双鸭山发电厂三期扩建工程水土保持监测成果总结分析

2014-10-28邹贵友

黑龙江水利科技 2014年2期

邹贵友

(双鸭山市水务局，黑龙江双鸭山155100)

1 项目及项目区概况

国电集团双鸭山发电有限公司地处黑龙江省双鸭山市友谊县境内，厂内现已建成一期和二期工程。双鸭山市是黑龙江省的煤炭、粮食等生产基地，近年来工农业生产发展较快，用电负荷增长迅速，为缓和本地区以及东北经济区用电紧张的局面，充分利用该地区煤炭资源，发挥双鸭山发电厂为坑口电厂的优势，决定继续扩建三期，三期扩建规模为两台600 MW机组。

双鸭山市位于完达山北麓低山丘陵区，地势平缓。项目区地处中纬度，属中温带大陆性气候，四季分明。春季干旱少雨，夏季暴雨集中，秋季低温早霜，冬季寒冷漫长。多年均气温3.4 ℃，≥10 ℃积温2 527 ℃，年均日照总时数2 470 h，无霜期134 d，多年平均降水量540 mm。

电厂厂区土壤主要为黑土，土壤腐殖质较厚，结构松散，色泽多呈黑色，养分含量比较丰富，适于各种农作物生长;其次为草甸白浆土，土质底层结构致密，通气及渗透力较差;贮灰场施工区还存在少量沼泽土和山地暗棕壤。

本项目区域内的水土流失类型为水力侵蚀，根据《国电双鸭山发电厂三期扩建工程水土保持方案报告书》，本地区原始地貌均土壤侵蚀模数为1 000 t/km2·a。

2 监测范围

根据国电双鸭山发电有限公司三期扩建工程总体布局及其特点，依据其方案报告书确定的防治范围包括电厂三期扩建电厂厂区、贮灰场、厂外公路、除灰管线、泵房和补水管线施工区，防治责任范围为76.77 hm2［1］。

3 监测时段、内容和方法

监测时段为2004年10月—2008年7月，为工程的建设期和运行期。

监测内容分为4个部分:

1)防治责任范围动态监测，防治责任范围内包括项目建设区和直接影响区的扰动土地监测。

2)弃土弃渣动态监测，包括各分区施工挖损、堆高(挖深)、弃渣量、占地面积等动态监测。

3)水土流失动态监测，包括工程建设期和植被恢复期的水土流失面积、分布、流失强度和流失量变化、水土流失危害后果等。

4)水土保持工程及其防治效果监测，包括水土保持工程措施、植物措施、临时防护措施的实施及防护效果［2－6］。

监测方法主要包括资料收集分析法、调查法和地面定位观测法。

4 监测结果

按照上述监测内容和方法，监测技术人员开展了对该工程为期5 a的监测，获得了大量监测数据。由于篇幅限制，这里对影响水土流失背景因子和水土保持工程监测数据不作表述，仅对土壤侵蚀量动态变化并结合与之相关监测重点作以分析。项目区土壤侵蚀量监测数据详见图1。

随着国电双鸭山发电有限公司三期扩建项目的建设实施，厂区地基开挖、临时弃土石渣压占土地、输水管线、除灰及灰水回收管线开挖等建设活动不断推进，在雨季施工期，势必产生大量的水土流失，因此每年5—10月作为水土保持监测重点时段［7－8］。

本项目建设期共计开展了15 次水土流失集中监测，经计算分析，确定建设期土壤侵蚀量为9 543.38 t，其中电厂厂区(包括临时弃土场)土壤侵蚀量3 172.67 t，贮灰场(包括取料场)土壤侵蚀量1 938.72 t，除灰及灰水回收管线土壤侵蚀量825.23 t，补水管线(新安矿和双阳矿2 条管线)土壤侵蚀量1 960.89 t，水源地工程(包括泵房和水源地道路)土壤侵蚀量138.92 t，施工区土壤侵蚀量为1 506.95 t，各年度和各监测分区侵蚀量详见表1。

表1 各分区各年度土壤侵蚀量统计表

5 监测成果总结与分析

通过对该项目的跟踪监测，反映出该类火电项目的土壤侵蚀量动态变化过程，通过实地监测，总结此类项目的监测特点，并对监测成果做出分析，对监测点的布置提出建议。

5.1 火电工程的监测特点

通过火电厂项目建设监测发现:火电项目属于点面状工程，此类工程建设范围相对较小，砂石料场集中，松动土石及工程量大，施工过程对局部地貌破坏强烈。

水土流失的主要影响因子单一，主要类型、方式的水土流失发生频率高，流失强度大，防治措施集中［9］。施工对水土保持监测干扰严重，在监测过程中，建设的简易观测小区在设置在冷却塔堆土边坡，由于施工扰动，小区经常受到破坏，需要频繁变动并在技术层面对数据加以补充修正。

此类项目除了施工准备期和施工期有较强扰动需要跟踪监测外，建成后进入生产运行期仍然对土壤、环境产生持续影响，常常引发加剧水系河道淤积、破坏林草植被，或产生扬尘污染、弃渣酸化土地等后果，因此应持续开展环境及水土保持监测［10］。

5.2 各年度土壤侵蚀量的比较

由于工程2004年开始建设，随着基础开挖、地表扰动加大，2005年侵蚀量急剧攀升，至2006年土壤侵蚀量增至最大，也意味着工程占地、扰动地表面积达到峰值，水土流失面积也达到最大。至2008年植被恢复期，随着扰动强度递减，各项水保措施实施就位并相继发挥作用，土壤侵蚀量逐渐回落至背景值甚或接近容许流失量。

由此可见，随着工程全面展开，土壤侵蚀量会逐步增加，当达到最高点时，即为项目扰动地表最大，土壤侵蚀量最大的关键节点，此阶段水土保持监测应以扰动土地、弃土弃渣、侵蚀强度变化及临时防护措施配置为监测重点。随着主体工程接近尾声，土地整治和水土保持措施逐步落实，尤其是植物措施逐步发挥其蓄流拦淤、涵养水土功能，年土壤侵蚀量锐减。

此阶段水土保持监测应以水土保持工程实施数量、质量、效果为监测重点。并着重关注实施水土保持措施后的水土流失防治目标达标情况。依据各典型断面监测数据提出评价结论，为行业验收提供技术支持。

图1 项目区土壤侵蚀量监测数据图

5.3 不同监测分区土壤侵蚀量的比较

本项目工业厂区扰动地表面积大，而且施工期最长，所以其侵蚀总量在各分区占据最大比重。本区监测重点为施工期基坑边坡稳定性、临时堆土及其防护措施、场区外围排水系统，林草恢复期的土地整治、场区绿化效果。

本项目补水管路较长(两条管线共17.3 km)，需开挖基础并埋于地下;贮灰场占地面积较大(利用一、二期贮灰场，采取加高坝体以增加库容，占地面积约175 hm2)，致使这两个分区土壤侵蚀量相对较高，仅次于工业厂区。本区监测重点为施工期开挖堆方坡面冲蚀、作业带(区)表土剥离及临时堆置、施工后期边坡防护、表土平覆利用及扰动土地林草恢复效果。

本项目施工区分布在工业厂区内，占地面积约20 hm2，属施工人员生活和设备安装调试区，虽然扰动强度不高，但扰动周期贯穿于整个工程，扰动面积较大，其土壤侵蚀量总体水平也相对较高。本区监测重点为施工期土地扰动、地表硬化及临时排水，施工后期场地清理及整平。

本项目虽然除灰管线很长(约7 km)，但由于其主线均敷设于地表，未发生大开挖作业，所以土壤侵蚀量较小。水源地工程主要由多点位抽水泵站组成，扰动地表面积较小，且于2008年集中施工而完成，故这两区土壤侵蚀量最小。本区监测重点为施工期土地扰动、破坏植被面积，施工后期土地整治及植被恢复效果。