米脂县光伏发电项目水土保持方案监测与评价

姬保雄

（米脂县水利水保工作队，陕西 米脂 718199）

1 概况

米脂县光伏发电项目占地面积56.37 hm2，项目建设内容为：建设基于现代热带农业基地的40 MW农光互补光伏发电系统，工程同期建设1座110 kV升压站。主要工程量为：单晶硅组件40.44 MWp、箱变25台、组串式逆变器714台、杆塔64基。确保米脂县光伏电项目水保方案得到认真实施，切实减少人为水土流失，现需对工程建设中的水保监测情况及数据进行分析评价。

2 监测内容及方法

根据《水土保持监测技术规程》《水土保持生态环境监测网络管理办法》《生产建设项目水土保持监测规程（试行）》等有关规定，结合工程的施工工艺特点，米脂县光伏发电项目水保监测调查的内容主要包括：原地貌土地利用、植被覆盖度、扰动土地情况、防止责任范围、取土（石、料）弃土（石、渣）、水土保持措施情况、土壤流失量情况。在水保监测和监测数据评价中，米脂县水利水保工作队采用了定点观测法、实地调查法、资料分析法和实验测定法，其中定点观测法和实地调查法是主要的监测方法，以确保项目建设中的水保数据科学有效。

3 水土流失防治措施分析

3.1 防治责任范围变化分析

根据《米脂县现代设施农业光伏发电项目水土保持方案报告书》，方案设计该工程防治责任范围面积61.33 hm2，其中项目建设区面积57.49 hm2，直接影响区面积为3.84 hm2。根据监测资料，项目在建设期间严格按照有关规范和水土保持方案要求施工，遵循“最少扰动原则”，尽量利用现成的道路、永久工程和设施，严格控制临时工程，避免重复工程，最大限度地保护周边的生态环境，根据实地调查结果，项目实际发生的水土流失防治责任范围为61.05 hm2，其中项目建设区57.73 hm2，直接影响区3.32 hm2，比原设计减少0.28 hm2。

3.2 工程措施分析

按照各分区的监测内容和监测指标，采取水土保持监测实施方案中设计的监测方法对工程措施进行全面的调查和量测。针对主体工程中具有水土保持功能的工程措施，在收集设计资料、监理资料的基础上，通过现场巡查的方法进行调查监测；对方案新增的水土保持工程措施采取实地调查等方法进行重点监测。经过监测，在工程建设过程中，参建各方严格遵守施工规范，按照设计施工工艺施工，有效控制施工活动对周边环境的不良影响，积极开展水土保持工作，注重水土流失防治。项目水土保持工程方案界定工程量与实际完成情况对比见表1。

表1 水土保持工程措施与实际实施情况对比表

由表1可知，光伏发电站防治区除了新增440 m2浆砌石护坡外，其它工程量均小于等于方案界定工程量，线路工程防治区除浆砌石截水沟增加了37 m，其它工程量也是远小于界定方案工程量，有利于减少工程建设造成的水土流失。

3.3 植物措施分析

采用的方法主要有典型样地调查法、逐株调查法。根据监测及调查结果，截至2018年11月底，完成的植物措施工程量有：撒播草籽34.15 hm2，站区绿化3923 m2，塔基绿化3100 m2，栽植行道树48棵，全面整地1.12 hm2。光伏板安装完成后，农业种植时间尚未确定，为防止板下裸露造成严重的水土流失，建设单位对光伏区域全面撒播草籽。根据现场勘查，草类生长旺盛，对地表覆盖度很好。光伏板下共计撒播草籽面积33.03 hm2，塔基施工区和施工便道区撒播草籽面积1.12 hm2。

站区绿化工程截止到2018年11月底，升压站进站道路两侧行道树栽植完毕，站内绿化措施实施完毕，产业园综合管理中心宿舍楼和办公楼附近绿地初步绿化完成。行道树栽植间距5 m，升压站综合楼周围种植树冠较大，在设施间隙及站内未硬化的区域种植观赏性灌木和铺草皮，绿化面积1465 m2；产业园综合管理中心周边绿化以草坪为主，绿化面积2458 m2。站区绿化不但能起到防电磁辐射、防噪声、绿化美化的作用，为工作人员创造一个舒适的工作环境，还能增加地表覆盖，减少水土流失。植物措施界定工程量与实际完成量对比见表2。

表2 水土保持植物措施界定工程量与实际施工量对比表

由表2可知，光伏发电站防治区绿化面积整体较界定方案有所增加，这有助于加强水土保持。

3.4 临时防治措施分析

通过查阅监理资料和现场巡查，临时防护措施贯穿于整个施工期，在建设中，施工单位及时对批复方案提出的各项水土保持措施做出相应调整，在不降低项目建设期间水土流失防治效果的前提下，根据实际施工条件、场地条件，适当增加或减少水土保持措施工程量，并进一步优化水土保持防护措施设计。光伏种植区实际完成临时苫盖3500 m2，比方案设计增加1260 m2；临时排水沟为4500 m，比设计增加540 m；道路区碎石铺砌1050 m，比设计少112 m。根据施工资料及监测分析，截止2018年11月底光伏组件全部安装完成，各项临时措施已不存留。

3.5 水土保持措施防治效果

根据监测资料及上面措施分析计算，工程施工期间防治责任范围内扰动土地总面积57.73 hm2，施工结束后，各防治分区完成整治面积56.63 hm2，加权后扰动土地整治率为98.09%，达到了一级防治标准。至设计水平年，扣除建筑基底面积及路面硬化面积，本工程水土流失总面积为38.07 hm2，通过各项防治措施的有效实施，水土流失治理达标面积达到37.56 hm2，在试运行期，水土流失治理度将达到98.65%，达到了水土流失一级防治标准，各项水保措施基本达到了水土流失防治预期效果。

4 土壤流失情况分析

4.1 土壤流失量计算

根据水土流失特点，将施工期土壤侵蚀单元划分为原地貌侵蚀单元（未施工地段）、扰动地表侵蚀单元（各施工地段）和实施防治措施单元三大类侵蚀单元。在施工初期，原地貌单元面积所占比例较高，随着工程进展，扰动地表单元的面积逐渐增大，最终原地貌完全被扰动地表单元和防治措施单元取代，随着水土流失防治措施逐渐实施，实施防治措施的地表单元比例大增。

通过对定位观测和调查收集到的监测数据，按各个监测分区进行分类、汇总、整理，利用水土流失面积、侵蚀模数和侵蚀时段计算出各分区水土流失量，具体数据见表3。

土壤流失量计算公式：

式中：Ms为土壤流失量，t；F 为水土流失面积，km2；Ks为土壤侵蚀模数，t/（km2·a）；T为侵蚀时段，a。

依据不同时期土壤侵蚀模数，根据水土流失量计算公式，结合各阶段水土流失面积，计算得出原地貌侵蚀单元、扰动地表侵蚀单元、防治措施实施后的土壤侵蚀量。原地貌和扰动后土壤侵蚀时间均取实际工期12个月。植被恢复期，各项工程已经完工，投入使用，检修道路区和进站道路区都基本硬化，所以在植被期间，检修道路区和进站道路区的土壤侵蚀模数为0。从水蚀量计算公式计算结果，得知项目建设区原地貌侵蚀单元土壤侵蚀总量为316 t，地表扰动地貌侵蚀单元各阶段土壤侵蚀总量为1978 t，防治措施实施后新增土壤侵蚀总量为1662 t。具体数值见表3。

表3 扰动地表采取措施后土壤流失量汇总表

4.2 土壤流失量分析

与批复的《水土保持方案报告书》水土流失预测对比发现，工程建设活动引起水土流失量增多，主要发生的位置是光伏种植区和农业设施区，防治措施实施后水土流失量大幅度降低。由此可见，水土保持防护措施可有效减少因建设活动导致的水土流失问题。相信随着工程的全面完工及绿化美化植物水土保持功能的逐渐显现，项目区水土流失将恢复到甚至低于原土壤侵蚀强度。

4.3 弃土（石、渣）潜在土壤流失量

根据监测和监理资料，截至2018年11月底，项目实际土石方挖填总量为34.62万m3，其中挖方总量为17.31万m3，填方总量为17.31万m3，土石方项目内调运平衡，无外借和废弃方。

5 结语

根据各阶段土壤流失量动态监测结果和方案报批稿对比分析，在水力及人为因素的综合作用下，工程建设期土壤流失量明显增加，新增水土流失量为1662 t。监测数据表明，调整后的水土保持措施布局更为合理，因地因时防治措施更得当，不仅节约了投资，有效控制了项目建设区的水土流失，而且经试运行，水土保持工程措施和植物措施运行情况良好，达到了防治水土流失的目的，满足国家对开发建设项目水土保持的要求。