李迎春
(山西宏志環(huán)境工程咨詢有限公司,山西太原 030002)
水土保持監(jiān)測(cè)通過(guò)綜合應(yīng)用多種調(diào)查、測(cè)量方式,對(duì)生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中的水土流失狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),主要包括防治責(zé)任范圍、棄土(石、渣)量、水土流失狀況、水土保持措施的實(shí)施及效果等內(nèi)容,及時(shí)、準(zhǔn)確掌握建設(shè)期水土流失量的動(dòng)態(tài)變化和各項(xiàng)水土保持措施的落實(shí)情況,為項(xiàng)目區(qū)防治水土流失提供依據(jù)。“十四五”期間,在國(guó)家能源安全新戰(zhàn)略的指引下,風(fēng)電等新能源項(xiàng)目將得到快速發(fā)展,但是,在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中,風(fēng)機(jī)和箱變基礎(chǔ)開(kāi)挖、吊裝場(chǎng)地平整、運(yùn)輸?shù)缆吠谔钍┕さ软?xiàng)目均會(huì)不可避免地?cái)_動(dòng)原地貌、損壞植被,加劇或誘發(fā)水土流失[1]。
積極開(kāi)展建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè),準(zhǔn)確掌握項(xiàng)目區(qū)水土流失及防治狀況,促進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)單位落實(shí)水土保持方案,加強(qiáng)水土保持措施建設(shè),實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)建設(shè)與保護(hù)生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。本文以大唐山西新能源有限公司聞喜縣后宮鄉(xiāng)10 萬(wàn)千瓦風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目為例,論述水土保持監(jiān)測(cè)工作在風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目中的實(shí)施情況及其取得的成效,以期為同類項(xiàng)目的水土保持監(jiān)測(cè)工作提供理論與實(shí)踐依據(jù)。
大唐山西新能源有限公司聞喜縣后宮鄉(xiāng)10 萬(wàn)千瓦風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目,位于山西省運(yùn)城市聞喜縣后宮鄉(xiāng)東部山區(qū)的茨廟村境內(nèi),場(chǎng)址中心距聞喜縣城約25 km,屬新建項(xiàng)目,總裝機(jī)容量100 MW,主要建設(shè)內(nèi)容為:安裝2 000 kW 風(fēng)電機(jī)組50 臺(tái)并配套2 000 kVA/35 kV箱式變壓器,新建220 kV 變電站1 座,新建35 kV干線線路32km、支線線路16km,新建施工道路46.70km。項(xiàng)目總占地80.02 hm2,其中風(fēng)機(jī)箱變占地14.35 hm2,變電站占地1.24 hm2,施工生產(chǎn)生活區(qū)占地1.00 hm2,集電線路占地7.39 hm2,施工道路占地56.04 hm2。項(xiàng)目建設(shè)范圍內(nèi)無(wú)拆遷及移民安置問(wèn)題,建設(shè)期共動(dòng)用土石方總量96.98 萬(wàn)m3,其中挖方48.49 萬(wàn)m3,填方48.49 萬(wàn)m3。項(xiàng)目于2015年4月進(jìn)入施工準(zhǔn)備期,2018年8月主體完工,總工期43 個(gè)月。
項(xiàng)目區(qū)屬土石山區(qū),氣候類型為暖溫帶大陸性季風(fēng),年平均氣溫12.7℃,年平均降水量485.5 mm,主要集中在6~9月,約占全年降水總量的76%,年平均蒸發(fā)量1 667.0 mm,≥10℃積溫4 247.5℃,無(wú)霜期175 d,最大凍土深度48 cm,年平均風(fēng)速1.90 m/s。項(xiàng)目區(qū)屬黃河流域涑水河水系,主要土壤類型為碳酸鹽褐土,植被類型屬暖溫帶落葉闊葉林帶,植被覆蓋率較高。項(xiàng)目區(qū)土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主,原地貌平均土壤侵蝕模數(shù)為4 000 t/km2·a,屬中度侵蝕區(qū),容許土壤流失量為200 t/km2·a。項(xiàng)目所地屬于山西省水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū),水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行建設(shè)類一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
水土保持監(jiān)測(cè)時(shí)段,反映項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程的水土流失情況和水土保持動(dòng)態(tài)與效果的時(shí)段,對(duì)建設(shè)類項(xiàng)目而言,水土保持監(jiān)測(cè)時(shí)段從施工準(zhǔn)備期開(kāi)始,至設(shè)計(jì)水平年結(jié)束[2-3],因此,本項(xiàng)目水土保持監(jiān)測(cè)時(shí)段為2015年4月至2019年12月。
2.2.1 防治責(zé)任范圍動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
防治責(zé)任范圍包括項(xiàng)目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū),其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)又分永久占地和臨時(shí)占地兩部分,根據(jù)永久占地、臨時(shí)占地和直接影響區(qū)的占地情況,綜合確定建設(shè)期防治責(zé)任范圍。該項(xiàng)目永久占地面積在項(xiàng)目施工期和運(yùn)行期保持不變,臨時(shí)占地面積則隨著工程進(jìn)展有所變化。防治責(zé)任范圍動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),主要是核查建設(shè)單位是否超范圍使用永久占地、臨時(shí)占地的情況,臨時(shí)占地在主體工程竣工驗(yàn)收前必須恢復(fù)原貌。
2.2.2 棄土(石、渣)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
棄土(石、渣)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目建設(shè)期棄土(石、渣)位置、占地面積、堆土堆渣高度、坡長(zhǎng)、坡度、防護(hù)措施建設(shè)情況以及棄土(石、渣)堆放地水土流失對(duì)周邊環(huán)境的影響等內(nèi)容。
2.2.3 水土流失防治措施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
水土保持防治措施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要包括項(xiàng)目區(qū)工程措施(排水工程、護(hù)坡工程和土地整治工程等)的數(shù)量、防治效果、運(yùn)行狀況等,植物措施(喬木、灌木)苗木或草種種類、分布、面積、林草覆蓋度、郁閉度等及臨時(shí)防護(hù)措施(攔擋、苫蓋等)的實(shí)施情況與防治效果。
2.2.4 建設(shè)期土壤流失量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
該項(xiàng)目建設(shè)期水土流失主要集中在風(fēng)機(jī)箱變區(qū)和施工道路區(qū),建設(shè)期土壤流失量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具體包括:項(xiàng)目建設(shè)區(qū)內(nèi)擾動(dòng)土地面積監(jiān)測(cè),不同類型區(qū)土壤侵蝕量的動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)、水土流失對(duì)項(xiàng)目區(qū)周邊造成的危害及其趨勢(shì)的監(jiān)測(cè)。
2.2.5 水土流失防治效果動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
水土流失防治效果動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容為工程措施中排水、護(hù)坡等工程的穩(wěn)定性、運(yùn)行情況及防治效果的監(jiān)測(cè),植物措施中植被的生長(zhǎng)量、保存情況及覆蓋度的監(jiān)測(cè),各項(xiàng)水土保持措施實(shí)施后的保土攔渣效果監(jiān)測(cè)等。
2.3.1 調(diào)查監(jiān)測(cè)
調(diào)查監(jiān)測(cè)是按照監(jiān)測(cè)分區(qū),結(jié)合基礎(chǔ)資料,實(shí)地利用GPS 定位儀、測(cè)距儀、標(biāo)桿、數(shù)碼相機(jī)和卷尺等相關(guān)儀器設(shè)備,定期對(duì)施工期擾動(dòng)地表面積、棄土、棄渣量、水土保持措施及水土流失防治效果等內(nèi)容進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)并分析其變化情況。
2.3.2 定位監(jiān)測(cè)
該項(xiàng)目定位觀測(cè)以坡面侵蝕溝體積量測(cè)法和測(cè)釬法為主,主要用于施工期土壤侵蝕量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
2.3.3 坡面侵蝕溝體積量測(cè)法
在項(xiàng)目區(qū)相對(duì)穩(wěn)定的堆積土坡面,布設(shè)4 m×5 m侵蝕溝觀測(cè)小區(qū),自上而下,等距布設(shè)5~10 個(gè)施測(cè)斷面,量測(cè)每一斷面細(xì)溝的深度和寬度,然后繪制小區(qū)內(nèi)細(xì)溝分布圖,計(jì)算細(xì)溝侵蝕量,最后將單個(gè)細(xì)溝侵蝕量累加,得到小區(qū)內(nèi)細(xì)溝侵蝕總量。
2.3.4 測(cè)釬法
在項(xiàng)目區(qū)陡坡等易發(fā)生水土流失地段,布設(shè)1.5 m×2.0 m 鋼釬法觀測(cè)場(chǎng),長(zhǎng)邊順坡,鋼釬直徑0.6 cm,長(zhǎng)30 cm,沿坡面垂直方向?qū)撯F插入土體中,使釘帽與坡面齊平,可觀測(cè)土壤流失厚度,最終可得土壤侵蝕深度和侵蝕量。
2.3.5 臨時(shí)監(jiān)測(cè)
由于該項(xiàng)目建設(shè)周期較長(zhǎng),施工期跨越多個(gè)雨季,大量的開(kāi)挖邊坡,在汛期等極端天氣影響下,更易產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失現(xiàn)象。結(jié)合工程進(jìn)展情況,針對(duì)項(xiàng)目區(qū)主要的水土流失危害事件,采用巡查的方式進(jìn)行臨時(shí)監(jiān)測(cè),尤其要關(guān)注其外圍的影響情況,做好相關(guān)記錄,并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理。
本項(xiàng)目監(jiān)測(cè)范圍指水土保持方案中確定的水土流失防治責(zé)任范圍,主要包括風(fēng)機(jī)箱變監(jiān)測(cè)區(qū)、變電站監(jiān)測(cè)區(qū)、道路工程監(jiān)測(cè)區(qū)、集電線路監(jiān)測(cè)區(qū)和施工生產(chǎn)生活監(jiān)測(cè)區(qū)。根據(jù)風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)和水土保持監(jiān)測(cè)的要求,在各監(jiān)測(cè)區(qū)分別布設(shè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)和臨時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn),項(xiàng)目區(qū)水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)情況見(jiàn)表1。
表1 水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)情況表
3.1.1 防治責(zé)任范圍監(jiān)測(cè)
在施工中,建設(shè)單位根據(jù)實(shí)際情況,優(yōu)化施工道路走向,減少其占地面積,實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果:水土流失防治責(zé)任范圍141.05 hm2,其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)80.02 hm2,直接影響區(qū)61.03 hm2,實(shí)際防治責(zé)任范圍較方案設(shè)計(jì)減少2.31 hm2。
3.1.2 棄土棄渣動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
該項(xiàng)目風(fēng)機(jī)箱變區(qū)和施工道路區(qū)占地面積較大,建設(shè)期動(dòng)用大量土方,風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)開(kāi)挖回填的剩余土方,用于吊裝場(chǎng)地平整和施工道路路基邊坡防護(hù),不設(shè)永久棄渣場(chǎng),實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果:建設(shè)期共動(dòng)用土方總量96.98 萬(wàn)m3,其中總挖方量48.49 萬(wàn)m3,總填方量48.49 萬(wàn)m3,無(wú)借方和棄方,由于優(yōu)化道路走向、減少進(jìn)站道路長(zhǎng)度,實(shí)際挖方、填方,較方案設(shè)計(jì)均減少0.37 萬(wàn)m3。
本項(xiàng)目在施工過(guò)程中,嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì),開(kāi)展施工作業(yè),水土保持措施按照已批復(fù)的水土保持方案和主體工程水保專項(xiàng)設(shè)計(jì)完成,施工結(jié)束后,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整,及時(shí)恢復(fù)地表植被,各分區(qū)的水土保持措施為:①風(fēng)機(jī)箱變:植生袋護(hù)坡2 171.97m3,表土剝離11 300 m3,土地整治12.5 hm2,植被恢復(fù)12.5 hm2,彩條布苫蓋3 000 m2,編織袋攔擋4 950 m3,臨時(shí)排水溝6 190 m;②變電站:漿砌石護(hù)坡2 000 m2,排水溝1 675 m,表土剝離3 200 m3,土地整治0.32 hm2,植被恢復(fù)0.32 hm2,彩條布苫蓋1 000 m2;③施工生產(chǎn)生活區(qū):表土剝離3 000m3,土地整治1.0 hm2,植被恢復(fù)1.0hm2,彩條布苫蓋400m2,編織袋攔擋200m3,臨時(shí)排水溝400 m,沉砂池1 座;④集電線路:植生袋護(hù)坡1 100 m3,表土剝離700m3,土地整治7.13 hm2,植被恢復(fù)7.13 hm2,彩條布苫蓋4 200 m2,編織袋攔擋1 200 m3;⑤道路工程:植生袋攔擋1 695 m3,漿砌石擋墻5 795.35m3,排水溝4 920 m,表土剝離27 600 m3,土地整治37.16 hm2,植被恢復(fù)37.16 hm2,彩條布苫蓋4 870 m2。
經(jīng)實(shí)地調(diào)查統(tǒng)計(jì),項(xiàng)目區(qū)各項(xiàng)水土保持措施運(yùn)行穩(wěn)定、防護(hù)效果顯著,水土流失監(jiān)測(cè)六項(xiàng)指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)(詳見(jiàn)表2),建設(shè)期實(shí)際擾動(dòng)土地總面積80.02 hm2,擾動(dòng)土地整治面積79.20 hm2,擾動(dòng)土地整治率98.98%;除基礎(chǔ)設(shè)施占地外,造成的人為水土流失面積64.15 hm2,實(shí)施水土保持工程措施和植物措施面積63.33 hm2,水土流失總治理度98.72%;經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析,通過(guò)坡面侵蝕溝體積量測(cè)法和測(cè)釬法等方法測(cè)定,確定本項(xiàng)目設(shè)計(jì)水平年土壤流失強(qiáng)度為220 t/km2·a,項(xiàng)目區(qū)土壤允許流失量為200 t/km2·a,土壤流失控制比0.91;在施工過(guò)程中,項(xiàng)目實(shí)際挖方總量48.49 萬(wàn)m3,填方總量48.49 萬(wàn)m3,挖填平衡,攔渣率可達(dá)98%;項(xiàng)目區(qū)林草類植被面積57.72 hm2,可恢復(fù)林草植被面積58.54 hm2,林草植被恢復(fù)率98.60%,林草覆蓋率72.13%。
表2 水土流失監(jiān)測(cè)六項(xiàng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)情況表
該風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)周期長(zhǎng),施工期擾動(dòng)范圍變化大,風(fēng)機(jī)箱變區(qū)和施工道路區(qū)是本次監(jiān)測(cè)的重點(diǎn),根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容,分區(qū)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),及時(shí)反映建設(shè)過(guò)程中各監(jiān)測(cè)分區(qū)的水土流失量變化情況。從實(shí)地監(jiān)測(cè)結(jié)果可以看出,在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,建設(shè)單位嚴(yán)格按照相關(guān)要求,積極開(kāi)展水土保持防護(hù)工作,按照水土保持方案和水土保持專向設(shè)計(jì)要求,落實(shí)各監(jiān)測(cè)分區(qū)的水土保持措施,布局合理、防護(hù)效果顯著,水土保持監(jiān)測(cè)六項(xiàng)指標(biāo)符合建設(shè)類項(xiàng)目水土流失防治一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求,項(xiàng)目區(qū)水土流失得到有效控制。