风电项目水土保持监测探析

王志峰，万晓安

（贵州省水利水电勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550002）

0 引言

当前社会经济建设正处于快速发展阶段，各行各业对区域环境的安全可靠性要求增加。基于此，水利部门出台了一系列政策，要求水利建设单位应严格按照水土保持设施建设的技术规范开展监测与自主验收工作。此项工作内容，是从科学技术角度出发为水土资源与生态环境资源提供保护，能够有效避免资源因水土流失问题而威胁到周边建设环境。在此基础上，着手的分析水土流失成因、数量、作用范围以及治理措施效果，将更具可靠性。

1 项目及项目区概况

1.1 项目概况

遵义市某风电场项目总装机容量为49.3MW，拟安装26 台风力发电机组（21×1800kW+5×2300kW），其中在山顶布置4 台风机，在山脊布置22 台风机；新建1座110kV 升压变电站；布设直埋电缆沟长度约15km；新建道路长度约14.7km，改造道路长度约20km，布置约70个错车平台，对进场的X307 县道弯道改造约20 处后可满足大件运输要求；主体设计弃渣在新建道路一侧选择零星弃渣点堆放，不设置永久大型弃渣场。工程规模为Ⅲ级中型。

1.2 项目区概况

项目区属长江流域赤水河-綦江水系混子河支流，属于低中山侵蚀构造地貌。地震烈度在Ⅵ度以下，属于稳定区域。项目区属亚热带湿润季风气候，四季分明，冬无严寒、夏无酷暑。根据遵义县气象站的1970 年1 月—2010 年10 月的气象资料，项目区多年平均气温14.7℃，极端最高气温37.2℃，极端最低气温－4℃，多年平均日照时数1146.9h，≥10℃的有效积温4350℃。年平均风速1.91m/s，全年以NE、SSE 风为多，多年平均年降水量1200mm，1h 最大降水量42mm。十年一遇最大1h 降水量66.78mm，主要集中在5—10 月。年平均蒸发量1150mm，年平均相对湿度82%。无霜期270 天，最大风速为20.6m/s。全年平均雾日数9d，主要灾害性天气有干旱、倒春寒、冰雹、凝冻等，其中7—9 月易出现夏旱，往往持续时间长，影响严重，常导致农作物歉收。项目区主要成土母岩为碳酸盐岩、砂页岩和砂岩，主要土壤类型为黄棕壤和水稻土。项目区植被属亚热带常绿阔叶林带，山顶以下呈现灌丛—灌木林—乔木林过渡，原生植被多被破坏，主要由次生灌木林所代替，种类繁多。项目区适生树、草种有栎树、构树、算盘子、火棘、高山赤竹、金毛狗脊、火绒草、茅草、蛇莓。项目区的林草覆盖率约为54.42%[1]。

本项目属于乌江赤水河上中游国家级水土流失重点治理区，项目所在地属于水土流失重点治理区。防治目标为建设类项目一级标准。

2 水土保持监测目的及原则

2.1 监测目的

监测水土保持情况，能够为项目建设者提供原生水土资源的流失现状。同时，还能对水土流失类型、强度影响以及危害程度进行实时监测，以掌握新增水土流失问题的发展趋势与变化速度。借此，项目建设者就可在明确水土保持措施运用效果的基础上，将监测结果数据信息反馈给相关设计单位，进而调控防治措施运用效果。这是减少区域水土流失影响的重要手段。

风电场工程水土保持监测的目的在于以下7 点：①通过准确获取项目水土流失现状与防治措施效果，来及时掌握水土流失威胁，进而做出具有针对性与适用性的调整控制决策。②提供水土保持监督管理技术依据、监督基本信息以及水土保持数据，来开展保护与恢复生态环境工作内容。③协助建设单位落实水土保持方案，协调水土保持工程与主体工程建设进度。④支持水土保持设施的验收工作。⑤为同类项目水土流失的预测与防治工作开展提供借鉴依据。⑥对水土流失动态实施监测分析，为水土流失防治提供依据。⑦对水保措施及其效果进行评价，为水土保持设施管护提供依据。

2.2 监测原则

检测项目水土保持情况，应将水土资源与生态环境保护与维护作为工作目标。采用多样性方法措施，实现以动态化观测水土流失问题的形成原因、强度、数量以及水土保持效果。结合该项目的工程特点和水土流失特征，确定如下监测原则。

（1）遵循全面性与重点性调查观测原则，落实项目水土流失防治工作开展责任范围。全面性原则，就是全面调查水土流失与防治措施现状，并在此基础上，明确监测工作重点，进而提高监测效果。

（2）遵循定期与动态结合原则。具体就是定期调查和与动态观测，来掌握水土流失区域的地形地貌、植被种类以及覆盖率等变化情况。这里的变化是指，上述因素是否会因为主体工程的布局与施工进度发生变化。此目标，需通过定期调查来获取数据结果。

（3）遵循融合原则，将调查、观测以及巡察融合起来。由于项目施工进度推进，作业场地水土流失问题与安全隐患也处于不断变化阶段。为及时掌握水土流失出现问题，不仅要做好相应的调查与观测工作，还要通过巡察形成工作表格，以规范形式为相关部门制定处理对策提供施工场地情况。

（4）遵循与现有成果结合原则，来开展工程水土流失调查与观测工作。由于水土流失所处的场所存在差异，通过获取实地观测数据结果，就可为后续结果分析工作提供依据。对原地面的水土流失可以通过相似区域水土流失研究结果进行分析计算[2]。此外，还要将实地调查观测的数据情况与原有观测结果进行验证分析，以掌握水土流失变化情况。

（5）按照项目特点与新增水土流失预测，重点监测风机区域、交通道路区域以及升压站区域。

3 监测内容

水土保持监测工作内容主要是：项目区水土流失情况与治理措施应用效果。具体来说，监测项目有以下6 个方面。

（1）主体工程建设进度。

（2）工程建设扰动土地面积：①占用、扰动地表面积，损坏水保设施面积。②挖方、填方数量，弃土弃石量。

（3）水土流失及造成的危害：①工程建设前后水土流失面积、强度、流失量的变化情况。②进入施工期前项目区背景值。③建设区域产生的水土流失及作用影响。④建设区域植被与生态环境变化情况。⑤项目建设对环境影响。⑥重大水土流失事件。

（4）水土保持工程建设情况：①各项防治措施的保存量。②林草成活率、生长情况、保存率以及覆盖度。③防护措施的拦渣、护坡、排水沉沙、改善生态环境效果。

（5）水土流失防治效果：①各项防治措施及工程的实施时间、工程量和质量。②水土保持方案的实施情况。③防治责任范围内采取防治措施情况等。④防护工程的稳定性、完好程度、运行情况和拦渣保土效果。⑤切坡、填方段边坡等防护对象的稳定情况。⑥耕地恢复面积和恢复质量情况。

（6）水土保持工程设计、水土保持管理。水土保持监测工作开展的重点主要集中在以下4 个方面：落实水土保持方案、土地及植被扰动情况、水土保持措施（含临时防护措施）实施状况、水土保持责任制落实情况。

4 主要监测指标与方法

4.1 水土流失状况指标

（1）土壤流失形式。以现场调查为主，结合工程平面布置图，对各监测区内不同施工工艺的区域进行调查，并在平面布置图中进行标注，反映内容包括土壤流失形式和分布情况。

（2）土壤侵蚀模数：①坡面细沟法。主要适用于道路、边坡开挖操作，通过测量确定土质开挖面的水土流失情况。对原始目标坡面的坡长、坡度、容量以及组织物质进行量测，以完成侵蚀沟次降雨情况的记录。每次降雨后，对侵蚀沟体积、沟蚀量进行量测。在明确沟蚀占水蚀比例的情况，对水土流失量进行计算。当观测坡面能保存一年以上时，应量测至少一年的流失量[3]。②遥感监测。采用无人机进行航拍，获取高分辨率的遥感影像，进行解译与分析评价，为特定时间截面值，可用于对比分析。在调查与遥感图斑对比的基础上，将不同时间的遥感图片还原一致，建立统一的体系和技术指标，进行土壤侵蚀动态监测。

（3）土壤流失面积。以调查法为主，结合土壤侵蚀地面观测数据，在确定土壤侵蚀强度的基础上，对工程土壤侵蚀强度达到轻度以上的水土流失区域在平面布置图中进行标注，并在CAD 图中进行量测。

（4）土壤流失量。通过定期在各地面观测点采样，采用室内试验方法获得基础数据。与各个监测区域的水土流失面积与主导因子进行结合，以确定工程项目的土壤流失量情况。

4.2 水土流失危害指标

水土流失危害指标主要包括毁坏水土保持设施及其数量、程度等。水土保持措施主要包括林草措施、水土保持工程措施及其他有利于蓄水保土的农田基本设施。此项指标通过现场实地调查和收集资料获得。

4.3 水土保持措施指标

（1）工程措施和临时措施指标。包括工程措施和临时措施工程量、完好程度及运行情况、施工进度等。主要采用调查监测方法，并借助设计与监理资料数据，以确定实地调查工程量，进而使监测能够作用于工程措施稳定性与运行效果的控制。这里的临时措施是指，通过现场实地量测工作，结合项目施工组织设计来确定工程量与施工进度要求。

（2）植物措施指标。包括植物类型及面积、成活率及生长状况、植被盖度（郁闭度）。

植物类型及面积指标采用调查和遥感监测结合的方法；成活率、保存率及生长状况采用抽样调查的方法确定；植被（郁闭）盖度采用线段法、照相法、探针法确定；林草植被覆盖度根据调查获得的植被面积按照林草措施面积/项目建设区面积计算得出[4]。

植被类型与植物种类：采用调查监测，对监测区范围的植物种类进行分种描述、统计。

郁闭度是指林冠投影面积与林地面积的比值，一般用小数表示。郁闭度可采用样线法测定。

覆盖度：覆盖度是指低矮植被覆盖地表的程度，针对灌木和草本，一般用百分数表示，可采用遥感监测法。

林草覆盖率：指在某一区域内，符合一定标准的乔木林、灌木林和草本植物的土地面积占该区域土地面积的百分比。其中植被面积包括郁闭度≥0.7 的林地和覆盖度≥0.3 的灌草地均计作林地，郁闭度＜0.7 的林地和覆盖度＜0.3 的灌草地的覆盖面积均按照实际面积与郁闭度（覆盖度）的乘积进行换算。

4.4 水土保持效果指标

水土保持效果指标主要包括：水土流失面积、土壤流失量、水土流失治理度、土壤流失控制比、扰动土地整治率、拦渣率和林草恢复系数等。以上指标根据实际调查获得的数据计算获得：①水土流失总治理度=（水土保持措施面积/水土流失面积）×100%。②扰动土地整治率=（扰动土地整治面积/扰动土地面积）×100%。③土壤流失控制比=水土流失防治责任范围内容许土壤流失量/治理后的平均土壤流失量。④拦渣率=［拦挡的土（料）量/弃渣总量］×100%。⑤林草覆盖率=（林草植被面积/防治责任范围）×100%。⑥林草植被恢复率=（林草植被面积/可绿化面积）×100%。

4.5 水土流失因子监测指标

（1）自然因子监测指标：①地形因子：监测各建设区域因施工引起的地形、地貌变化情况，从地形地貌因素方面分析评价地形、地貌变化对水土流失的影响。②气象因子：气象因子监测指标指降水，采用调查监测，向当地气象部门或水文部门收集。③土壤因子：土壤因子监测指标主要包括土壤容重。在现场采样之后，进行内业分析，具体实验步骤根据相关规程规范操作。

（2）人为因子监测指标：社会经济因子指标：主要包括人口总数、农业与城镇人口数量、人口密度、人口增长率等社会因子。

以上指标通过查阅相关资料获取。

4.6 主体工程建设进度

通过调查监测，查阅施工、监理等资料，结合实地调查确定主体工程建设进度，评价水土保持工程实施进度是否满足水土保持要求。

4.7 水土保持工程设计

以调查监测为主，结合建设单位提供的资料，确定各阶段各项水土保持工程设计成果的落实情况；若存在差异，则及时反馈给建设单位，协助建设单位及时解决。

4.8 水土保持管理

以调查监测为主，主要调查建设单位、监理单位及施工单位的水土保持管理体系，并查阅施工过程中形成的水土保持资料，以确定各单位水土保持管理体系是否完善，资料整编是否合规。

5 结语

遵义市某风电场项目水土保持措施设计以植物措施为主，工程措施为辅，植物措施主要是对道路边坡及风机平台采取液压喷播草种、撒播草籽，道路区种植行道树，升压站种植各类乔木、灌木并撒播草籽，林灌草相结合；工程措施主要是在部分风机平台及道路设置挡墙及排水沟。截至监测结束，工程区植被恢复工程已完工，升压站区采取了乔灌草结合的综合绿化措施，达到了较好的景观效果。随着植被自然生长恢复，土壤侵蚀模数逐渐接近水土保持方案目标值，其他各项防治指标达到或优于水土保持方案目标值，较好地控制和减少了工程建设中的水土流失。