易仲强 ,魏 浪,常 理,张习传,张峻玮,曹仕凯,陈小燕
(1.中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550081;2.贵州省水利水电勘测设计研究院,贵州 贵阳 550002)
近年来,贵州风电产业快速发展。2011年5月,位于海拔2 900.6 m的贵州屋脊赫章韭菜坪一期风电场投产发电,标志着贵州风电实现零的突破。根据国家能源局的数据,截至2017年底,贵州全省累计风电并网装机达369万kW,仅用7年时间,就创造了中国高原风电的“贵州速度”。
贵州高海拔山地风电场的建设极易形成山体坡面,加剧水土流失,对原本脆弱的生态环境造成较大影响,尤其弃渣场、场内道路水土流失严重,植被恢复困难[1-2]。如何最大限度地减少和降低风电建设对水土资源和生态环境的不利影响,成为当前必须面对和亟待解决的问题之一[3]。通过水土保持监测,能及时发现重大水土流失隐患和事件,确保应急措施及时到位,避免引发严重后果。同时,通过实施对水土保持措施成效的监测,有助于调整和优化水土流失防治措施,真正达到项目的水土流失防治要求。
至今批复的贵州风电项目达100余个,水土保持监测任务日益加重,贵州高海拔山地风电场水土保持监测工作逐渐暴露出一些问题与不足,根据长期现场监测和调查工作实践,在分析监测工作现状的基础上,对水土保持监测存在的主要困难展开了讨论,并就未来水土保持监测工作发展方向和思路提出了建议,旨在为贵州高海拔山地风电场及类似山地风电场的水土保持监测、水土流失防治及生态环境保护提供借鉴。
部分风电业主对水土保持监测工作的重要性认识不到位,有的甚至不知道项目建设过程中需要开展水土保持监测工作,导致监测工作严重滞后,甚至是在准备水土保持设施验收时才着手补测,违背了水土保持“三同时”制度制定的初衷,造成不可挽回的水土流失危害。也有部分业主委托监测工作后,对监测单位提出的现场问题不组织整改落实,只关心监测总结报告能通过竣工验收即可。究其原因主要是部分业主的水土保持意识淡薄,拿到水土保持方案批文后,不重视水土保持后续相关工作。
目前,贵州省高海拔山地风电场水土保持监测以调查监测为主,仅一部分风电场项目在现场布设了测钎观测小区,但依据水土保持监测相关技术规范的要求,还应布设的坡面径流小区、沉沙池观测小区等现场监测设施极少。同时,布置的测钎观测小区往往较随意、不规范,也未严格执行定期测量和记录的规定,导致现场监测工作不扎实,弃渣量、土壤流失量等关键指标测量缺乏充分的现场监测设施的支撑,监测数据来源不足、客观性大打折扣。
风电场水土保持监测多为定性监测,具体监测手段仍停留在以皮尺、卷尺、相机等传统工具测量为主的阶段,监测方法较原始,外业工作量很大,通常受人力限制,难以保证监测全覆盖,导致测量结果和精度受人为因素影响较大,技术水平一直徘徊不前。尽管近两年无人机在水保监测工作中的运用开始兴起,但无人机实际上主要限于拍照、摄像等方面,真正运用到风电场水土流失面积、堆渣范围、弃渣量等水土保持监测中的仍不多见。
由于监测单位的业务水平和管理情况不尽相同,编写的监测报告质量参差不齐,部分监测单位存在管理混乱、监测人员与报告编写人员分离、校审流程执行不严格等问题,导致监测报告内容不全面、重点不突出、前后数据不对应等问题。然而水土保持监测报告最终仅作为水土保持设施验收的必备资料之一,无须接受专家审查,其质量好坏基本不影响工程竣工验收。因此,目前水土保持监测报告质量主要依靠监测单位自身进行把关,甚至有些监测单位违规外借资质,导致监测报告质量无法保证。
贵州风电场地处高海拔山地,受地形条件限制,往往要配套建设大量的场内盘山道路,施工期间造成的扰动范围较大。因此,需要布设的监测点数量多。水土保持监测选点和监测设施的布设不能影响主体工程施工,同时考虑监测点位的典型性和代表性,要找到合适的监测点并不容易,即使找到合适的监测点,监测设施的保存也异常困难。水土保持监测布设的钢钎或其他插钎,时间久了可能被人拔走或被牛羊踩踏;随着主体工程的不断推进,布设的径流小区或沉沙池可能会因为妨碍施工而被毁坏。现场监测点难以选择、监测设施难以保存,这些不利因素给水土保持监测基础数据的采集带来极大的不便。
水土流失量的监测需要通过地面监测设施来实现。受偏远山区建筑材料资源、施工场地空间布局、建设区域土地利用类型及现场交通条件等因素的制约,地面监测设施的布设在实际施工时随意性较大,径流小区或沉沙池的结构、断面尺寸、砌体质量等难以做到规范达标,甚至有些根本起不到测量的作用,最终只能沦为摆设,达不到有效监测的目的,从而导致监测的水土流失量与实际存在一定的偏差,监测数据的有效性将难以保证。
要保证水土保持监测工作真正具有科学性和客观性,需要全过程全时段地对征占地面积、扰动面积、挖填土石方数量、弃土弃渣数量、各部位扰动时段等因子进行监测,在此基础上计算工程建设造成的水土流失量。但目前贵州风电场水土保持监测尚未采取驻地方式,以定期现场巡视监测为主,其时间安排未能与主体工程施工进度较好地衔接匹配。各防治分区受水土流失类型、施工工期、裸露时段、防护措施等多因素影响,原地形地貌、土石方量、弃土弃渣量处于不断变化之中,实际操作过程中容易错失部分关键监测时刻,给监测数据的连续性和代表性造成了一定的影响。
现有水土保持监测技术标准对监测方法与内容进行了规范和统一,对监测的指标及参数也作了相关规定,然而对数据采集、处理、分析和整编缺乏相关技术要求,对于各类数据精度、数据修正等没有统一,达不到预期的监测效果;运用新型监测手段如无人机采集的数据量相当庞大,如何进行信息提取、后处理和分析,将这些数据真正为水土保持监测所用,目前行业内没有相关标准可遵循,许多监测单位在摸索研究,但也缺乏实质性进展。
3.1.1 强化施工过程监督检查
2017年9月,《国务院关于取消一批行政许可事项的决定》(国发〔2017〕46号)取消了生产建设项目水土保持设施验收的行政许可,同时要求水利部加强事中事后监管。2017年11月,水利部印发了《关于加强事中事后监管规范生产建设项目水土保持设施自主验收的通知》(水保〔2017〕365号),对加强事中事后监管进一步明确了具体要求,提出各级水行政主管部门要切实履行法定职责,突出检查重点,强化检查效果。现实中,强化事中行政监管,切实加强对违反水土保持监测相关制度的惩罚,能直接有效地提高生产建设单位的水土保持法律认识和责任意识,及时督促生产建设单位在项目动工前确定水土保持监测单位并布置相关工作,对跟踪检查中发现的工程施工已造成严重水土流失、工程完工才补报监测手续等违法违规行为,要依法严肃查处,形成威慑力,促使生产建设单位真正把水土保持监测工作落到实处。
3.1.2 严把水土保持设施验收关
目前贵州风电场水土保持设施验收环节,关注点主要集中于现场水土保持工程措施落实、植被恢复效果等情况的检查复核,以及水土保持设施验收评估报告中仍存在的问题,而对水土保持监测报告中监测范围、方法、指标及数据结果等关键性内容并未详细核查,很少提出关于水土保持监测报告中存在的疑点和问题。例如贵州省首例因水土流失造成生态破坏而受理的环境民事公益诉讼案件是关于贵州遵义洪关太阳坪风电场的水土流失事件,起因是水土保持监测报告中显示施工期间新增水土流失量较批复的水土保持方案中的增加了1 000多t,然而监测发现的水土流失安全隐患及最终的监测报告均未得到足够重视。今后建设单位自主组织验收,应把水土保持监测报告及过程资料也纳入验收过程中的重点审查范围,加强对水土保持监测成果质量的复核审查,发现水土保持监测总结报告及材料弄虚作假或存在重大技术问题的,严格执行水保〔2017〕365号文要求,不得通过水土保持设施验收。通过严把验收关,打消水土保持监测单位和生产建设单位敷衍了事、蒙混过关的思想,警示其不负责行为,提高其重视水土保持的思想意识。
水保〔2017〕365号文,首次提出了水土保持设施验收合格后,要向社会公开水土保持监测总结报告,且由水土保持监测机构对水土保持监测总结报告的真实性负责,并明确了未依法依规开展水土保持监测的不得通过水土保持设施验收。可见,水土保持监测总结报告中若有弄虚作假等违法违规情况,那么监测单位要承担相应的法律责任。因此,科学规范做实水土保持现场监测非常重要。
3.2.1 多方法综合确定监测点位
为合理选择水土保持监测点位,首先,根据批复的水土保持方案的要求,选择风机平台边坡、场内道路边坡、渣场等具有代表性的区域,以便抓住各区易发生水土流失的部位;其次,从项目区全局的角度考虑,借助土地利用现状图和Google Earth卫星影像进行比选,以便监测点位能涵盖不同类型的土壤侵蚀和水土流失类型区域;最后,结合工程实际,深入现场查勘,尽量选择避开施工干扰且观测期相对较长的部位,以便获得连续的监测成果。若监测点位因主体工程施工而被破坏,则应及时补充监测点位。
3.2.2 加强监测设施建设过程的关键点控制
为保证监测设施切实发挥作用,有必要按监测设施的规范要求,编制监测设施建设实施方案,保证充足的施工预算。监测设施施工前,可运用全站仪等对现场地形进行测量,并绘制径流小区或沉沙池等监测设施的施工图;施工过程中,强化管理和监督,严格按图施工,有效落实经费支出,保证监测设施质量合格达标;施工结束后及运行期间加强监测设施的保养和维护。
3.2.3 严格按照进度计划扎实开展数据测定
贵州风电场位于高海拔山区,风机吊装平台、弃渣场、场内道路等边坡较陡,容易引发滑坡、塌方等严重水土流失或灾害,若不严格按照进度计划扎实开展数据测定,监测设施修建好后就成了摆设。监测单位要健全管理体制,强化人员管理,保证充足的人员配备和现场监测频次,监测人员要积极转变观念,提高监测责任意识,客观记录每次测定数据,如实反映监测结果。
3.3.1 大力普及并深入应用无人机低空遥感监测
水土保持遥感监测因提高了监测数据的获取、处理、传输和服务的能力而被广泛运用[4],主要包括卫星遥感监测和无人机低空遥感监测。贵州高海拔山区多阴雨、云雾,卫星遥感监测的时效性和遥感影像质量均难以满足监测要求,而无人机低空遥感技术刚好解决了此类问题,且非常适合贵州高海拔山地山高坡陡的地形条件,能方便地拍摄隐蔽区域和监测人员无法到达的施工危险区域,从而可节省大量时间和人力,为水土保持监测提供新的技术支撑手段。
近年来,国产无人机性能提升及成本降低为无人机在水土保持监测中的应用提供了良好条件[5]。尽管采用无人机低空遥感在贵州部分风电场监测中做了一些尝试,但其普及程度、应用深度都还远远不够,还需大力推广运用,通过不断深入摸索实践,完善无人机低空遥感水土保持监测技术与方法,进一步提高对土地利用类型、弃渣量,以及水土保持措施位置、长度、面积等关键指标的监测精度,对无人机低空遥感监测体系作进一步的探讨与完善。
3.3.2 大胆尝试并示范推广水土保持监测自动化信息化
根据《全国水土保持信息化工作2017—2018年实施计划》,贵州省将很快实现生产建设项目水土保持“天地一体化”监管全覆盖。2018年1月,水利部办公厅又印发了《生产建设项目水土保持信息化监管技术规定(试行)》的通知,可见在不久的将来,自动监测系统及技术将会变得更加突出和重要,构建监测成果大数据平台,实现监测成果共享,逐渐成为未来的主流。
目前,贵州高海拔山地风电场水土保持自动化监测基本为空白,但监测自动化信息化发展大趋势不可阻挡,须大胆尝试,尽管要完全实现监测自动化还有很长的路要走,但从新技术与传统技术相结合起步,推进水土保持监测设施设备逐步由单个仪器向组合设备、成套监测装备方向发展,通过反复实践和运用,以提高自动化监测能力和水平,增强水土保持监测服务能力还是可行的。
水土保持监测工作的发展和创新,离不开监测单位及监测人员的长期工作实践。通过几年的不懈努力,贵州高海拔山地风电场水土保持监测工作取得了一定的成效,水土保持监测作为水土流失过程控制的重要手段,具有不可替代的作用。然而,受多方面因素制约,水土保持监测总体工作水平仍发展缓慢,与近年来贵州风电自身建设速度极不匹配。
新时代水土保持监测工作需要加快转变思想观念,加大现场监测工作力度,加强事中事后监督管理,加速完善监测技术方法及手段。贵州石漠化比较严重,山地风电开发易加剧边坡水土流失,高海拔地区生态系统极其脆弱,一旦破坏则恢复异常困难。搞好贵州高海拔山地风电场水土保持监测,能及时了解工程水土流失情况及其造成的危害, 为水土流失防治措施设计提供技术支撑,从而为推进贵州省水土保持生态文明建设添砖加瓦。