新疆龙源达坂城风电一期工程水土保持监测分析与评价

尹晓静

(新疆水利水电科学研究院，新疆乌鲁木齐830049)

风能是大自然的清洁能源，开发利用潜力巨大，特别是《中华人民共和国可再生资源法》的颁布实施为新疆风电事业的发展提供了更为有力的政策支持。有“中国风谷”之称的新疆乌鲁木齐达坂城区距乌鲁木齐市仅40 km，风能资源非常丰富。总面积5880多km2的风区，风能资源综合开发潜力超过1000万kW。目前风能开发企业已大量进驻，大批风电项目的实施给当地的水土流失防治工作和水土保持监测工作造成了巨大的压力，为能在有效利用风能的同时保护好当地的生态环境，需要进一步加强水土流失监测工作［1］。笔者以新疆龙源达坂城风电一期49.5 MW工程为例，对风电场工程水土保持监测方法进行阐述和探讨。

1 项目及项目区概况

1.1 项目概况

新疆达坂城风电场一期49.5 MW工程的项目区位于达坂城区新疆化肥厂的东南面，距乌鲁木齐市区约48 km。本工程有33台金风77/1500 kW型风力发电机组，分2排平行交错布置，第一排布置17台机组，第二排布置16台机组，垂直于东西方向、交错排列，台距5倍叶轮直径、行距8倍叶轮直径。工程建设主要内容有机电设备及安装工程、土建工程，项目区主要由风机塔架基础区、线路杆塔区、场区内道路区、临时弃渣区、施工运输道路等组成。工程总占地38.87 hm2，其中永久占地4.82 hm2、临时占地34.05 hm2;开挖土石方36818.9 m3，回填土石方46552.91 m3，外借方量19650.18 m3，废弃土石方9916.17 m3。于2010年6月开始施工，至2011年3月建成投产，总工期10个月。

1.2 项目区概况

项目区地处乌什城沟冲洪积扇的中下部，微向北倾，有深度不大于0.5 m的近南北向的浅沟，地面高程1220 m左右，地面坡度2.0%。西南部为南山山前冲洪积倾斜平原，植被稀疏，沟谷短小，长仅数公里。多荒漠戈壁，地形起伏较小，地表覆盖有亚砂土，主要生长有荒漠植被，植被覆盖度小于5%。8级以上的大风天数年均148 d，最多为202 d，最少为137 d。10 min平均最大风速30～35 m/s;阵风极大风速40～50 m/s。水土流失以风蚀为主，局部区域存在水力侵蚀。

2 监测方法及内容

总体上，我们根据外业调查结合工程建设的实际情况，采用全面调查和固定监测点位相结合的方法进行了监测，布设的监测小区有风蚀、水蚀两种(示意图见图1、图2)。

图1 风蚀监测小区

主要监测内容［2－3］及方法如下:

图2 水蚀监测小区

(1)水土流失防治责任范围、损坏水土保持设施数量及扰动地表面积、强度变化。采用查阅设计文件资料，利用GPS沿扰动边际进行跟踪作业，结合实地情况调查、地形测量分析，进行对比核实，计算防治责任范围、损坏水土保持设施数量和扰动地表面积［4－5］。

(2)弃渣数量及堆放面积监测。采用查阅设计文件资料，利用GPS沿扰动边际进行跟踪作业，结合实地情况调查，测定堆渣面积，然后采用多点测定的方法，测定堆放平均高度，计算弃渣量。

(3)水土流失强度监测。项目区共布设了4座常规监测小区，分别为风机场区监测小区、升压站及综合楼监测小区、进场道路及施工道路区监测小区和施工生产生活区监测小区。对小区内风蚀的监测采用每月监测测钎高度变化、收集降尘缸和集沙仪中的沙土，计算土壤侵蚀厚度和总的土壤侵蚀量;对小区内水蚀的监测采用沉沙池、汇水槽和分流桶收集每次降雨后的泥沙量测定水蚀量。

(4)水土保持效果及稳定性监测。采取巡视和观察法进行监测，并结合实际情况测量。

(5)林草覆盖度监测。采用抽样调查、测量并结合GPS技术进行监测，植被覆盖度利用高精度GPS定位，即选择有代表性的地块，分别确定调查地样方，在样方内量测不同植被株数及单株投影面积，计算出植被覆盖度。

3 监测结果及分析

(1)防治责任范围。防治责任范围38.87 hm2，其中风机场区20.10 hm2、升压站及综合楼0.89 hm2、进场道路及施工道路区17.03 hm2、施工生产生活区0.85 hm2。整治面积37.25 hm2，其中永久建筑物、硬化总面积9.55 hm2，实施水土保持措施面积27.7 hm2。扰动土地治理率达到95.83%。

(2)临时堆渣。本项目共开挖土石方36818.9 m3，回填土石方46552.91 m3，外借方量19650.18 m3，废弃土石方9916.17 m3。产生余方的区域主要为风机开挖区，但分项工程的分布较为分散，弃方集中放置比较困难，最终将剩余弃渣直接进行就地平整，可利用弃方作为砾石覆盖于扰动区域，土石方挖填平衡，无乱倒乱弃现象。

(3)水土流失量。在项目建设区内，共布设4座常规监测小区开展监测工作。监测期为2010年8月至2011年3月。监测结果见表1。

表1 水土流失量监测结果 t

由表1知，对风机场区而言，8—11月为风机场电杆基坑的开挖和进场及施工道路的施工期，水土流失量逐渐增大达到峰值135.47 t;2010年12月至2011年3月，进入机电安装阶段，水土流失量又逐渐下降最后接近水土流失背景值。升压站及综合楼工程区域在土建完工后侵蚀量迅速下降至1.72 t，而施工生产生活区属于工作人员活动较密集区域，水土流失量相对稳定，在1.79～2.52 t之间。2010年10—11月由于大量的土建工程施工，如风机基础开挖、地埋电缆沟开挖、道路路基填筑等，此时期工程建设造成的水土流失最严重，随着土建工程的结束，又恢复到原有水平。1—2月(冬季)项目区水土流失量最小。

(4)水土保持效果。本工程开工前即由水土保持监理单位主持召开监理、监测、施工单位准备会，开工后先后2次召开监理监测例会，督促施工单位落实各项水保措施。在施工过程中，多次邀请相关专家到现场进行检查，严格落实了“四节一环保”(节能、节地、节水、节材和环境保护)的要求。

4 结语

本工程的建设很好地确定了施工的时间段，避开了4—5月的大风期和融雪洪水期，项目水土保持方案的编制以及水土保持措施的实施，对减少工程建设期水土流失起到了很好的作用，临时拦挡、洒水等临时措施的实施有效减少了人为破坏。达坂城区自然环境恶劣，降水稀少，蒸发强烈，风沙活动剧烈，风能资源丰富，土壤贫瘠，地表水源极其缺乏，生态环境十分脆弱，特别是受风电场建设大规模人为活动干扰，生态环境极易遭到破坏。我们在开发利用当地风能资源的同时，更需要合理布设各项水土保持措施，并及时开展水土保持监测工作，使工程建设造成的水土流失降到最低，这对保障主体工程安全运营和促进区域生态环境良性循环具有重要的意义。

［1］张江辉，邱胜彬，白云岗，等.新疆水土保持现状及发展探讨［J］.水土保持研究，2002，9(4):22 －25.

［2］林敬兰，朱颂茜，温秀萍，等.开发建设项目土壤侵蚀监测方法体系探讨——以福银高速公路联合段为例［J］.亚热带水土保持，2010(4):47－51.

［3］许晓鸿，常晓东，刘艳军，等.开发建设项目水土保持监测方法探讨［J］.水土保持研究，2007，14(3):57 －58.

［4］任志勇.水土保持生态环境监测有关问题探讨［J］.山西水土保持科技，2005(4):43－44.

［5］孟冬梅.新疆开发建设项目水土保持监测方法浅析——以库玛拉克河吐木秀克水电站工程为例［J］.西北水电，2009(2):1－3.