【摘要】針對國內(nèi)荒漠區(qū)光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失治理，分析了光伏區(qū)、道路區(qū)、施工營地區(qū)和管理區(qū)治理措施，及目前采用的施工管理、行政監(jiān)督管理及建設(shè)單位管理的職責(zé)。在此基礎(chǔ)上，分析了目前光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失防治措施的特點(diǎn)與存在的不足，進(jìn)行了措施分類，考慮水土流失不同時(shí)段優(yōu)化防治措施，建議進(jìn)行二次揚(yáng)塵總量及濃度的監(jiān)測與定量預(yù)測，進(jìn)一步完善水土流失防治措施設(shè)計(jì)與效果評價(jià)。

【關(guān)鍵詞】荒漠區(qū)；光伏發(fā)電；水土流失防治；措施分類

目前，全球光伏發(fā)電總裝機(jī)容量約占全球發(fā)電總裝機(jī)容量的1%，預(yù)計(jì)至2030年，可提供全球15%的電能。同時(shí)，“板上發(fā)電，板下種植”的光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)種植配套的立體模式，既能有效治沙，又可實(shí)現(xiàn)清潔能源、土地資源的利用，更好地詮釋了沙漠治理、能源產(chǎn)業(yè)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)“三位一體”的沙產(chǎn)業(yè)新模式。但是，光伏設(shè)施引起近地表流場和風(fēng)沙過程的改變，引起光伏板下地表的強(qiáng)烈掏蝕和板間堆積，侵蝕-堆積平衡狀態(tài)被破壞，直接威脅光伏電站安全運(yùn)營。

近年來，光伏電站對氣候和環(huán)境影響，尤其是荒漠區(qū)光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失治理的研究日益受到重視。主要采取定位監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測相結(jié)合的方法，通過設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，對不同的水土流失防治重點(diǎn)區(qū)域在施工建設(shè)期進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果與分析水土流失因子，土壤侵蝕模數(shù)，水土流失危害。本文在總結(jié)國內(nèi)荒漠區(qū)光伏發(fā)電項(xiàng)目水土流失治理措施的基礎(chǔ)上，針對不同區(qū)域特點(diǎn)，進(jìn)行了措施分類和優(yōu)化，提出了效果監(jiān)測與評價(jià)指標(biāo)建議。

1、研究地點(diǎn)概況

河西走廊東起烏鞘嶺，西至星星峽，介于南山（祁連山和阿爾金山）和北山（馬鬃山、合黎山和龍首山）之間，長約900km，寬數(shù)公里至近百公里，為西北—東南走向的狹長平地。地形地貌由山區(qū)河流搬運(yùn)下來的物質(zhì)堆積于山前，形成相互毗連的山前傾斜沖積平原。氣候?yàn)楦珊荡箨懶詺夂颍瑲夂蚋稍?、晝夜溫差大，風(fēng)大沙多，降水自東而西逐漸漸少，多不足200mm，年均氣溫5.8～9.3℃，日照時(shí)數(shù)2550～3500h，光照資源豐富。風(fēng)電和光電工程集中連片區(qū)域地表均為戈壁礫石及細(xì)砂所覆蓋。土壤類型主要有灌淤土、風(fēng)沙土、灰棕荒漠土、鹽土等土類，表層松散，結(jié)構(gòu)疏松，有機(jī)質(zhì)含量低，抗沖性和抗蝕性差，遇暴雨和大風(fēng)極易造成水土流失。植被屬荒漠草原植被，覆蓋率大多在4%左右。

2、水土保持措施優(yōu)化

根據(jù)不同地區(qū)環(huán)境及具體工程特點(diǎn)，一般將光伏發(fā)電工程劃分為四個(gè)水土流失防治區(qū)，分別為光電池板區(qū)、道路區(qū)、施工營地區(qū)和管理區(qū)，根據(jù)不同區(qū)域的特點(diǎn)布設(shè)有針對性的防護(hù)措施。

2.1光電池板區(qū)

水土流失的影響主要集中在施工建設(shè)期，主體工程施工結(jié)束后，對擾動區(qū)域?qū)嵤┤嬲?，對陣列間的擾動面采用機(jī)械整治，對于光電池板陣列下方等邊角區(qū)域人工整治，對裸露面壓實(shí)，可在土地整治的基礎(chǔ)上進(jìn)行礫石鋪壓；也可在土地整治的基礎(chǔ)上撒播草籽促進(jìn)植被恢復(fù)；施工過程中布設(shè)臨時(shí)防護(hù)措施，臨時(shí)堆土集中堆放，表面壓實(shí)拍光后用防塵網(wǎng)苫蓋，防塵網(wǎng)四周壓邊，編織袋裝土；水源條件較好施工場地視擾動情況、土壤濕度、風(fēng)力大小等隨時(shí)灑水降塵。

2.2道路區(qū)

光伏發(fā)電工程的道路主要包括檢修道路和除塵道路。盡量順應(yīng)場址區(qū)域的自然走向和坡度設(shè)計(jì)，減少挖填。合理設(shè)計(jì)路網(wǎng)，減小占地和植被破壞。根據(jù)場內(nèi)檢修道路面寬度進(jìn)行礫石鋪壓。除塵道路進(jìn)行土地整治或也鋪壓礫石。在施工過程中不定時(shí)灑水，以抑制揚(yáng)塵，臨時(shí)堆土密目網(wǎng)苫蓋，或設(shè)置防塵網(wǎng)，編織袋裝土。

2.3施工營地區(qū)

施工營地區(qū)作為施工人員的工作和生活區(qū)，待工程施工結(jié)束全部拆除后，對擾動區(qū)域進(jìn)行全面土地整治；對于原地表植被覆蓋度高的區(qū)域還可以考慮播撒草籽促進(jìn)植被恢復(fù)；施工期該工程區(qū)由于人員活動密集，應(yīng)不定時(shí)臨時(shí)灑水，以抑制揚(yáng)塵。進(jìn)行土地平整并布設(shè)棄土整形、編織代裝土鋪蓋等。

2.4管理區(qū)

管理區(qū)人員活動密集，施工結(jié)束后，對于邊角區(qū)域進(jìn)行土地整治，對裸露區(qū)域鋪壓礫石或硬化。對施工過程中產(chǎn)生的臨時(shí)堆土集中堆放，采取防塵網(wǎng)苫蓋等臨時(shí)防護(hù)措施。

3、施工過程中的管理措施

目前，水土保持監(jiān)督管理措施主要體現(xiàn)在行政主管部門監(jiān)督建設(shè)單位、建設(shè)單位監(jiān)管施工單位的施工過程中。為有效落實(shí)水土保持措施，還應(yīng)加強(qiáng)建設(shè)監(jiān)理、監(jiān)測工作。工程完工后及時(shí)進(jìn)行水土保持設(shè)施驗(yàn)收。

建設(shè)單位按照水土保持“三同時(shí)”制度要求，將水土保持方案中確定的水土保持措施、防治責(zé)任落實(shí)到工程初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)合同和施工過程中，主動與地方行政主管部門聯(lián)系，自覺接受監(jiān)督檢查，定期匯報(bào)水土保持工作實(shí)施情況。監(jiān)理單位建立健全管理機(jī)制、監(jiān)理制度、監(jiān)督機(jī)制，對水土保持措施實(shí)施進(jìn)度、質(zhì)量與資金進(jìn)行監(jiān)控管理，確保水土保持工程建設(shè)質(zhì)量和進(jìn)度。

（1） 施工單位合理安排施工工序，盡量減少臨時(shí)堆土（渣）的堆放時(shí)間。應(yīng)盡量避免大風(fēng)等極端天氣施工，特別是土方開挖、回填等作業(yè)。表層定期噴水，形成結(jié)皮形成，以防止風(fēng)蝕。

（2） 規(guī)劃施工活動范圍，安排好交通車輛，運(yùn)輸車輛及重型機(jī)械的行車和管理范圍由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格控制，以盡可能減少對地表的擾動。

（3） 施工結(jié)束后，做好施工跡地的恢復(fù)工作，保證工程建設(shè)區(qū)景觀與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)。

4、結(jié)論與討論

（1）光伏發(fā)電站在工程實(shí)施過程中采取水土流失防治措施積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，成果較為顯著，但依然需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析探討，目前采取的水土流失防治措施基本根據(jù)相關(guān)規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行，經(jīng)驗(yàn)性偏多，定量研究和理論分析較少。

（2）應(yīng)根據(jù)建設(shè)期、運(yùn)行期及服務(wù)期滿后三個(gè)時(shí)段的水土流失特點(diǎn)綜合防護(hù)。光伏電板下的綠化和如何綠化是同類項(xiàng)目水土保持植物措施設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，建議進(jìn)行相應(yīng)的研究和有針對性的設(shè)計(jì)。

（3）根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，分析建設(shè)期土方挖填、地基基礎(chǔ)施工造成的植被破壞，監(jiān)測與定量預(yù)測水土流失。同時(shí)包括施工場，汽車運(yùn)輸過程，翻斗車、自卸車裝卸工程中受到風(fēng)力作用產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵。

（4）部分已建成的光伏發(fā)電項(xiàng)目，為了改變生活和工作環(huán)境，投入財(cái)力、物力對管理區(qū)實(shí)施綠化美化，但是部分區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)含量極低，潛在鹽漬化程度高。再加上降水量少，蒸發(fā)量大，地下水部分水質(zhì)指標(biāo)（氟化物、硫酸鹽、氯化物和總硬度等）超標(biāo)，不能滿足綠化需水標(biāo)準(zhǔn)，不建議布設(shè)植物措施。

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基金項(xiàng)目：甘肅省水利科研計(jì)劃項(xiàng)目（2016-76-6）

作者簡介：王喜君（1967— ），女，甘肅蘭州市人，高級工程師，學(xué)士，主要從事戈壁荒漠區(qū)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持研究工作。