光伏发电项目水土保持实施效果评估

谢彦峰

摘 要：光伏发电开发利用建设需要与生态环境同步，以期减少项目实施对环境的不利影响，本文采用现场调查及监测技术方法，对哈密石城子20MWp并网光伏发电项目水土保持效果进行了后评估分析。结果显示，项目实施过程土壤流失1351t，比实施前594t新增土壤流失量757t，表明项目实施对土地扰动影响明显，水土流失治理度及渣土防护率分别达到了96.4%和98.8%，表土保护率、林草植被恢复率和林草覆盖率均达标，水土保持实施效果运行正常。

关键词：光伏发电;水土保持;效果;评估分析

中图分类号：S27;S73;X7       文献标识码：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200515022

太阳能光伏发电开发是一种新型的清洁能源利用，做好项目开发建设生态环境友好共生，水土保持与项目同步建设管理尤显重要。要根据项目所在地不同地理特征，不同水土流失问题，针对性提出有效治理措施及工程布局，采取合理水土保持方法恢复区域生态环境[1，2]，最大限度降低建设产生的水土流失对环境影响。水土保持监测需运用多技术手段对工程建设过程占压或扰动地表及土壤，水土流失成因数量、强度影响范围、危害及其防治成效等进行动态监测[3]。范鸿磊[4]对簸箕掌50 MW光伏发电项目水土保持监测表明，扰动土地整治率、水土流失治理度、拦渣率达到98%以上，林草覆盖率达66%。张慧等人[5]分析哈密20MW光伏并网发电项目区施工扰动面大、风力侵蚀、戈壁绿化条件限制等问题，探讨水土保持工程措施、临时措施及植物措施。柴亚凡等人[6]对河西走廊已建光伏发电不同部位水土流失影响程度分析表明，光电池板布置区>道路区>其它防治区>管理区>施工营地区，光电池板布置和道路部位是项目施工扰动最大区域。本文以哈密石城子20MWp并网光伏发电项目为例，基于现场调查监测方法对项目运行多年的水土保持效果进行评析，为光伏发电项目水土保持监管运行提供依据。

1 材料与方法

1.1 项目概况

位于哈密石城子光伏产业园区20MWp并网光伏发电项目，距哈密市伊州区北约20km，地理位置N43°2′48.98″，E93°38′22.05″。项目装机容量20MWp，包括20个1MWp光伏发电单元;20座300V逆变器室;直埋式集电电缆沟15581m;检修和进站道路6362m;管理区1处。工程总占地58.85hm2，均为工业用永久占地。工程建设土石方开挖2.53万m3，回填2.85万m3，内部调运0.22万m3，外借土石方0.32万m3。外借方均来自商业料场，工程不涉及移民安置及专向设施改建，2012年9月开建2013年6月完工。

1.2 自然生态环境

项目区地处新疆东天山之山前冲、洪积平原中上部，地势平缓、开阔，地面海拔高程1094～1121m，地势由东北向西南倾斜平均坡度2%。场区内有宽浅冲沟发育，冲沟表部分布漂卵石，地势有所起伏。年均气温10.3℃，年均降水量42.7mm，主要集中在5—8月，年均蒸发量2442.5mm;年均风速1.5m/s，其中4—6月风速较大，年均日照3313.6h，属典型大陆性干旱气候，戈壁荒漠，野生植物有假木贼、驼绒藜、木碱蓬、梭梭、蒿类、骆驼刺等，覆盖度不足5%，植被发育较少生态植被脆弱。冬季寒冷最大冻土层深度127cm，地下水多为孔隙性潜水，埋深大于20m，径流方向基本由北向南，排泄于南部石城子河，由于地下埋深大，不考虑地下水对项目土建工程基础的影响。

1.3 监测评估方法

综合采用现场调查巡查及卫星遥感类比法监测分析。以现场调查法对项目施工资料和监理资料进行查阅，分析施工过程具有水土保持措施工程的施工时间和施工量及主要造成的流失区域。以卫星遥感资料对项目开工前后卫星图片分析比对项目开挖方量及扰动面积。以综合类比法[7]参考相邻项目监测结合本项目施工工艺，进行水土侵蚀模数分析。

2 结果与分析

2.1 土石开挖处理

由项目区现场调查结合调阅资料分析显示，项目区施工过程中共产生临时堆渣方量为2.53万m3，施工结束后临时堆渣已经就近平整压实。项目土石方挖填总量5.38万m3，其中挖方总量2.53万m3，填方总量2.85万m3，与实际发生土石方开挖情况相同。

2.2 水土流失影响效果

2.2.1 水土保护措施

基于水土保持方案要求的项目临时工程措施：发电区防尘网苫盖3300m2;管理区防尘网苫盖160m2，洒水降尘450m3;道路区防尘网苫盖170m2，洒水降尘918m2;防洪工程区防尘网苫盖30m2，洒水降尘24m2;施工生产生活区防尘网苫盖140m2，洒水降尘270 m2，管理区绿化0.14hm2，栽植乔木97株，栽植灌木156株全部完成。现场调查结果表明，工程和绿化措施防护布设到位同步实施，有效减少了运行期的水土流失。项目永久占地总面积58.85hm2，包括发电区、道路区、管理区、防洪工程区、施工生产生活区，施工期间进行了扰动。经现场调查量测表明，生产及管理区均已平整和砾石压盖，水土流失主要发生在道路区，流失面积2.55hm2，仅为总占地面积的4.3%。

2.2.2 土壤侵蚀及流失

表1为项目施工期水土保持监测的土壤流失量。由结果可以看出，項目发电区、管理区、道路区、防洪工程区、生产生活区主要进行基础开挖，土体外露扰动原因，形成土壤侵蚀量1351t。项目工程建设土壤侵蚀模数实施前为1500t/km2·a，实施其间增加至3400t/km2·a，新增土壤流失量757t，高出实施前的27.4%。由此可见，项目建设过程土地扰动对土壤流失的影响是明显的。

2.2.3 水土流失防治效果

2.2.3.1 水土流失治理度

项目建设采取相应水土保持工程防护措施控制水土流失，经现场核查统计结果表2可以看出，项目工程建设占地面积58.85hm2，其中建筑物及场地硬化占地0.98hm2，通过工程和植树绿化措施完成水土流失治理面积56.75hm2，水土流失治理度达到96.4%。

2.2.3.2 渣土防护率

项目工程临时堆土总量为2.53万m3，有效拦挡弃土量2.50万m3，渣土防护率98.8%，综合渣土防护率指标达到防治目标要求。

2.2.3.3 林草植被恢复率

干旱缺乏水源荒漠地林草植被恢复率和覆盖率不作要求[8]，本项目虽地处干旱地区，但注重项目区植树绿化，管理区实际绿化面积0.14hm2，水源供给条件充足，全部完成工程规划设计任务，林草植被恢复率符合水土保持要求。

3 结论与建议

3.1 结论

哈密石城子20MWp并网光伏发电项目水土流失主要发生在工程建设期，施工过程采取水土保持临时措施有效降低了项目建设造成的水土流失影响，减少了项目区新增水土流失。针对主体工程特点采取水土保持措施合理有效，按照水土保持方案实施完成水土流失防治工作。对项目发电区、道路工程区、管理区、防洪工程区水土保持综合监测显示，项目施工过程产生的土壤流失量1351t，比实施前的594t新增土壤流失量757t，项目建设水土流失治理度96.4%，渣土防护率98.8%，表土保护率、林草植被恢复率均符合国标要求。

3.2 建议

目前项目已实施的水土保持措施正常运行，后期应加强对工程措施的管理养護，确保各项水土保持措施稳定运行，持续发挥水土保持效益。

参考文献

[1] 杨晓瑞.浅谈光伏发电中水土保持的方法[J].中国新技术新产品，2018（08）：118-119.

[2]蔡海珍.浅谈嘉峪关西戈壁50兆瓦并网光伏发电项目水土保持防治[J].农业与技术，2017（06）：74.

[3]贾志军，李江华.浅析光伏发电项目水土保持监测效果[J].河北水利，2018（02）：31.

[4]范鸿磊.光伏发电项目水土保持监测实施及结果分析[J].山西水土保持科技，2018（04）：41-43.

[5]张慧，时志宇.浅谈哈密20兆瓦光伏并网发电项目水土保持措施配置[J].内蒙古水利，2016（02）：39-40.

[6]柴亚凡，周波，李欣娟，等.戈壁荒漠区光伏发电项目水土流失特征及其影响指数[J].中国水土保持科学，2014（06）：105-110.

[7]SL277—2002，水土保持监测技术规程[S].北京：中国水利水电出版社，2002.

[8]GB/T50434—2018，生产建设项目水土流失防治标准[S].北京：中国水利水电出版社，2018.

（责任编辑 常阳阳）