某光伏发电项目水土流失特点及防治措施

袁文龙

(黑河市水务局，黑龙江 黑河 164300)



某光伏发电项目水土流失特点及防治措施

袁文龙

(黑河市水务局，黑龙江 黑河 164300)

光伏电场工程作为开发建设项目新的建设形式,建设过程中不可避免的对占地区土地、植被造成扰动和破坏，使区域内人为水土流失进一步加剧。文章以黑河市10MWP太阳能设施农业一体化并网发电电站示范工程项目为例，分析光伏电场工程水土流失特点及其防治措施,为有效防治该类型项目建设过程中的水土流失、保护水土资源、改善生态环境奠定了坚实实础,对实现经济、环境协调可持续发展具有重要意义。

光伏发电；水土流失；防治措施；防治分区

我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，大量的煤炭开采、运输和燃烧，对我国的环境已经造成破坏。大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证我国能源供应安全和经济可持续发展的必然选择。建设单位抓住机遇，在黑龙江省黑河市爱辉区建设高效农业种植大棚，本项目既可以生产电力，又可以促进植物生长、增加农产品的品质，提高大棚作物的经济价值。通过建设大棚太阳能示范电站，为在全国推广此项技术，奠定坚实的基础[1]。同时对促进地区的经济结构调整与优化，增加地方财政收入，促进区域社会发展也将产生积极作用。

近年来，我国光伏发电发展迅速，光伏电场的建设会对土壤及植被造成一定的破坏，导致新增水土流失问题严重。文章以黑河市10MWP太阳能设施农业一体化并网发电电站示范工程项目为例，探讨光伏电场水土流失特点，并根据每个防治分区水土流失特点进行水土保持措施配置，力求形成有效的水土流失防治综合体系，最大程度减少因工程建设而产生的新增水土流失。

1 项目及项目区概况

1.1 项目概况

黑河市10MWP太阳能设施农业一体化并网发电电站示范工程项目位于黑河爱辉区四嘉子乡小乌斯力村，距黑河市区约15km，建设规模为10MWp。光伏方阵采用固定30°倾角安装，每个大棚顶部的装机容量为30kW，共建336个大棚，大棚间前后间距10.2m。另布设办公及电站区4.86hm2，运输道路31.95km，输电线路10km，临时施工区2处，临时堆土区446处。

1.2 项目区概况

项目区地貌形态为沿江平原区，占用地类为未利用地。项目区属中温带大陆性季风气候，多年平均气温-0.5℃，≥10℃活动积温历年平均2100℃，多年平均降水量为537.7mm，无霜期100天，最大冻土深度2.98m，年平均风速3.3m/s，最大风速26.7m/s。项目区所在地土壤主要为草甸土，植被为草甸植被，林草覆盖率为20%。该地区土壤侵蚀类型以水蚀为主，侵蚀强度为轻度。

2 水土流失特点

工程建设过程中开挖、取土、填筑、堆置、碾压等施工活动，破坏了原地表土壤结构，使土地原有水土保持功能降低或丧失，加剧项目区水土流失的发生和发展[2]。

2.1 光伏发电区

10MW光伏并网发电示范项目采用技术成熟、性能稳定的非晶硅太阳能电池组件，装机总容量为10MWP，非晶硅太阳电池组件单件组件功率为85W，共计为123525件。光伏方阵采用固定30度倾角安装，每个大棚顶部的装机容量为30kW，共353片，排7行，前6行54块，第7行29块，共建336个大棚，大棚间前后间距10.2m。取光伏电池组件前后排阵列最小间距10.2m。 每个大棚建筑占地面积为：667.85m2，336个大棚占地面积为22.44hm2。太阳能产生的直流电经光伏并网逆变器逆变成交流电后就地升压成10kV，通过高压电缆送到主控室10kV母线上汇集成1路接入并网接入点。

厂区整平、基坑开挖、桩基工程以及建筑物建设等，使地面裸露、表土破损、破坏原地貌，同时回填土方临时堆置，易产生流失；运输道路用于场内交通，在路面未硬化前，路基土质松散，遇恶劣天气加之车辆运输将产生一定程度的水土流失。

2.2 办公及电站区

站区呈规整的矩形布置，左右大体轴对称。办公及生活区位于场地的东南角与发电区严格的通过钢丝围栏分割开来，主控室区域位于场地的主入口附近，用实体围墙与其他区域分隔以保证安全生产和人身安全；同时在办公区、电站区及厂区周边，布设有6m宽的运输主干道，并在道路两侧布设有混凝土排水沟；除各项建筑物及主干道外，剩余少量的分散空地区域，将建立以办公及电站区为中心的绿化系统，同时为便于厂区施工，将在空地内布设两处临时施工区。

厂区整平，使该区域地表裸露，破坏了原地貌。房屋建筑，使地面裸露、破坏原地貌，同时回填土方临时堆置，易产生流失；厂区主干道用于场内、场外交通，在路面未硬化前，路基土质松散，遇恶劣天气加之车辆运输将产生一定程度的水土流失；施工期间临时施工区内有临时房建及机械设备遮蔽，水土流失轻微；剥离表土临时堆置，土质疏松，易产生流失。

2.3 输电线路区

输电线路为架空方式引接，施工主要为塔(杆)基开挖及线路架设，输电线路虽然土方量小，但是施工机械运输、碾压会对沿线原地貌扰动，破坏原地表植被，易产生水土流失。

3 水土流失防治分区及分区防治措施

3.1 水土流失防治分区

根据主体工程布局和施工特点，结合项目建设期间各区水土流失的特点和水土保持治理方向进行水土流失防治分区。将项目区划分为光伏发电防治区、办公及电站防治区、输电线路防治区3个防治分区。

3.2 分区防治措施

按照《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433-2008)要求，结合主体工程中具有水土保持功能的设计，针对工程施工建设期间因压占、开挖扰动、工程填筑等施工作业活动对占地区原地貌和植被的破坏程度，因地制宜布设水土流失防治措施，采取工程措施、临时防护措施和植物措施相结合进行综合治理，有效控制项目区新增水土流失，逐步改善生态环境。施工期间对临时堆土区的松散面采取必要的防护、拦挡和遮盖措施，以免造成水土流失，影响正常施工；临时挖方堆放到指定位置，做到先拦后弃。

3.2.1 光伏发电区

1)光伏阵列区：

光伏阵列区土建工程为大棚的建设。工程开挖土方分别堆放于每处大棚内部，共布设336处临时堆土区。由于临时堆土的时间较短，为避免临时堆土产生流失，在堆置表面进行压实处理，压实厚度为0.2m。

施工期间通过宣传标语等活动加强施工人员水土保持意识，控制施工作业范围，避免扩大扰动面积；大棚数量达336个，建议进行分组、分片施工，不宜全面铺开，以减少裸露地表时间。

2)运输道路：

运输道路为连接各大棚之间的道路，呈“王”字型，路面宽4.0m，单侧并布设有0.7m宽的混凝土排水沟。项目建成后，运输道路及排水沟均为硬化地面及沟道，不存在水土流失。

3)光伏阵列保护区：

本工程布设了336个大棚，同时为了避免阵列之间遮阴，光伏电池组件前后排阵列最小间距为10.2m。根据工程布置情况，大棚之间的保护范围在扣除运输道路后，光伏阵列保护区内的空地尚有17.01hm2。

根据厂区的整体规划，将光伏发电区内的空地用于厂区绿化。为保证光伏发电能够等到充足的阳光，光伏发电区内的空地区采用灌草结合绿化，以避免影响大棚采光。灌木带状混交，株行距1.0m×1.0m，树种选用胡枝子、连翘等；地面撒播种草，草种选用早熟禾，撒播密度为60kg/hm2。

3.2.2 办公及电站区

3.2.2.1 房建区

房建区地势较平坦，施工以办公楼、职工宿舍、各种文化福利用房以及电站区建设为主。工程开挖土方可就近集中堆放于办公及电站区内的空地区内，由于临时堆土的时间相对较长较短，为防止回填土堆置期间产生水土流失，对堆土场外表面采用彩条布覆盖，并在坡脚四周采用草袋充装废弃土砌筑土埂临时拦挡。

同时为保护表土资源，在房建区施工前将占地范围内表土剥离，剥离厚度为0.20m，将剥离表土集中直接运送到办公及电站区内的空地区里，可用于空地区绿化，其防护措施同堆土场布设一致。待施工结束后，将表土回填于空地区内的绿化区域，用于主体工程植被绿化施工用土。

3.2.2.2 厂区主干道

厂区主干道包括新建厂外主干道和厂内主干道两部分。项目建成后，厂区主干道及排水沟均为硬化地面及沟道，不存在水土流失，可不采取防护措施。

主体工程对道路两侧布设了绿化工程。场外道路两侧各栽植2行乔木，树种选用小叶杨、青杨等，株行距为1.5m×1.5m；在场内道路两侧各栽植2行灌木，树种选用丁香、连翘等，株行距为1.0m×1.0m。

3.2.2.3 空地区

空闲地占厂区总面积的6%，同时在项目建设中，在空闲地内还布设了两处临时施工区及多处临时堆土区。

1)临时施工区：

施工期间部分空闲占地作为施工生产生活区，用于施工驻地、拌和站和施工场地。为保护、利用表土资源，在施工生产生活区施工使用前，将占地范围内的表土剥离，将这些表土临时堆置于施工区边侧。

在每处临时施工区内均规划了一处表土堆置区，堆放的是剥离表土。为防止挖方及表土堆置期间产生水土流失，对堆土场外表面采用彩条布覆盖，并在坡脚四周采用草袋充装废弃土砌筑土埂临时拦挡。待施工结束后，将表土回填于临时施工区内，用于主体工程植被绿化施工用土。

2)绿化工程：

在办公及电站区内的空地内，待主体工程完工后，各个表土堆置区、临时堆土区及临时施工区等区域均被移除，空地区内则成为裸露土地。根据厂区规划，主体工程对该区域进行厂区绿化。在绿化设计中，应以办公及电站区内的绿化为重点，按照景观要求进行布设。办公及电站区周边绿化要错落有致，地面铺草皮，草种选用早熟禾，草皮区内斑块状布置灌木，株行距为0.6m×0.6m，树种选用连翘、榆叶梅或丁香，零星布置高大乔木，树种选用云杉、垂柳等，株行距为2.0m×2.0m。

项目区周边的最外侧栽植乔木，与灌木带状混交，株行距2.0m×2.0m，乔木树种选用樟子松、旱柳、落叶松等，灌木树种选用胡枝子等。

3.2.3 输电线路区

工程杆基开挖土方堆放于每处基坑旁边的临时堆土区，工程共布设100处临时堆土区。由于临时堆土的时间较短，为避免临时堆土产生流失，在堆置表面进行压实处理，压实厚度为0.2m。

在输电线路布设完成后，除杆基基础露出位置外，其余区域均为裸露的地面。为避免该区域产生流失，在其上布设撒播种草，草种选用早熟禾，撒播密度为60kg/hm2。

[1]陈诺夫.光伏发电与资源环境[J].电力技术，2010(02)：54-62.

[2]姜德文.人与自然和谐相处的水土保持理念探讨[J].中国水土保持，2004(01)：11-12.

1007-7596(2017)05-0079-03

2017-04-16

袁文龙(1983-)，男，山西忻州人，工程师。

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