米脂縣光伏發電項目水土保持方案監測與評價

姬保雄

（米脂縣水利水保工作隊，陜西 米脂 718199）

1 概況

米脂縣光伏發電項目占地面積56.37 hm2，項目建設內容為：建設基于現代熱帶農業基地的40 MW農光互補光伏發電系統，工程同期建設1座110 kV升壓站。主要工程量為：單晶硅組件40.44 MWp、箱變25臺、組串式逆變器714臺、桿塔64基。確保米脂縣光伏電項目水保方案得到認真實施，切實減少人為水土流失，現需對工程建設中的水保監測情況及數據進行分析評價。

2 監測內容及方法

根據《水土保持監測技術規程》《水土保持生態環境監測網絡管理辦法》《生產建設項目水土保持監測規程（試行）》等有關規定，結合工程的施工工藝特點，米脂縣光伏發電項目水保監測調查的內容主要包括：原地貌土地利用、植被覆蓋度、擾動土地情況、防止責任范圍、取土（石、料）棄土（石、渣）、水土保持措施情況、土壤流失量情況。在水保監測和監測數據評價中，米脂縣水利水保工作隊采用了定點觀測法、實地調查法、資料分析法和實驗測定法，其中定點觀測法和實地調查法是主要的監測方法，以確保項目建設中的水保數據科學有效。

3 水土流失防治措施分析

3.1 防治責任范圍變化分析

根據《米脂縣現代設施農業光伏發電項目水土保持方案報告書》，方案設計該工程防治責任范圍面積61.33 hm2，其中項目建設區面積57.49 hm2，直接影響區面積為3.84 hm2。根據監測資料，項目在建設期間嚴格按照有關規范和水土保持方案要求施工，遵循“最少擾動原則”，盡量利用現成的道路、永久工程和設施，嚴格控制臨時工程，避免重復工程，最大限度地保護周邊的生態環境，根據實地調查結果，項目實際發生的水土流失防治責任范圍為61.05 hm2，其中項目建設區57.73 hm2，直接影響區3.32 hm2，比原設計減少0.28 hm2。

3.2 工程措施分析

按照各分區的監測內容和監測指標，采取水土保持監測實施方案中設計的監測方法對工程措施進行全面的調查和量測。針對主體工程中具有水土保持功能的工程措施，在收集設計資料、監理資料的基礎上，通過現場巡查的方法進行調查監測；對方案新增的水土保持工程措施采取實地調查等方法進行重點監測。經過監測，在工程建設過程中，參建各方嚴格遵守施工規范，按照設計施工工藝施工，有效控制施工活動對周邊環境的不良影響，積極開展水土保持工作，注重水土流失防治。項目水土保持工程方案界定工程量與實際完成情況對比見表1。

表1 水土保持工程措施與實際實施情況對比表

由表1可知，光伏發電站防治區除了新增440 m2漿砌石護坡外，其它工程量均小于等于方案界定工程量，線路工程防治區除漿砌石截水溝增加了37 m，其它工程量也是遠小于界定方案工程量，有利于減少工程建設造成的水土流失。

3.3 植物措施分析

采用的方法主要有典型樣地調查法、逐株調查法。根據監測及調查結果，截至2018年11月底，完成的植物措施工程量有：撒播草籽34.15 hm2，站區綠化3923 m2，塔基綠化3100 m2，栽植行道樹48棵，全面整地1.12 hm2。光伏板安裝完成后，農業種植時間尚未確定，為防止板下裸露造成嚴重的水土流失，建設單位對光伏區域全面撒播草籽。根據現場勘查，草類生長旺盛，對地表覆蓋度很好。光伏板下共計撒播草籽面積33.03 hm2，塔基施工區和施工便道區撒播草籽面積1.12 hm2。

站區綠化工程截止到2018年11月底，升壓站進站道路兩側行道樹栽植完畢，站內綠化措施實施完畢，產業園綜合管理中心宿舍樓和辦公樓附近綠地初步綠化完成。行道樹栽植間距5 m，升壓站綜合樓周圍種植樹冠較大，在設施間隙及站內未硬化的區域種植觀賞性灌木和鋪草皮，綠化面積1465 m2；產業園綜合管理中心周邊綠化以草坪為主，綠化面積2458 m2。站區綠化不但能起到防電磁輻射、防噪聲、綠化美化的作用，為工作人員創造一個舒適的工作環境，還能增加地表覆蓋，減少水土流失。植物措施界定工程量與實際完成量對比見表2。

表2 水土保持植物措施界定工程量與實際施工量對比表

由表2可知，光伏發電站防治區綠化面積整體較界定方案有所增加，這有助于加強水土保持。

3.4 臨時防治措施分析

通過查閱監理資料和現場巡查，臨時防護措施貫穿于整個施工期，在建設中，施工單位及時對批復方案提出的各項水土保持措施做出相應調整，在不降低項目建設期間水土流失防治效果的前提下，根據實際施工條件、場地條件，適當增加或減少水土保持措施工程量，并進一步優化水土保持防護措施設計。光伏種植區實際完成臨時苫蓋3500 m2，比方案設計增加1260 m2；臨時排水溝為4500 m，比設計增加540 m；道路區碎石鋪砌1050 m，比設計少112 m。根據施工資料及監測分析，截止2018年11月底光伏組件全部安裝完成，各項臨時措施已不存留。

3.5 水土保持措施防治效果

根據監測資料及上面措施分析計算，工程施工期間防治責任范圍內擾動土地總面積57.73 hm2，施工結束后，各防治分區完成整治面積56.63 hm2，加權后擾動土地整治率為98.09%，達到了一級防治標準。至設計水平年，扣除建筑基底面積及路面硬化面積，本工程水土流失總面積為38.07 hm2，通過各項防治措施的有效實施，水土流失治理達標面積達到37.56 hm2，在試運行期，水土流失治理度將達到98.65%，達到了水土流失一級防治標準，各項水保措施基本達到了水土流失防治預期效果。

4 土壤流失情況分析

4.1 土壤流失量計算

根據水土流失特點，將施工期土壤侵蝕單元劃分為原地貌侵蝕單元（未施工地段）、擾動地表侵蝕單元（各施工地段）和實施防治措施單元三大類侵蝕單元。在施工初期，原地貌單元面積所占比例較高，隨著工程進展，擾動地表單元的面積逐漸增大，最終原地貌完全被擾動地表單元和防治措施單元取代，隨著水土流失防治措施逐漸實施，實施防治措施的地表單元比例大增。

通過對定位觀測和調查收集到的監測數據，按各個監測分區進行分類、匯總、整理，利用水土流失面積、侵蝕模數和侵蝕時段計算出各分區水土流失量，具體數據見表3。

土壤流失量計算公式：

式中：Ms為土壤流失量，t；F 為水土流失面積，km2；Ks為土壤侵蝕模數，t/（km2·a）；T為侵蝕時段，a。

依據不同時期土壤侵蝕模數，根據水土流失量計算公式，結合各階段水土流失面積，計算得出原地貌侵蝕單元、擾動地表侵蝕單元、防治措施實施后的土壤侵蝕量。原地貌和擾動后土壤侵蝕時間均取實際工期12個月。植被恢復期，各項工程已經完工，投入使用，檢修道路區和進站道路區都基本硬化，所以在植被期間，檢修道路區和進站道路區的土壤侵蝕模數為0。從水蝕量計算公式計算結果，得知項目建設區原地貌侵蝕單元土壤侵蝕總量為316 t，地表擾動地貌侵蝕單元各階段土壤侵蝕總量為1978 t，防治措施實施后新增土壤侵蝕總量為1662 t。具體數值見表3。

表3 擾動地表采取措施后土壤流失量匯總表

4.2 土壤流失量分析

與批復的《水土保持方案報告書》水土流失預測對比發現，工程建設活動引起水土流失量增多，主要發生的位置是光伏種植區和農業設施區，防治措施實施后水土流失量大幅度降低。由此可見，水土保持防護措施可有效減少因建設活動導致的水土流失問題。相信隨著工程的全面完工及綠化美化植物水土保持功能的逐漸顯現，項目區水土流失將恢復到甚至低于原土壤侵蝕強度。

4.3 棄土（石、渣）潛在土壤流失量

根據監測和監理資料，截至2018年11月底，項目實際土石方挖填總量為34.62萬m3，其中挖方總量為17.31萬m3，填方總量為17.31萬m3，土石方項目內調運平衡，無外借和廢棄方。

5 結語

根據各階段土壤流失量動態監測結果和方案報批稿對比分析，在水力及人為因素的綜合作用下，工程建設期土壤流失量明顯增加，新增水土流失量為1662 t。監測數據表明，調整后的水土保持措施布局更為合理，因地因時防治措施更得當，不僅節約了投資，有效控制了項目建設區的水土流失，而且經試運行，水土保持工程措施和植物措施運行情況良好，達到了防治水土流失的目的，滿足國家對開發建設項目水土保持的要求。