光伏扶贫项目水土保持浅析

盛世博

(中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110015)

引言

太阳能作为具有发展潜力的新能源，是一种取之不尽、用之不竭的自然能源，因此光伏扶贫项目的推广具有较大的战略意义[1]。辽宁地区气候多晴天，日照时数长，有非常丰富的太阳能资源亟待开发。太阳能对环境无任何污染，是满足可持续发展需求的理想能源之一。且由于光伏项目对环境污染小，在新能源产业结构调整中占据有利位置。现阶段光伏发电项目作为新型能源利用形式被广泛兴建[2]。光伏扶贫在脱贫攻坚工作中扮演了重要角色，可以将乡村振兴与碳达峰、碳中和相融合[3]。但光伏电站兴建势必会对原地貌植被进行破坏，选址一般均为阳光条件好、植被覆盖好的地点，因此光伏电站对植被仍有一定程度破坏。但光伏扶贫项目一般依据原有住宅或大棚，对周边植被破坏较小。同时，光伏电站水土保持不仅能提高水土保持防治效果，同时可以美化绿化环境[4]。本文就光伏扶贫项目水土保持领域进行分析，旨在为光伏扶贫项目水土保持开展提供理论参考以及技术支持。

1 光伏扶贫项目类型及特点

随着光伏扶贫推进与实施，光伏扶贫主要由4种类型组成。针对于不同类型的项目，水土流失防治重点是不同的。

1.1 户用光伏发电扶贫

户用光伏发电扶贫是利用居民自家屋顶或者院内空地建设小型光伏发电系统，产权和收益均归贫困户所有。一般来说，该类项目土石方量几乎可以忽略，基本不涉及水土保持工程的布设，属于农户自用的政府扶持项目。

1.2 村用光伏电站扶贫

村用光伏扶贫即以村落为单位，利用村集体土地修建小型电站，产权归集体所有，收益根据困难户的比例进行调整分配。此类项目水土保持工程其土地权属主要以自然村或者村民组织的方式进行，土石方量整体不大，一般来说该类项目规模控制较小，对光伏电站进行统一水土保持措施布置即可，需对项目进行水土保持监测，构建完善的防排水系统，植物恢复以及临时堆土的防治。

1.3 光伏大棚扶贫

利用现有农业大棚或其他农业措施基础和支架建设光伏电站，产权归企业和贫困户所有。光伏大棚的本质是基于大棚设施，利用大棚上方的空闲区域进行光伏发电，其主体主要为大棚建设，光伏系统主要考虑升压站及集电系统的水土保持防治。该类项目一般土石方量较大，需要重点对水土保持工程进行布设。同时，此类型项目表土的需求较大，因此对于表土资源的保护是此类项目的重要水土保持措施，同时要考虑长时间表土堆存造成的养分流失、土壤肥力下降等问题；应对表土做到随剥随用，尽量用于大棚内的农耕作业及周边的植被绿化；项目重点的水土流失防治应为升压站、道路、大棚等基建的表土剥离，表土回覆，截排水措施，植被恢复，及临时堆土的苫盖及拦挡。

1.4 光伏地面电站扶贫

利用荒山荒坡建设大型地面光伏电站，产权归企业所有，企业可以将部分股份捐出，企业捐赠部分归贫困户所有。此类项目利用荒山荒坡进行光伏项目的布设，其重点的水土保持防治位置应该为荒山边坡，其项目性质特点与传统光伏项目特点一致，只是目的性不同。此类项目重点的治理位置应为荒山边坡的水土保持措施布设，荒山截排水措施的布置。有条件的情况下，尽量将大坡度的区域改成台阶状，降低区域整体的汇水，提升涵养水源的能力。

2 光伏扶贫项目水土保持防治总体布局及措施

2.1 总体布局

根据光伏扶贫项目的特点和区域环境，合理规划水土保持防治措施的布局。在项目选址、设计、施工和运营等各个阶段，都要充分考虑水土保持因素，确保项目的建设和运营不会对当地生态环境造成破坏[5]。在项目规划阶段，项目选址应充分考虑水土保持相关问题，应对土地利用进行合理规划，避免对当地生态环境的破坏。同时，应充分利用农村的荒山、荒地、房屋、农业设施等闲置土地进行光伏扶贫项目建设，减少对耕地的占用。项目设计应充分考虑基本农田、公益林等避让问题，项目选址不得违反相关用地规定。

根据水土流失防治分区，在分析评价主体工程中具有水土保持功能措施的基础上，确定水土保持措施的总体布局。在总体布局上本着工程措施与植物措施相结合，永久措施与临时措施相结合，点、线、面相结合的原则，形成布局合理的水土保持综合防治体系。

防治体系的配置按照系统工程原理，处理好局部与整体，单项与综合，近期与远期的关系，力争做到技术上可行，经济上合理，可操作性强。同时，将主体工程中具有水土保持功能工程纳入到本方案的水土保持措施体系当中，使之与方案新增水土保持措施一起，形成一个科学、完整、严密的水土流失防治措施体系。在防治措施具体配置中，充分发挥工程措施速效性和控制性，同时也要发挥植物措施的后续性和生态效应。

2.2 工程措施

光伏扶贫项目水土保持方案措施一般包括3种类型，工程措施、植被措施和临时措施。工程措施一般包括升压站区，道路工程，施工生产生活区的表土剥离，土地平整，表土回覆等措施。同时最重要的工程措施应为排水措施，光伏电站的建设和运营过程中，可能会产生一定的地表径流和地下渗水。因此，需要采取有效的排水措施，确保水流能够及时排出，避免对当地土壤和生态环境造成影响。尤其是荒山建设光伏扶贫项目，更要控制山水的汇集，通过鱼鳞坑，水平槽等措施对荒山的汇集水流进行分级拦蓄，可以采用传统的混凝土或浆砌石排水沟，也可以采用新型的生态袋、柔性材料等柔性排水沟，实现矿山排水系统的通畅[6]。

2.3 植物措施

植物措施一般包括光伏阵列区、道路边坡、施工生产生活区、集电线路区的直播种草，以及升压站防治区内的美化绿化，应选择适应当地气候和土壤条件的乡土植物进行种植，以增加植被覆盖率，减少水土流失[7]。同时植物措施应注重养护，主要对于生物量较大的区域进行秋季或春季刈割(如沙打旺、紫花苜蓿)，刈割后可以促进植物返青。秋季刈割主要可以降低荒山上干草量，降低冬季火灾的发生风险。春季刈割可以在过冬时对植物越冬起到一定保护作用，但火灾隐患较大。植物应在野生草种枯黄后刈割，这样可以减少野生草种数量，但要及时补种新草种并加强初期灌溉，水肥管理要跟上，确保补种的草籽可以成活。还可以主要采用乡土草种进行绿化，对于植被覆盖度较低的区域进行补植补种。同时，可以建立生态补偿机制，对光伏扶贫项目建设中可能造成的生态损失进行补偿。可以通过政府补贴、社会捐赠等方式筹集资金，用于生态修复和植被恢复等。

2.4 临时措施

临时措施一般包括对裸露的土壤或岩石进行彩条布苫盖，对于临时堆土布设编织袋装土围堰，以及土质(浆砌石)排水沟等措施。3种措施相互协调配合，相辅相成，实现减少水土流失，保水保土，美化绿化的效果。同时，对于种草为主的复垦模式，应采取封禁等手段确保植物长势；对于长期不使用的区域进行临时绿化。光伏扶贫项目地一般多位于农村，因此周边牲畜较多，应加强对于牲畜的驱赶。排水沟运行过程中很容易出现淤堵的现象，因此需要定期对排水沟进行清淤处理。施工过程中应注重对于扬尘的控制，定期进行洒水降尘作业，降低场地粉尘浓度。

3 光伏扶贫项目水土保持优缺点及建议

3.1 优势劣势分析

户用光伏发电扶贫、村用光伏电站扶贫、光伏大棚扶贫三者相似，通常利用贫困地区的荒山、荒地、屋顶等闲置土地进行建设，不占用耕地和林地，提高了土地利用效率。项目在建设过程中，可以与农业、畜牧业等相结合，形成农业光伏综合利用，促进农村生态经济的发展，提高农民收入。光伏扶贫项目的建设需要相关设备和材料的供应，以及运维、维修等工作人员，可以带动当地的就业和经济发展，提升乡村的整体发展水平。该类项目较传统光伏项目新增占地少，对原地貌破坏小，不改变原有地貌；而传统光伏项目不仅占地较多，且破坏原地貌植被，改变原有立地类型。光伏扶贫项目大多都选在村落，建设通常会结合当地的生态环境和气候条件，选择适当的植物进行种植，有助于增加当地的生态多样性。而村落多为当地平原，地势平坦，可以减少水土保持工程措施布设；传统光伏项目多为山地，工程措施以截水壕、排水沟为主，且排水沟标准较高，投入较大。光伏扶贫项目集中于村落中，因此与传统光伏相比占地较为集中，大大减少场内道路、集电线路的修建。光伏扶贫项目由于对原有地貌破坏小，除去新建场内道路、升压站、施工生产生活区以外，基本不需额外土方；传统光伏项目，仅开挖截水壕、排水沟等工程措施就需很多土方调运，加之道路修建、升压站修建等土方调运投资，大大增加成本。

3.2 光伏扶贫项目建设中水土保持方面的建议

光伏扶贫项目的确存在土石方开挖较传统光伏项目小的优势，但在项目施工过程中应明确优化施工工艺，合理化施工组织。仅以某光伏大棚扶贫项目开挖集电线路电缆沟为例，施工设计电缆沟地埋0.8m，电缆沟宽度1m。因为光伏农业大棚项目依大棚而建，大棚间相对密度一般较大，在开挖电缆沟时将沟内土翻至沟两侧，周边空地基本全部被扰动，原地貌植被全部被破坏。同时其在施工过程中选择将所有的电缆沟挖开后统一进行电缆敷设，导致临时堆土还需要大量的彩条布进行苫盖，成本随之增加，同时还极易形成水土流失。2个项目进行同样的施工过程，造成的水土流失和保存的植被数量与施工工艺及施工顺序有着很大的联系，如果优化施工工艺，优化施工流程，很多可能存在的水土流失将会被避免。原植被的保存将会大大减少项目成本，同时也保护项目地的生态环境。光伏扶贫出发点是好的，因为其贴近民生，值得在适合的地区推广。但如果施工工艺和施工器械落后，反而会形成较大的水土流失以及植被破坏，因此在今后的项目建设应选择有丰富经验的施工团队，在有良好规划设计的前提下进行施工，不能仅图快、图便宜，反而增加植被恢复成本和后续设计难度。

光伏扶贫项目是水土保持工程的建设，重要的因素是水土保持的持续性监测和管护，应建立水土保持监测评估机制，定期对光伏扶贫项目的水土保持效果进行评估。加强对光伏扶贫项目工作人员的培训教育，提高其水土保持意识和技能水平，让其了解水土保持的重要性和具体措施，确保项目的可持续发展。从而及时发现和解决存在的问题，调整和完善水土保持措施，确保项目的生态效益和社会效益。受到光伏板的影响，无人机航测对于植被覆盖度和水土流失量的监测精度将大幅下降，因此对于项目建设所引发的水土流失应当加强管理，采用人工巡查、测钎法等方法对水土流失状况和水土流失量进行定期监测，还需要对新建的水土保持工程定期进行维护，确保工程措施稳定且运行畅通，植物长势良好，临时措施布设及时。加强光伏扶贫项目建设和运营阶段的维护管理，保障植物措施的效果。定期对植被进行浇水、施肥、刈割等养护工作，提高植被的存活率和生长质量。

4 结论与展望

整体的光伏扶贫项目应有完善的水土保持理念，应考虑全生命周期水土保持的理念。从项目选址-水保设计-施工-监测等环节均应进行完善的考量。在项目设计阶段，应充分考虑水土保持因素，编制详细的水土保持方案。该方案应包括水土流失预测，防治措施设计，监测与评估等内容，为项目的建设和运营提供科学依据[8]。项目的选址应充分考虑水土保持相关要求，避开易发生水土流失的地段，扶贫项目自身是为百姓提供新的经济增长点，因此应避开地质灾害易发区，存在不稳定斜坡，崩塌滑落风险的区域。同时，应尽量减少对原地表的扰动，避免大规模的挖填和土石方工程。在光伏扶贫项目建设和运营过程中，应采取措施保护和恢复植被。在施工前进行表土剥离和堆放，施工后进行表土回填和植被恢复。光伏电站应设置合理的排水系统，尤其是山区建设此类项目，防排水最为重要，要及时排除雨水和其他废水。项目应有明确的排水出口，防治排水不畅造成项目设施损毁。同时在施工过程中，应加强施工管理，确保施工符合水土保持要求。采取分层开挖，边坡支护等措施，减少土石方开挖量；合理安排施工组织，避免在雨季进行大规模施工；对施工区域进行定期洒水，减少扬尘。在光伏扶贫项目建设和运营过程中，应定期对水土保持情况进行监测和评估。委托专业的第三方机构进行水土保持监测，及时发现和解决水土保持问题，确保项目的建设和运营符合水土保持要求。