喬 東

（子洲縣水利局，陜西 榆林 718499）

1 概況

子洲縣是陜西省水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，水土流失以風(fēng)力侵蝕和水力侵蝕并重，區(qū)域土壤容許流失量為1000 t/(km2·a)，侵蝕模數(shù)為10000 t/(km2·a)～20000 t/(km2·a)。子洲縣150 kW 分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目位于子洲縣裴家灣鎮(zhèn)、周家鹼鎮(zhèn)等，總占地面積約8.4 hm2，采用多晶硅太陽(yáng)能電池板固定傾角安裝，建設(shè)一期容量均為20 MWp 光伏發(fā)電系統(tǒng)。本項(xiàng)目共安裝多晶255 W 太陽(yáng)能電池板79200 塊。廠址現(xiàn)為荒地砂層厚度約5 m～10 m，呈半固定的風(fēng)積砂丘，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，適宜作為建設(shè)用地。

2 主體工程水土保持分析與評(píng)價(jià)

2.1 選址水土保持制約性因素分析

子洲縣光伏發(fā)電項(xiàng)目工程建設(shè)占地少，站址選擇中充分考慮了光伏板布置、進(jìn)出線設(shè)置、站址地形、項(xiàng)目擴(kuò)建以及水土流失等各方面因素。項(xiàng)目區(qū)選址未處于泥石流易發(fā)區(qū)、崩塌滑坡危險(xiǎn)區(qū)以及易引起嚴(yán)重水土流失和生態(tài)惡化的地區(qū)；未占用國(guó)家水土保持和陜西省水土保持劃定的重點(diǎn)治理區(qū)以及水澆地等生產(chǎn)力較高的土地，選址符合水土保持要求。

2.2 主體工程方案比選水土保持分析

2.2.1 光伏組件選型合理性分析

商用太陽(yáng)能主要有非晶硅太陽(yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池、單晶硅太陽(yáng)能電池、碲化鎘電池和銅銦硒電池等，本工程以固定式安裝20 MWp 裝機(jī)容量為基準(zhǔn)，對(duì)全部采用多晶硅太陽(yáng)能電池組件（方案一）、全部采用非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池組件（方案二）兩個(gè)方案進(jìn)行比選。經(jīng)綜合考慮各種因素，特別是建設(shè)占地面積較其它小的優(yōu)點(diǎn)，確定本項(xiàng)目推薦選用多晶硅光伏電池組件，符合水土保持選擇要求。

一般的多晶硅電池裝機(jī)容量?jī)H為20 MWp，這就使得組件用量大、安裝量大，占地面積廣，因此在工程設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先選用規(guī)格為300 Wp 的單位面積功率大的多晶硅太陽(yáng)能電池組件，以減少占地面積，符合水土保持選擇要求。

2.2.2 光伏組件方陣的安裝方式

光伏組件方陣的布置形式對(duì)系統(tǒng)接收到的太陽(yáng)總輻射量、占地面積和水土流失有很大的影響，從而影響到光伏供電系統(tǒng)的發(fā)電能力。光伏組件方陣安裝常用的方式有固定式安裝、水平單軸跟蹤、傾斜單軸跟蹤和雙軸跟蹤，主體工程經(jīng)過(guò)比選，決定采用固定式安裝，較其它三種運(yùn)行方式發(fā)電能力受影響較大，但占地相對(duì)較小，符合水土保持選擇要求。

2.3 推薦方案的水土保持分析評(píng)價(jià)

2.3.1 工程建設(shè)方案與布局評(píng)價(jià)分析

子洲縣光伏發(fā)電項(xiàng)目區(qū)為省級(jí)水土流失重點(diǎn)治理區(qū)。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)不可避免的破壞植被，會(huì)引發(fā)和加劇水土流失。通過(guò)施工中和結(jié)束后水土保持措施的實(shí)施，可以控制、減少和及時(shí)修復(fù)建設(shè)造成的水土流失不良后果，因此項(xiàng)目施工對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境不會(huì)造成較大的影響。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)建筑物拆遷，沒(méi)有制約因素，選址基本符合水土保持相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。

2.3.2 工程占地和臨時(shí)堆土場(chǎng)分析評(píng)價(jià)

本工程總占地面積8.4 hm2，其中永久占地面積6.64 hm2，臨時(shí)占地面積為1.76 hm2。占地類(lèi)型為草地，未占用耕地，符合開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目要求。工程建設(shè)將永久用地和臨時(shí)占地相結(jié)合，盡量利用已建和已有設(shè)施，避免不必要的占地，減小對(duì)原地貌及植被的破壞，從水土保持角度分析是可行的。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查本工程項(xiàng)目?jī)?nèi)設(shè)有一處臨時(shí)堆土場(chǎng)，堆土場(chǎng)設(shè)有臨時(shí)遮擋、遮蓋等防護(hù)設(shè)施，堆土在場(chǎng)內(nèi)不會(huì)堆放過(guò)長(zhǎng)時(shí)間，堆土場(chǎng)未處于崩塌、滑坡危險(xiǎn)區(qū)和泥石流易發(fā)區(qū)，未處于河道管理范圍，符合水土保持要求。

2.3.3 土石方平衡分析評(píng)價(jià)

子洲縣光伏發(fā)電項(xiàng)目在基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，以保證承載力、移挖作填為原則，盡量減少開(kāi)挖量。在工程填筑中，優(yōu)先考慮開(kāi)挖土料，并進(jìn)行充分利用，以減少工程開(kāi)挖帶來(lái)的棄渣量和外借方，從源頭減少水土流失物質(zhì)源，減少對(duì)地面的擾動(dòng)和植被的破壞。從水土保持角度分析，這些原則和措施，有利于防治水土流失，主體設(shè)計(jì)土石方平衡符合水土保持的要求。

2.3.4 施工方法（工藝）分析評(píng)價(jià)

太陽(yáng)能電池組件基礎(chǔ)采用混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，無(wú)需大面積平整場(chǎng)地，開(kāi)挖量、回填量較??；箱式變壓器開(kāi)挖土石方沿坑槽周邊堆放，回填時(shí)分層回填、分層夯實(shí)；吊裝場(chǎng)地綜合利用光伏組件區(qū)，箱變采用汽車(chē)吊吊裝，滿足施工需求的同時(shí)，減少占地面積；太陽(yáng)能電池板安裝無(wú)需大、中型吊裝機(jī)械，采用人工安裝即可，符合水保要求。35 kV 開(kāi)關(guān)站場(chǎng)地平整利用原地形自然地勢(shì)移挖作填，減少動(dòng)土方量。道路路基修筑采用壓路機(jī)、推土機(jī)等機(jī)械和人工相結(jié)合作業(yè)，路基施工挖方段與填方段同時(shí)進(jìn)行，有利于路基挖方的利用和縱向調(diào)度，盡量減少棄渣，符合水土保持要求。集電線路的電纜溝主開(kāi)挖采用分段施工，邊挖、邊施工、邊回填。施工后段要恢復(fù)植被，防治水土流失。臨時(shí)設(shè)施區(qū)場(chǎng)地平整利用原地形自然地勢(shì)移挖作填，減少動(dòng)土方量。

綜上所述：主體施工組織、施工方法及施工工藝等盡量從保持水土、保護(hù)環(huán)境等方面考慮，基本符合水土保持要求。

3 水土流失預(yù)測(cè)

3.1 擾動(dòng)地表、損壞水土保持設(shè)施預(yù)測(cè)

根據(jù)主體工程設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)，本次建設(shè)區(qū)總面積合計(jì)8.4 hm2，其中永久占地6.64 hm2，臨時(shí)占地1.76 hm2。通過(guò)對(duì)本工程擾動(dòng)地表范圍的調(diào)查，占地類(lèi)型為草地，面積7.50 hm2。

3.2 水土流失量預(yù)測(cè)

通過(guò)對(duì)光伏電場(chǎng)施工期和自然恢復(fù)期的水土流失影響因素分析，建設(shè)期中各施工區(qū)普遍存在水土流失。自然恢復(fù)期內(nèi)，除建筑物設(shè)施覆蓋或水泥硬化的地段無(wú)水土流失，其它擾動(dòng)區(qū)域由于植被尚未恢復(fù)成形，仍將產(chǎn)生一定的水土流失。故確定本工程建設(shè)可能引發(fā)水土流失的面積是8.4 hm2。不同時(shí)段可能引發(fā)水土流失的面積分別為：施工期（含施工準(zhǔn)備期）水土流失的總面積是7.50 hm2，自然恢復(fù)期水土流失的總面積7.32 hm2。施工建設(shè)期（含施工準(zhǔn)備期）為5 個(gè)月；項(xiàng)目區(qū)降雨量雖然相對(duì)充足，但土壤質(zhì)地較粗，植被在較短的時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)，因此確定自然恢復(fù)期為2 年。

根據(jù)《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定和工程建設(shè)特點(diǎn)，經(jīng)查閱榆林市水文資料，結(jié)合水土保持監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，本方案水土流失調(diào)查方法采用現(xiàn)場(chǎng)估算法。經(jīng)估算，水土流失量預(yù)測(cè)結(jié)果：本項(xiàng)目擾動(dòng)土地面積7.50 hm2，損壞、占?jí)旱乃帘３衷O(shè)施面積7.50 hm2。預(yù)測(cè)施工期(含施工準(zhǔn)備期）水土流失總量93.75 t，其中：新增56.25 t。預(yù)測(cè)自然恢復(fù)期水土流失總量263.36 t，其中：新增116.96 t。預(yù)測(cè)本區(qū)水土流失總量357.11 t，其中：新增173.21 t。根據(jù)本項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)自然條件，確定本項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行期間的水土流失類(lèi)型以水力侵蝕為主，水土流失預(yù)測(cè)的重點(diǎn)是工程建設(shè)期間。水土流失預(yù)測(cè)時(shí)段為2017 年～2019 年。

4 水土流失防治對(duì)策

通過(guò)以上評(píng)價(jià)可知，子洲縣7.2 萬(wàn)kW 分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目雖然建設(shè)方案可行，但也不可避免地產(chǎn)生一定的水土流失，需要采取一定的水保補(bǔ)救措施。

4.1 工程措施

光伏發(fā)電站區(qū)施工活動(dòng)主要表現(xiàn)在局部場(chǎng)地平整及清理地表植被，擾動(dòng)原地貌，破壞地表植被。針對(duì)此，在施工結(jié)束后，對(duì)光伏板之間以及板下裸露地表的土地平整措施，估算平整面積4.30 hm2。35 kV 開(kāi)關(guān)站施工前先修建圍墻，估算土地平整面積0.18 hm2。進(jìn)站道路一側(cè)設(shè)漿砌石排水溝，匯集雨水自然排出站外，排水溝長(zhǎng)約153 m。檢修道路一側(cè)設(shè)漿砌石排水溝，匯集雨水自然排出站外，排水溝長(zhǎng)約3437 m。防洪標(biāo)準(zhǔn)按10 年一遇洪水設(shè)計(jì)。排水溝斷面設(shè)計(jì)為梯形斷面，底寬0.6 m，溝深0.7 m，縱坡為1/200，邊坡1∶1，流速為1.53 m3/s。結(jié)構(gòu)形式為土質(zhì)，故糙率為0.023。經(jīng)計(jì)算，不淤流速為0.30 m/s。

4.2 植物措施

根據(jù)立地條件，按照“適地適樹(shù)、適地適草，對(duì)位配置，鄉(xiāng)土樹(shù)種優(yōu)先”的原則種草，在光伏板裸露區(qū)域撒播草籽。在光伏發(fā)電區(qū)整平地表空地種草綠化，采用撒播草籽的方式，種草面積4.30 hm2，草籽撒播量100 kg/hm2。對(duì)于箱變及逆變壓器按每個(gè)箱變基礎(chǔ)面積20 m2，20 個(gè)平整面積約0.04 hm2進(jìn)行種草，草籽撒播量100 kg/hm2。集電線路采取直埋電纜溝的方式，電纜溝基本沿道路布置，施工前平整面積0.45 hm2，工程結(jié)束后種草綠化，種草面積0.45 hm2，草籽撒播量100 kg/hm2。

4.3 臨時(shí)措施

對(duì)于臨時(shí)堆土，在其周邊設(shè)置臨時(shí)攔擋措施，采用裝土草袋進(jìn)行攔擋，估算長(zhǎng)度25 m。為減少堆土在大風(fēng)天產(chǎn)生揚(yáng)塵，對(duì)檢修道路、箱變及逆變壓器室及電纜溝臨時(shí)堆土采取集中防護(hù)，剝離的表土采取密目網(wǎng)遮蓋的方式，估算臨時(shí)遮蓋面積60 m2。對(duì)于箱變及逆變壓器室開(kāi)挖產(chǎn)生的臨時(shí)堆土，在其周邊設(shè)置臨時(shí)攔擋措施，采用裝土草袋進(jìn)行攔擋，估算長(zhǎng)度50 m。剝離的表土采取密目網(wǎng)遮蓋的方式，估算臨時(shí)遮蓋面積120 m2。

4.4 預(yù)防保護(hù)措施

主體工程及水土保持工程的施工時(shí)序和施工期臨時(shí)防治措施的安排要合理；施工中對(duì)表土堆放和使用做好合理安排；運(yùn)輸?shù)缆仿访嬉ㄆ跒⑺粚?duì)運(yùn)輸土石料車(chē)輛進(jìn)行遮蓋；對(duì)交叉工程做到“先擋后筑，先排后挖”；對(duì)工程建設(shè)未擾動(dòng)或擾動(dòng)較輕的區(qū)域，盡量保持原狀；工程施工中應(yīng)落實(shí)水土保持監(jiān)督、監(jiān)理和監(jiān)測(cè)工作保證水土保持方案落實(shí)。建設(shè)中要求施工單位要文明施工，本方案對(duì)灑水措施只提要求、運(yùn)輸土石料車(chē)輛進(jìn)行遮蓋提建議。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)分析探討，子洲縣7.2 萬(wàn)kW 分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)符合國(guó)家鼓勵(lì)資源循環(huán)利用方針政策。項(xiàng)目不存在水土保持制約因素，從水土保持從角度認(rèn)為該光伏發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)是可行的。同時(shí)，提出采取土地平整、建設(shè)排水溝和植樹(shù)種草等工程植物和臨時(shí)措施，切實(shí)減小項(xiàng)目建設(shè)帶來(lái)的水土破壞，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的統(tǒng)一。