江西屏山風電場工程可能造成的水土流失危害,農(nóng)業(yè)工程論文

江西屏山風電場工程可能造成的水土流失危害,農(nóng)業(yè)工程論文隨著江西城市化進程的加快，城市經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人民生活水平的提高，城市配網(wǎng)用電負荷仍然會保持較快的增速，估計20182021年全省城市將保持每年10%以上的增長趨勢，個別城市可能由于工業(yè)負荷增長迅猛，增長速度會更高層次．江西電網(wǎng)風電的比例較小，火電裝機相對過大，煤炭燃燒向大氣中排放的二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳、煙塵等環(huán)境污染嚴重威脅全省經(jīng)濟發(fā)展和人民生命健康．因而，合理開發(fā)和節(jié)約使用自然資源，改良資源利用方式，調整資源構造配置，提高資源利用率，是改善生態(tài)、保衛(wèi)環(huán)境的有效途徑．風能是清潔的、可再生能源領域中最具工業(yè)開發(fā)規(guī)模和希望的一種能源，開發(fā)風能符合國家環(huán)保、節(jié)能政策，風電場建設符合國家關于能源建設的發(fā)展方向，是國家大力支持的產(chǎn)業(yè)．然而，在風電廣受熱捧的同時，卻又不得不面對風電建設及運行中造成的嚴重水土流失．本文以江西屏山風電場工程為例，討論風電場可能造成的水土流失危害和可能產(chǎn)生的新增水土流失量，進而為風電場的水土流失防治提供科學根據(jù)．1大概情況1．1項目大概情況中電投江西屏山風電場工程場址區(qū)位于贛州市于都縣西南，盤古山鎮(zhèn)北部，距于都縣城30km，距贛州市51．3km．場址區(qū)中心地理位置為東經(jīng)1152522．57、北緯254137．79．風機分布于屏山山脊線上，山脊走向為SE-NW，山脊長約9～10km，海拔高程為870～1320m，風場范圍14．23km2．工程擬建內容包括24臺單機容量為2000kW的風機，總裝機容量為48MW，24臺2350kVA箱式變壓器，施工吊裝場地24處;新建1座110kV升壓變電站和22．5km集電線路;修建進場道路0．1km、施工及檢修道路19．5km;施工場地6處、施工用電線路8．0km;風電場工程由風電機組區(qū)、輸變電工程、道路工程和施工生產(chǎn)生活區(qū)組成．工程的建設符合可持續(xù)發(fā)展原則和國家能源發(fā)展戰(zhàn)略，有利于改善能源構造，保衛(wèi)當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，促進當?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展，增加地方財政收入，進而帶動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，提高人民的生活水平．因而，風電場的建設不僅有較好的經(jīng)濟效益，而且具有明顯的社會效益及環(huán)境效益．1．2項目區(qū)大概情況項目區(qū)屬山地地貌，海拔高度介于870～1320m之間，成土母質主要為砂巖類風化物，土壤類型主要為黃壤和草甸土．現(xiàn)在狀況植被類型主要為針葉林、山地矮林和山地草甸交織帶，800m高程以上植被稀少，以山地草甸為主，草甸深缺乏0．5m;800m高程下面主要為針葉林和山地矮林．樹草種主要有馬尾松(Pinusmasso-nianaLamb．)、苦楝(MeliaazedarachL．)、杉木(Cunninghamialanceolata(Lamb．)Hook．)、油桐(Verniciafordii(Hemsl．))、梧桐(PlatanusacerifoliaWilld．)、毛竹(Phyllostachysdeulis(Carr．)H．deLehaie)、冬青(Ilexchinen-sisSims)、油茶(CamelliaoleiferaAbel．)、杜鵑(RhododendronsimsiiPlanch．)、算盤子(Glochidion)、白芒(Miscanthussinensis)、辣蓼(P．hydropiper)、芭茅(Miscanthusfloridulus(Labill．)Warb．)、鐵芒萁(Dicranopterisdichotoma)、狗尾草(Setariaviridis(L．)Beauv．)、囊穎草(Sacciolepisindica(Linn．)A．Chase)、細柄草(Capillipe-diumparviflorum)、四葉萍(FourleafPepperwort)、狗牙根(Cynodondactylon(Linn．)Pers．)等．項目區(qū)林草覆蓋率80%以上．土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，根據(jù)水利部辦公廳關于印發(fā)(全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)復核劃分成果〕的通知和江西省人民(關于劃分水土流失重點防治區(qū)的公告〕，項目所在地于都縣屬國家級水土流失重點治理區(qū)、江西省水土流失重點治理區(qū)和重點監(jiān)督區(qū)．項目占地類型為林地和草地，工程計劃總工期16個月．2預測2．1預測范圍和單元本項目為電力類建設類項目，屬國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的(產(chǎn)業(yè)構造調整指導目錄〕中鼓勵類建設項目．項目建設經(jīng)過中的場地平整，大量開挖、搬運、填筑土石方將擾動原地貌，損壞現(xiàn)有土地、植被，改變地表構造，構成松懈的裸露地表，直接降低和毀壞原有土地的水土保持功能，另外，施工經(jīng)過中產(chǎn)生的臨時性堆土，若不采取一定的防護措施，易造成新的水土流失．該項目產(chǎn)生的水土流失的時間和區(qū)域相對集中，其預測的范圍為工程建設的擾動區(qū)域．根據(jù)工程建設的特點，水土流失預測范圍包括風電機組區(qū)、輸變電工程、道路工程和施工生產(chǎn)生活區(qū)等4個預測單元，總面積41．39hm2．華而不實風電機組區(qū)包括風機基礎、箱式變電站和施工吊裝場地等，總面積為9．57hm2;輸變電工程區(qū)包括集電線路和升壓變電站等，總面積8．39hm2;道路工程區(qū)包括進場道路、進站道路和施工及檢修道路等，總面積22．10hm2;施工生產(chǎn)生活區(qū)包括施工場地和施工用電線路等，總面積1．33hm2．2．2預測時段根據(jù)項目建設的特點和主體工程水土保持分析評價的結果，本工程水土流失預測時段包括施工準備期、施工期和自然恢復期．根據(jù)主體工程施工進度布置，結合項目區(qū)產(chǎn)生水土流失的季節(jié)確定各區(qū)域的水土流失預測時段，當施工時段超過雨季長度時按全年計算，未超過雨季長度時按占雨季長度的比例計算．本工程各區(qū)域水土流失預測時段詳見表1．2．3預測內容及方式方法根據(jù)GB504332008(開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范〕的要求，結合項目建設可能造成水土流失的因素分析，本工程水土流失預測的內容和主要方式方法見表2．【表1-2】3土壤侵蝕模數(shù)確實定3．1土壤侵蝕背景值確實定項目區(qū)土壤侵蝕類型以水力侵蝕為主，根據(jù)區(qū)域土壤侵蝕背景資料、水土保持規(guī)劃資料、并結合項目區(qū)地形地貌、土地利用類型、氣象資料、土壤母質、植被覆蓋等進行綜合分析，經(jīng)現(xiàn)場踏勘、調查并咨詢當?shù)厮＜乙庖娋C合確定．各區(qū)域的土壤侵蝕背景值采用水土流失現(xiàn)在狀況確定的各單元數(shù)據(jù):風電機組區(qū)土壤侵蝕模數(shù)為250t/(km2a)、輸變電工程土壤侵蝕模數(shù)為240t/(km2a)、道路工程土壤侵蝕模數(shù)為320t/(km2a)、施工生產(chǎn)生活區(qū)土壤侵蝕模數(shù)為230t/(km2a)．3．2擾動地表后土壤侵蝕模數(shù)確實定本工程擾動地表后土壤侵蝕模數(shù)采用類比法確定，類比工程選用同類型項目、自然條件相近、工程特點和水土流失特點相近的贛州南500kV輸變電工程．根據(jù)類比分析，本工程與類比工程自然條件相近，施工內容類似，但所經(jīng)區(qū)域地形較陡，降雨量略大，因而本工程各區(qū)域擾動后的土壤侵蝕模數(shù)采用贛州南500kV輸變電工程類似區(qū)域的實測數(shù)據(jù)，并在這里基礎上加以修正，修正系數(shù)取1．1．各區(qū)域擾動地表后土壤侵蝕模數(shù)詳見表3.【表3】4水土流失預測成果4．1可能造成的水土流失危害通過查閱項目技術資料、設計圖紙等，確定本工程建設對原地貌、土地和植被造成擾動和損壞的面積為41．39hm2，華而不實草地38．59hm2，林地2．80hm2．根據(jù)主體工程的設計資料和實地調查分析，本工程建設損壞的水土保持設施總面積為41．39hm2．本工程挖填土石方總量為154．56萬m3，華而不實挖方總量77．28萬m3，填方總量77．28萬m3，無借方，也不產(chǎn)生永久性棄方．4．2可能造成的水土流失面積和流失量根據(jù)類比預測、比擬分析獲得的水土流失情況計算可得，本工程建設可能造成的最大水土流失量為3414t，可能新增的水土流失量為3224t．(1)水土流失總量W=AMT．式中W為水土流失總量(t);A為侵蝕面積(km2);M為擾動后土壤侵蝕模數(shù)(tkm－2a－1);T為土壤侵蝕時間(a)．(2)新增水土流失量W=A(M1－M2)T．式中M2為土壤侵蝕背景值(tkm－2a－1)．本工程建設期水土流失總量和新增水土流失總量詳見表4，各區(qū)域建設施工可能造成的水土流失量預測結果詳見表5.【表4-5】5水土流失危害分析及建議5．1可能造成的水土流失危害分析(1)由于項目區(qū)屬山地地貌，海拔標高870～1320m，植物生長條件惡劣，一旦毀壞恢復難度大．但項目的建設將不可避免地損壞原地貌和植被，毀壞地表層的物理構造，減弱地表的抗蝕抗沖能力，在雨水作用下，造成嚴重的水土流失，對項目區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境造成一定的不利影響．(2)在項目建設經(jīng)過中，將不可避免地擾動原有地表和植被，毀壞了原有地表及土壤的構造，降低了地表內涵修養(yǎng)水的能力，改變了土壤的密實度，使土壤的抗蝕性減弱了，雨水來臨時，產(chǎn)流增大，進而加劇地面的水土流失，導致產(chǎn)沙量的增加，給項目區(qū)周邊區(qū)域的生產(chǎn)、生活帶來一定的負面影響．5．2建議(1)在場地平整經(jīng)過中，應設置必要的臨時水土保持措施，控制施工經(jīng)過中的水土流失;同時采用臨時防護措施．除此之外，由于項目區(qū)海拔高度在870～1320m之間，立地條件嚴酷，為保衛(wèi)區(qū)域內的草甸景觀，應嚴格控制施工范圍，場地平整前，先將區(qū)域內的草皮和表土進行剝離．(2)水土保持工程隨主體工程的施工進度分期、分批地盡早布置施行，使其盡快發(fā)揮效益．(3)在水土保持方案設計中，實行工程措施與植物措施相結合，臨時措施與永久措施相結合，攔擋與排水措施先行，植物措施盡可能的提早;同時加強施工管理，合理布置施工，縮短地表裸露時間和面積，以減少水土流失的發(fā)生．(4)根據(jù)預測結果，施工期產(chǎn)生的水土流失量占新增水土流失量的98．57%，華而不實，新增水土流失主要發(fā)生在風電機組區(qū)、道路工程，這些區(qū)域將作為本方案的防治重點，也是本方案的監(jiān)測重點．以下為參考文獻:［1］李智廣．開發(fā)建設項目水土保持監(jiān)測［M］．北京:中國水利水電出版社，2008:2