候宗民 水利部新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計研究院
和靜縣位于新疆中部,天山中段南麓,屬中溫帶大陸性干旱氣候,光熱資源豐富,年平均日照時數(shù)為2941.8h,全年太陽能輻射總量在5492.9MJ/m2·a,太陽能資源較豐富,非常適合太陽能資源的開發(fā)利用。
新疆巴州和靜縣新天光伏發(fā)電一期20MWp工程位于和靜縣查汗烏蘇地區(qū),場區(qū)距離和靜縣城約30km。項目區(qū)年平均溫度8.8℃,年平均降水量68.1mm,年平均蒸發(fā)量2102.1mm,年平均風(fēng)速1.6m/s,主導(dǎo)風(fēng)向為NW。場址區(qū)域土壤類型為礫質(zhì)棕漠土,植被稀少,覆蓋度低于5%,呈荒漠景觀。一期項目安裝單塊容量280Wp多晶硅固定式太陽能板71680塊,裝機(jī)規(guī)模20M Wp,預(yù)計年上網(wǎng)電量27998.6MWp·h,年利用小時數(shù)1400h。項目建設(shè)占地49.18hm2,土地類型為未利用地。建設(shè)內(nèi)容主要包括場內(nèi)新建光伏陣列區(qū)一處,電纜溝5000m、運行管理區(qū)一處,站區(qū)空地布設(shè)臨時施工生產(chǎn)生活區(qū)一處,場內(nèi)道路8610m,進(jìn)場道路100m。分生產(chǎn)區(qū)、運行管理區(qū)、道路工程區(qū)、施工生產(chǎn)生活區(qū)四個二級分區(qū)。
工程建設(shè)對水土流失的影響主要發(fā)生在工程建設(shè)期(含施工準(zhǔn)備期)的施工活動,重點在各施工區(qū)域的土建施工中,包括生產(chǎn)區(qū)、運行管理區(qū)和道路工程區(qū)。
2.1.1 生產(chǎn)區(qū)、運行管理區(qū)及施工生產(chǎn)生活區(qū)
施工準(zhǔn)備期:場地的四通一平、部分開挖機(jī)填方工程,由于地表覆蓋物被清除,大面積土地裸露在外,原地貌被擾動,引發(fā)水土流失產(chǎn)生。
土建施工期:地基開挖、回填、建(構(gòu))筑物建設(shè),造成地表擾動和再塑,使地表失去固土抗沖能力。大量松散土體、建(構(gòu))筑物材料的臨時堆積。施工材料、土石方運輸?shù)纫准挟a(chǎn)生較大量的水土流失,并對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。
設(shè)備安裝及調(diào)試期:對地表的挖、填擾動工作全部結(jié)束,土建施工期臨時堆放的土、石及施工剩余材料均已被清理運走,建(構(gòu))筑物占用以外的場地已開始進(jìn)行平整,為機(jī)組投產(chǎn)運行前的準(zhǔn)備階段。該階段只有少部分裸露地,造成水土流失。
2.1.2 道路工程區(qū)
水土流失主要發(fā)生在道路路基開挖、填筑均可擾動施工區(qū)沿線地表、使植被受到破壞。該區(qū)域施工強(qiáng)度大,施工車輛、人員較多,路基修筑將改變地面坡度,破壞植被,因而沿線區(qū)域水土流失將加劇,其中場地平整及路基開挖易產(chǎn)生水土流失,隨著路基施工的結(jié)束,其產(chǎn)生的水土流失也將逐漸減少。
主體工程建成后,建設(shè)期被擾動、裸露的土地均通過采取工程措施與植物措施、綠化措施相結(jié)合的綜合措施,進(jìn)行了綜合防治。施工區(qū)場地也已采取了土地平整措施。工程建設(shè)區(qū)域范圍內(nèi)水土流失將大大減少。工程建成投運后,建設(shè)區(qū)內(nèi)大部分征地都被光伏板、辦公樓等永久性建筑物、道路占壓、使用,人為活動對地表的擾動很小或基本消除,水土流失量較建設(shè)期相應(yīng)有所下降,水體流水因素將以自然因素為主。
項目區(qū)所在和靜縣屬于省級水土流失重點監(jiān)督區(qū)。項目水土流失防治責(zé)任范圍為50.67hm2,其中項目建設(shè)區(qū)面積為49.18hm2,直接影響區(qū)為1.49hm2,各分區(qū)水土流失防治責(zé)任范圍見表1。
光伏發(fā)電項目屬于建設(shè)生產(chǎn)類項目,土石方工程主要是施工期光伏陣列區(qū)及電纜溝區(qū)土方開挖與回填平整及其他區(qū)域局部平整產(chǎn)生的。經(jīng)統(tǒng)計,工程總挖方7.34萬m3,填方7.34萬m3,無棄方。經(jīng)計算,項目建設(shè)可能造成水土流失總量約為5099t,其中施工準(zhǔn)備期土壤侵蝕量63t,施工期土壤侵蝕量2168t,自然恢復(fù)期侵蝕量2869t。水土流失的重點時段為施工期,重點區(qū)域為光伏陣列區(qū)、場內(nèi)道路區(qū)。
項目建設(shè)占地49.18hm2,從整體上看,工程布局較為緊湊,占地面積合理,沒有亂占亂挖及隨意破壞地表等不合理情況。各分區(qū)水土保持措施體系見表2。
表1 工程水土流失防治責(zé)任范圍
表2 工程水土保持措施體系表
項目生產(chǎn)區(qū)占地面積共計45hm2,主要包括光伏陣列區(qū)、電纜溝區(qū)兩部分。
光伏陣列區(qū)的施工包括基礎(chǔ)開挖、混凝土基座澆筑,土石方回填,夯實。主體工程施工結(jié)束后,對光伏板底部及光伏板之間的裸露地表采取土地平整措施,土地平整面積40.30hm2。為了防止基礎(chǔ)土石方開挖產(chǎn)生的臨時堆土由于風(fēng)蝕、水蝕產(chǎn)生新的水土流失,同時考慮到基礎(chǔ)施工周期較短,因此對基礎(chǔ)開挖土方進(jìn)行簡易防護(hù),在其臨時堆土上覆蓋彩條布進(jìn)行苫蓋并用編織袋裝土壓蓋,經(jīng)估算,需防塵網(wǎng)5000m2,編織袋裝土200m3。
電纜溝區(qū)的施工主要包括管溝開挖、電纜敷設(shè),土石方回填、夯實。場內(nèi)電纜溝開挖主要采用小型機(jī)具開挖,開挖的土方臨時堆放在溝槽一側(cè),采取臨時攔擋措施,在其臨時堆土上覆蓋彩條布進(jìn)行苫蓋并用編織袋裝土壓蓋。另一側(cè)區(qū)域設(shè)施工便道,便于施工和防護(hù),管溝敷設(shè)完畢進(jìn)行場地平整,土地平整面積1.5hm2,恢復(fù)原地貌。
運行管理區(qū)布置有主控樓、開關(guān)站、聯(lián)合泵房等,占地面積為0.39hm2,后期綠化面積0.06hm2。在管理區(qū)場內(nèi)道路和廣場采取永臨結(jié)合的防護(hù)措施,施工期鋪設(shè)礫石,可有效減少施工過程中水土流失,礫石壓蓋面積0.16hm2,礫石覆蓋厚度6cm,施工結(jié)束后根據(jù)主體工程硬化要求,對場地進(jìn)行土地平整,完善地坪處理后進(jìn)行硬化處理,硬化面積0.16hm2。硬化工程的實施既可以增加地面覆蓋度,又可以有效控制生產(chǎn)運行期水土流失的發(fā)生。
為減少因基礎(chǔ)開挖機(jī)表土剝離產(chǎn)生的臨時堆土造成的水土流失,在運行管理區(qū)設(shè)置臨時堆土場一處,臨時堆土場周邊采用編織袋擋護(hù)和防塵網(wǎng)苫蓋,防塵網(wǎng)上用編織袋裝土蓋壓。
施工前對施工生產(chǎn)生活區(qū)的材料堆放場及施工道路采取礫石壓蓋,防止因人員及車輛頻繁擾動造成的水土流失,礫石壓蓋面積為0.2hm2。在施工結(jié)束后,對場地進(jìn)行土地平整,平整面積為0.3hm2。類比其他工程,施工生活區(qū)為人員集中活動區(qū)域,采取灑水降塵防治水土流失效果較為明顯,每天灑水一次,施工期按150天考慮,整個施工期降塵用水量為200m3。
道路工程區(qū)包括進(jìn)場道路100m,場內(nèi)道路8610m,主體工程設(shè)計了進(jìn)場道路施工期對該區(qū)域進(jìn)行道路平整、礫石壓蓋,施工后硬化措施,場內(nèi)道路的砂石路面設(shè)計。施工期內(nèi)場內(nèi)道路較寬約為10m,施工完成后在施工臨時道路的基礎(chǔ)上修建寬度為4m的場內(nèi)永久檢修道路,其余6m路面恢復(fù)為自然地面。施工期對道路工程區(qū)進(jìn)行灑水抑制揚塵。
水土保持方案實施后,預(yù)測在設(shè)計水平年可實現(xiàn)擾動土地整治率為95%,水土流失總治理度為87%,水土流失控制比為1.0,攔渣率為96%,可實現(xiàn)水土流失防治目標(biāo)。通過工程建設(shè)和運行過程中實施的一系列水土保持措施,能有效防止新增水土流失,實現(xiàn)項目區(qū)環(huán)境的恢復(fù)和改善。