姚志远
北票市水土保持办公室,辽宁 北票 125000
台吉营风力发电场新建工程水土保持监测
姚志远
北票市水土保持办公室,辽宁 北票 125000
水土保持监测是水土保持工程设计的重要组成部分,本文在说明了本工程的水土保持措施、监测内容和监测方法基础上,重点叙述了监测点位布设、监测时段和频次的安排。
风力发电;水土保持监测
wind power; water and soil conservation monitoring
北票台吉营风力发电场拟建场址位于辽宁省西部的北票市,它的建设对于该地区风电场的开发具有很好的示范作用,同时具有较好的经济效益和社会效益。
本项目的防治措施总体布局以临时拦挡、绿化措施为主,做到项目建设与水土流失防治相结合,点线面相结合,形成完整的水土流失防护体系,最大限度地减少水土流失。
本项工程的水土流失防治分区主要有风电机组防治区、道路防治区、输电线路防治区和施工场地防治区。水土保持措施及工程量分别为:
①风电机组防治区:表土剥离3407m3,覆土3407m3,彩条布临时苫盖1815m2,土袋填筑、拆除768.90m3,全面整地3.61hm2,撒播紫花苜蓿面积1.64hm2;②道路防治区:开挖防护边沟10.50km,表土剥离1.05万m3,复耕及种草整地合计11.49hm2,撒播紫花苜蓿6.08hm2;③输电线路防治区:撒播紫花苜蓿0.04hm2;④施工场地防治区:彩条布苫盖750m2,开挖土质排水沟285m,全面整地0.32hm2,栽植紫穗槐0.32hm2。
监测内容主要包括水土保持生态环境的状况、水土流失动态变化、水土保持措施防治效果及重大水土流失事件等。
2.1 水土保持生态环境的状况
施工准备期对项目区的生态环境状况进行调查,了解项目区的水土保持现状及水土流失特点,收集当地的气象资料。
2.2 水土流失动态变化
定期获取关于水土流失状况的数据。主要包括水土流失防治责任范围内建设项目扰动地表面积、新增水土流失面积及其分布、水土流失量变化情况,实施对水土流失量或典型地段水土流失强度的动态监测。对于建设中的项目扰动区特别需要及时跟踪监测扰动地表面积,挖填方量和堆放、运移情况,体积形态变化等。在获取上述数据的同时,定期获得水土流失主要影响因子参数的变化情况。其中:
水力侵蚀监测内容包括:植被类型、植被覆盖度、地表扰动情况、降水量及强度等。
风力侵蚀监测内容包括:风沙强度与频度、风沙气候观测、主导风向(风速)、最大(最小)风强、地面平均风速等。
2.3 重大水土流失事件
在汛期降雨产流期监测项目建设和运行初期水土流失的变化趋势和水土流失对工程建设、周边地区及河道行洪安全的影响。重点包括水蚀程度发展、植被的破坏情况、河道或沟道输沙量、水体填埋和淤塞情况、土壤侵蚀诱发情况、关键地貌部位径流量、已有水土保持工程的破坏情况、地貌改变情况等。
2.4 水土保持生态环境状况及防治效果
在定期或暴雨后对防治措施进行全面调查的基础上,监测水土流失防治措施的数量和质量。植物措施的监测重点是成活率、保存率和生长情况及覆盖度;防护工程的稳定情况;耕地恢复面积和恢复质量情况等。
根据本项目建设特点,水土保持监测方法主要采用地面观测和调查监测相结合。在防治责任范围内,水土流失影响较小的地段,进行调查监测,主要包括地形地貌变化、扰动土地面积、植被破坏面积、水土流失面积、与水土流失有关的降雨和大风情况、开挖回填土石方量,各项防治措施数量、质量,植物生长情况,工程措施的稳定性,水土流失危害等;水土流失影响较大的地段,应进行地面观测。
3.1 地面观测内容与方法
地面观测主要包括土壤侵蚀面积、侵蚀强度、侵蚀量、土壤养分和污染物质的流失与运移、土体的位移和微地貌的变化,以及水土保持措施效益的发挥情况等。
地面监测所采用的途径包括常规小区观测、典型样地调查和控制站观测等。根据本项目规模及特点,确定监测方法以桩钉法为主,即将直径0.60cm,长20~30cm、类似钉子形状的钢钎相距1m×1m分上中下、左中右纵横各3排(9根)沿坡面垂直方向打入坡面,钉帽与坡面齐平,并在钉帽上涂上红漆,编号登记入册。坡面面积较大时,为提高精度,钢钎密度可加大。每次暴雨后和汛期终了,观测钉帽出露地面高度,据此计算土壤侵蚀深度和土壤侵蚀量。
3.2 调查监测内容与方法
调查监测的主要内容包括地形地貌变化、土地利用变化、扰动土地面积、损坏水土保持设施数量,与水土流失有关的降雨、大风等气象因子,土石方开挖与回填量,各项防治措施的面积、数量、质量,林草措施的成活率、保存率、生长情况,工程措施的稳定性、完好性和运行情况,河道淤积、水土流失危害、生态环境变化等内容。
调查监测采取全线调查的方式,通过现场实地勘测,利用GPS定位仪,结合1:10000地形图、照相机、标杆、米尺等工具,填表记录每个扰动类型区的基本特征,特别是堆土和开挖面长、坡度、岩土类型及水土保持措施的实施情况。
⑴ 面积监测:采用手持式GPS定位仪进行。首先对调查区按扰动类型进行分区,主要对项目破坏面积进行调查,同时记录调查点名称、扰动类型和监测时间等,通过GPS测量出边界形状及面积,将监测结果进行数据整理、分析和保存。
⑵ 水土流失量监测:施工期对开挖土方进行水土流失量的监测。建设初期用油漆在边坡坡脚处做记号,雨季后观测该处的土壤淤积情况,计算出水土流失量。
根据开发建设项目监测有关技术规范,水土保持监测应在防治责任范围分区进行,监测分区原则上应与工程项目水土流失防治分区一致。根据不同工程对地表扰动特点不同,按照项目建设类型将项目区分为2个监测区和4个监测点位,在不同监测区选择具有代表性的地段或场地,布设定位监测点。
4.1 风电机组防治区。该区造成水土流失的主要原因是基础开挖、回填等工程,采取以地面观测方法为主,分别在风机编号为F34、F51处设置2处监测点位,分时段进行监测。监测内容为:水土流失类型、分布、侵蚀强度、流失量;水土流失防治责任范围,扰动、占压地表、损坏植被面积,损坏水保设施数量;水土流失危害、分布;水土保持措施实施数量、速度、效果和治理面积;可绿化面积、林草成活率、覆盖度,植被恢复系数;工程挖填方量、弃渣量、弃渣堆放位置、形式,工程拦渣率;环境因子变化(气象要素、地形地貌、植被)监测;风蚀因子变化:地面平均风速、主导风向。
4.2 道路防治区。该区造成水土流失的主要原因是运输过程中对道路两侧的超范围扰动等,采取以地面观测方法为主,分别在风机编号为F57、F62附近的道路处设置2处监测点位,分时段进行监测。监测内容为:水土流失类型、分布、侵蚀强度、流失量;水土流失危害、分布;林草成活率、保存率、覆盖度,植被恢复系数;环境因子变化(气象要素、地形地貌、植被)监测;风力侵蚀监测内容包括:风沙强度与频度、风沙气候观测、主导风向(风速)、最大(最小)风强、地面平均风速等。
本项目的水土保持监测时段为2010年6月~2012年6月,具体监测时间可根据各施工区域的施工进度进行适当调整。监测频次应满足六项防治目标测定的需要,其中土壤流失量的监测在雨季每月1次。项目建设期在主体工程正式开工前进行1次全面调查,详细记录各区的基本情况,在项目结束后进行1次全面调查监测,对比项目实施前后环境因子变化情况。项目实施过程中,水蚀监测频次为雨季前、中、后各进行1次监测,暴雨后加测1次;风蚀监测频次为2010年秋季、2011年春季各监测1次。
5.1 风电机组防治区。开工前和竣工后各进行1次详查,进行摸底和施工过程水土保持状况调查;水土流失防治责任范围、扰动占压地表、损坏植被面积和水土保持设施数量在施工前和施工后各调查1次;雨季每月监测1次,遇有暴雨加测;林草成活率在植物措施实施后及时进行;工程挖填方量和弃渣量实施工程进度跟踪监测,每工序结束后调查1次。
5.2 道路防治区。水土流失防治责任范围、扰动占压地表、损坏植被面积和水土保持设施数量在自然恢复期调查1次;雨季每月监测1次,遇有暴雨加测;水土保持措施数量、效果、稳定程度和治理面积等进行1次全面调查;林草成活率、保存率在植物措施实施当年秋季进行;对弃渣量和拦渣率进行1次综合调查。
Water and Soil Conservation Monitoring for the New Project of Taiji Camp Wind Farm
Yao Zhi-yuan
BeiPiao Water and Soil Conservation Office, Beipiao 125000, Liaoning
Soil and water conservation monitoring is an important part of the water and soil conservation project design, this paper mainly focuses on the arrangement of monitoring sites , monitoring time and frequency arrangement based on the explanation of the soil and water conservation measures, monitoring method and monitoring content of this project.
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.029