某农场20MW农光互补发电水土流失预测

曹洁萍

（辽宁泽峰水利工程规划设计有限公司，沈阳 110003）

1 基本情况

本项目位于辽宁省沈阳市于洪区光辉农场，新建装机容量为20MW光伏发电系统，光伏阵列区与300座农业大棚紧邻建设，并新建配套升压站1座。

项目主要包括光伏阵列区（占地65.40hm2）、升压站（占地0.37hm2）、道路（占地2.02hm2）、施工生产生活区（占地0.14hm2）、预留地（占地12.07hm2）等。光伏阵列区包括光伏阵列、农业大棚、集电线路、围栏；升压站包括生活用房、生产用房、附属构筑物、场地硬化、绿化区、输电线路；道路包括光伏阵列区检修道路和升压站站内道路；预留地为后期运行用地。

2 概况

项目区地貌类型为辽河冲积平原地貌，属于温带大陆性季风气候区，土壤主要为棕壤，植被属于长白植物区与华北植物区系的过渡带，林草覆盖率28%。地下水以浅层第四系空隙潜水为主，主要受大气降水补给。潜水埋深一般随地形起伏而异，地下水埋深较深。地形平坦，地面标高一般介于41.6～42.4m之间，相对高差0.80m。

3 水土流失及水土保持

3.1 水土流失现状

根据 《辽宁省第四次土壤侵蚀遥感普查成果公报》[1]，结合现场实际勘测，项目区水土流失类型以微度水力侵蚀为主，土壤容许流失量为200t/（km2·a）。

3.2 水土保持现状

项目区大部分为耕地，区间有纵横农用砂石路4条，交通便利。道路两旁有人工开挖形成的排水沟，并栽植有防护林，具有较好的水土保持和环境美化功能。因此本工程施工时，需加强水土保持监测和管理。

4 水土流失预测

4.1 预测范围[2]

根据主体工程施工进度安排，将水土流失预测时段划分为施工期（含施工准备期）、自然恢复期两个预测时段。

4.1.1 施工准备期

施工期预测范围面积15.31hm2，其中光伏阵列区预测面积12.90hm2，升压站预测面积0.25hm2，道路预测面积2.02hm2，施工生产生活区预测面积0.14hm2，预留地未扰动不预测。

4.1.2 自然恢复期

自然恢复期预测面积0.15hm2，其中升压站绿化面积0.12hm2，升压站输电线路0.03hm2，其余占地面积进行土地复耕或建筑占地。

4.2 预测单元

依据GB50433—2008《开发建设项目水土保持技术规范》[3]，本工程预测单元为光伏阵列区、升压站、道路、施工生产生活区4个预测单元。

4.3 预测时段

4.3.1 施工期

本工程计划工期2016年10月开工，至2017年6月中旬完工，工期9个月。

4.3.2 自然恢复期

根据项目区的水文、气象、土壤等自然状况，确定自然恢复期预测时段为2年。

4.4 预测方法

根据项目区土壤侵蚀背景资料和工程建设特点，在确定土壤侵蚀模数、预测范围及预测时段的基础上，计算各预测单元的新增水土流失量。

水土流失量计算公式[4]：

式中 Wsi为壤侵蚀量（t）；Fi为第i个预测单元的侵蚀模数 [t/（km2·a）]；Mi为第i个预测单元的面积（km2）；Ti为第i个预测单元的预测时间 （a）；n为预测单元个数。

4.5 水土流失量预测

4.5.1 土壤侵蚀模数的确定

4.5.1.1 原地貌土壤侵蚀模数计算

预测范围内占地类型均为耕地，采用公式E=2606.51-28.96C，（取植被覆盖度C=75°）计算，原地貌土壤侵蚀模数为435t/（km2·a）。

4.5.1.2 施工期土壤侵蚀模数

施工期土壤侵蚀模数和自然恢复期土壤侵蚀模数应用辽宁省水土保持局与辽宁省水土保持研究所关于 《辽宁省土壤侵蚀定量分析》（辽宁省水土保持局）的研究成果进行分析计算[5]。

施工期土壤侵蚀模数选择公式①：E=2606.51-28.96C和公式②：E=145.39R+1734.64θ-29679.27D-3227.29进行计算。施工期土壤侵蚀模数如表1。

表1 施工期土壤侵蚀模数

4.5.1.3 自然恢复期土壤侵蚀模数的确定

各场地自然恢复期土壤侵蚀模数选择E=2606.51-28.96C公式进行计算。自然恢复期各场地S坡度均小于15°，地表植被覆盖度C与同类工程植被覆盖状况基本吻合，如表2。

表2 自然恢复期土壤侵蚀模数

4.5.2 水土流失量预测计算

4.5.2.1 施工期原地貌水土流失量预测

施工期原地貌水土流失量14.92t，其中光伏阵列区原地貌水土流失量13.11t，升压站原地貌水土流失量0.27t，道路原地貌水土流失量2.87t，施工生产生活区原地貌水土流失量为0.05t，如表3。

表3 施工期原地貌水土流失量预测

4.5.2.2 自然恢复期原地貌水土流失量预测

自然恢复期原地貌水土流失量1.31t，为升压站可绿化区产生的水土流失，如表4。

表4 自然恢复期原地貌水土流失量预测

4.5.2.3 施工期水土流失量预测

施工期水土流失量153.02t，其中光伏阵列区水土流失量138.17t，升压站水土流失量5.60t，道路水土流失量8.95t，施工生产生活区水土流失量0.29t，如表5。

表5 施工期水土流失量预测

4.5.2.4 自然恢复期水土流失预测

自然恢复期水土流失量3.91t，全部为升压站，如表6。

表6 自然恢复期水土流失量预测

4.5.2.5 项目区水土流失总量

项目区水土流失总量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；自然恢复期新增水土流失量2.60t），如表7。

表7 新增水土流失量汇总 单位：t

5 结语

（1）从预测时段上分析，自然恢复期新增水土流失量占新增水流失总量的1.85%，原因是工程完工后，部分面积进行了硬化，大部分耕地恢复生产，绿化区植被的恢复起到了一定的水土保持作用。施工期新增水土流失量较大，占新增水土流失总量的98.15%。

（2）在施工建设期，光伏阵列区水土流失量最大，占施工期新增水土流失总量的90.56%；其次为道路，占施工期新增水土流失总量的5.40%。

（3）通过比较分析，本项目水土流失重点防治时段施工期，重点防治区域为光伏阵列防治区和道路防治区。