shù)

4.5.1.3 自然恢復期土壤侵蝕模數(shù)的確定

各場地自然恢復期土壤侵蝕模數(shù)選擇E=2606.51-28.96C公式進行計算。自然恢復期各場地S坡度均小于15°，地表植被覆蓋度C與同類工程植被覆蓋狀況基本吻合，如表2。

表2 自然恢復期土壤侵蝕模數(shù)

4.5.2 水土流失量預測計算

4.5.2.1 施工期原地貌水土流失量預測

施工期原地貌水土流失量14.92t，其中光伏陣列區(qū)原地貌水土流失量13.11t，升壓站原地貌水土流失量0.27t，道路原地貌水土流失量2.87t，施工生產(chǎn)生活區(qū)原地貌水土流失量為0.05t，如表3。

表3 施工期原地貌水土流失量預測

4.5.2.2 自然恢復期原地貌水土流失量預測

自然恢復期原地貌水土流失量1.31t，為升壓站可綠化區(qū)產(chǎn)生的水土流失，如表4。

表4 自然恢復期原地貌水土流失量預測

4.5.2.3 施工期水土流失量預測

施工期水土流失量153.02t，其中光伏陣列區(qū)水土流失量138.17t，升壓站水土流失量5.60t，道路水土流失量8.95t，施工生產(chǎn)生活區(qū)水土流失量0.29t，如表5。

表5 施工期水土流失量預測

4.5.2.4 自然恢復期水土流失預測

自然恢復期水土流失量3.91t，全部為升壓站，如表6。

表6 自然恢復期水土流失量預測

4.5.2.5 項目區(qū)水土流失總量

項目區(qū)水土流失總量156.93t，其中原地貌水土流失量16.23t，新增水土流失量140.70t（其中施工期新增水土流失量138.10t；自然恢復期新增水土流失量2.60t），如表7。

表7 新增水土流失量匯總 單位：t

5 結語

（1）從預測時段上分析，自然恢復期新增水土流失量占新增水流失總量的1.85%，原因是工程完工后，部分面積進行了硬化，大部分耕地恢復生產(chǎn)，綠化區(qū)植被的恢復起到了一定的水土保持作用。施工期新增水土流失量較大，占新增水土流失總量的98.15%。

（2）在施工建設期，光伏陣列區(qū)水土流失量最大，占施工期新增水土流失總量的90.56%；其次為道路，占施工期新增水土流失總量的5.40%。

（3）通過比較分析，本項目水土流失重點防治時段施工期，重點防治區(qū)域為光伏陣列防治區(qū)和道路防治區(qū)。