河北省坝上地区光伏发电项目水土流失特点及防治

□崔利强 赵名彦 赵 爽 董旭龙

河北省坝上地区光伏发电项目水土流失特点及防治

□崔利强 赵名彦 赵 爽 董旭龙

介绍了河北省坝上地区水土流失现状，分析光伏发电项目水土流失为点状与线状侵蚀并存、风蚀与水蚀交错的特点，强调宜采取表土剥离及回铺、高陡边坡浆砌石防护、种植乡土树草进行植被恢复，施工期间加强管理等，避免引发新的水土流失。

坝上地区；光伏发电；水土流失；水土保持措施

河北省坝上地区平均海拔1500～2100m，根据 《河北省农业气候资料（1981～2010年累年值）》多年平均降水量381.4mm，主要集中在7～9月份，占全年降水量的70%左右；年蒸发量1870.5mm，≧10℃积温为2029.3℃，多年年平均大风日数56天，无霜期90天，最大冻土深度212cm，年平均风速4.7m/s。

1.坝上地区水土流失现状

参考第二次河北省水土流失遥感调查结果并结合现场调查，得出坝上地区土壤侵蚀类型为水力风力交错侵蚀，侵蚀强度为轻度，大部分区域属永定河上游国家级水土流失重点治理区，原地貌土壤侵蚀模数背景值在1500t/km2· a～2000t/km2·a左右。坝上地区属北方土石山区，根据《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190～2007），水土流失容许值为1000t/km2·a。

2.光伏项目建设水土流失特点

2.1 土壤侵蚀点状与线状并存

光伏电站项目建设区的水土流失以点状与线状分布为主。点状侵蚀集中于光伏组件基础、逆变升压室基础、升压站基础和施工生产生活区等区域。各区域基础开挖造成原地表遭到破坏，且土方开挖、倒运、回填和堆放过程中，松散土体及开挖裸露面在水力和风力的综合侵蚀作用下易发生水土流失。线状侵蚀主要发生于道路区和集电线路区，道路修建和集电线路电缆沟开挖改变原有地貌，损坏或压埋原有植被，对原有水土保持设施造成破坏，使地表土层抗蚀能力减弱，降低其水土保持功效。

2.2 风力与水力交错侵蚀

光伏发电项目建设期一般6个月左右，坝上地区主要集中在4～10月，恰好经历春季的大风季节和夏季多雨季节。频繁而强劲的大风是造成项目建设过程中水土流失的主要动力，因此风蚀是水土流失的主要类型。

该地区夏季降水主要集中在7～9月份，工程建设过程中将产生一系列的重塑坡面单元，特别是开挖堆土坡面，这些坡面在防护工程施工前处于全裸状态，抗侵蚀能力较差，坡面受雨滴击溅和径流的冲击作用，易发生表层土壤的面状侵蚀，当坡顶有集中股流下泄到坡面时，易对坡面地表形成沟状侵蚀，极易随着地表径流的汇集而流失。因此雨水冲刷而造成的地表沟壑又会成为新的风蚀源，所以坝上地区光伏电站项目建设水土流失表现风力侵蚀与水力侵蚀共同作用。

3.水土流失防治分区

根据光伏项目的工程布局及坝上地区施工特点，一般将光伏项目建设区划分为光伏发电区、升压站（开关站）、进站道路、施工生产生活区等4个一级分区，并将光伏发电区分为光伏组件区、逆变升压室、电缆沟区、检修道路等4个二级分区；升压站（开关站）分为构建筑物、道路广场区、绿化区等3个二级分区。

4.水土保持防治思路及主要措施

施工过程中治理不及时和自然条件是造成水土流失的主要原因，需要从工程、植物、临时等措施进行防护和治理。

4.1 工程措施

坝上地区表土资源珍贵，开挖面施工前应进行表土剥离，施工结束后用于各绿化区绿化用土。局部检修道路存在高陡边坡，植被恢复困难，可采用硬性防护措施，如浆砌石护坡等措施，以保证边坡的稳定，减少坡面水土流失。光伏板铺设改变了原有下垫面状况，太阳能板集雨汇流对地表产生一定的冲蚀，加剧了水土流失，光伏组件区内需设置小型排水沟，排水沟沿检修道路一侧铺设，排水沟末端设置集水池，可使雨水有序导出场区后收集于集水池内，用于太阳能电池板冲洗或场内植被灌溉，雨水能够得到充分利用。

4.2 植物措施

可采取人工种植加速植被恢复，场区内尽量减少栽植大型乔木。升压站四周在不影响输电前提下，采用灌草相结合的方式恢复植被；光伏组件区及道路边坡均采用种草的方式恢复植被；植物种尽量选择耐旱、耐阴、抗寒，抗风蚀、生长迅速、管理粗放，能有效控制风蚀和水蚀的乡土树草种。适合该区灌木有沙棘、小叶锦鸡儿、沙地柏、柠条、大叶黄杨、枸杞等；草本有披碱草、沙打旺、草地早熟禾、羊草、紫花苜蓿、冰草等。

4.3 临时防护措施

在项目建设过程中，堆土坡表面采取防尘网进行苫盖，堆土坡脚和高边坡坡脚处采用草袋装土拦挡；施工生产生活区为场区空闲用地，为避免项目区积水，施工前需在施工生产生活区四周开挖临时土质排水沟，排水沟末端修建沉砂池，以排除生产和生活用水；施工结束后及时拆除临建设施，清除地表杂物，进行土地整治，便于后期绿化。同时加强施工期间运输等管理，以免引发新的水土流失。□

2016-05-11

崔利强，男，满族，河北天和咨询有限公司，工程师。

赵名彦，女，汉族，河北省水利科学研究院，高级工程师。

赵 爽，女，汉族，河北天和咨询有限公司，工程师。

董旭龙，男，汉族，河北张河湾蓄能发电有限责任公司，助理工程师。