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摘要：太陽能作為一種重要的清潔能源，大力開發利用，不僅可以節約大量的化石能源，而且可以逐步改善能源的供給和消費結構。對于以煤炭經濟為主導的山西來講，大力開發太陽能發電項目，不僅可以實現電力能源的供給多元化，而且對于實現轉型跨越發展、經濟社會和諧發展以及生態環境改善，均具有重要的現實意義。以簸箕掌50MW光伏發電項目水土保持監測為例，詳細論述了水土保持監測時間、監測內容、監測方法、監測點位布設與監測頻次；根據監測資料對監測結果進行了分析，擾動土地整治率達到98.69%，水土流失總治理度達到98.27%，攔渣率為100%，林草植被恢復率達到99.78%，林草覆蓋率達到66.03%，各項指標均達到了建設類項目水土流失防治一級標準，取得了良好的生態效益和社會效益。

關鍵詞：水土保持;監測;水土流;防治措施;光伏發電項目;陽泉市

隨著社會經濟的快速發展，我國對能源的需求量呈現出逐年增加的趨勢，從目前能源消費結構來看，化石能源仍然占據主體地位[1]。隨著生態文明與建設生態友好型社會理念的確立，開發新的清潔型能源并逐步提高其所占比重，減少化石能源消耗量，改善我國長期以來的能源供給結構，對于有效降低環境污染具有重要作用[2]。近幾年來，我國國際貿易形勢雖然發生了較大變化，但石油的對外依存度仍超過了60%。所以，改善目前的能源結構，發展高效清潔型能源產業，對于保障我國的能源安全和生態安全成為必然。太陽能作為一種重要清潔能源，是我國未來重點開發的潛在能源。大力開發太陽能利用，不僅可以節約大量的化石能源，大大減少我國能源的對外依存度，而且可以逐步改善能源的供給和消費結構[3]，促進社會經濟與生態環境持續協調發展。對于以煤炭經濟為主導的山西來講，大力開發太陽能發電項目，不僅可實現電力能源的供給多元化，而且對于實現轉型跨越發展、經濟社會和諧發展以及生態環境改善，均具有重要的現實意義。本文以陽泉太科光伏電力有限公司新建山西陽泉市采煤沉陷區國家先進技術光伏發電示范基地新莊窩村—簸箕掌50MW光伏發電項目為例，分析其在工程建設和施工中水土保持監測工作流程以及取得的成效，以期為類似工程建設進行水土保持監測提供理論與實踐依據。

1項目及項目區概況

簸箕掌50MW光伏發電項目，位于陽泉市郊區舊街鄉路家莊村附近，為陽泉太科光伏電力有限公司新建項目。總裝機容量為50MW，由22個1.6MW多晶硅發電單元、8個1.6MW單晶硅發電單元和1個2MW雙玻無框N型雙面發電單元組成。項目占地面積122.30hm2，其中永久占地115.17hm2，以草地為主；工程挖填方總量11.28萬m3，挖填平衡，無棄方。項目總投資42669.91萬元，與水土保持有關的土建投資8537.75萬元，投資回收期10.35a。項目所在地屬于水土保持一級區劃的北方土石山區，地表物質主要為淡褐土，表層土壤厚度0.5-2.0m，有機質含量2.24%，全氮含量0.12%，局部基巖裸露。年均降水量529.9mm，6-9月降水量占全年的75.3%。項目區內無常年性河流，雨季在溝谷中有短暫水流，雨水匯流進入桃河。項目區植被區劃上屬暖溫帶落葉闊葉林區，主要分布著油松、山楊、黃刺玫、虎榛子等天然植物，農作物以玉米和谷子為主，林草覆蓋率25%左右。項目區水土流失以輕度水力侵蝕為主，土壤侵蝕模數為每年1500t/km2。工程施工會對水土流失產生較為嚴重的影響。

2水土保持監測時間及方式

根據《開發建設項目水土保持技術規范》（GB50433-2008），本工程監測時段從施工準備期開始至水土保持方案服務期結束，即2017年7月至2018年11月，共1.42a。監測區域包括光伏電場防治區、交通道路防治區、輸電線路防治區和施工生產生活防治區4個部分[4]。在監測總體布置上，以全面監測為主，突出光伏電場防治區重點部位；在時間選擇上，以降雨集中、水土流失嚴重的6-9月份重點監測為主；在監測方法上，以選擇比較有代表性的重點部位和潛在水土流失區域實地監測為主，其他區域開展調查監測，對監測結果進行定性與定量分析；在監測具體落實上，具體負責監測的人員，根據預先確定的監測內容、時間、方法、地點做好準備工作，進行定期監測，并在特殊情況下隨時到現場進行不定期的監測和調查，以掌握項目建設區地表擾動、開挖回填、環境整治、植被恢復等情況，及時了解水土流失動態變化數據，并進行詳細的記錄。

3水土保持監測具體內容

本工程的水土保持監測，主要依據為《水土保持生態環境監測網絡管理辦法》及《水土保持監測技術規程》（SL277-2002），同時根據光伏發電項目對水土流失的影響具體情況確定監測內容。主要包括以下幾個方面：

3.1生態環境擾動監測光伏發電項目建設對局部地形和地貌的影響，建設區域生態環境變化，項目建設造成的地表變化，以及土方工程量、占地面積、林草覆蓋率等情況[5]。

3.2工程建設擾動面積動態監測因新建工程施工作業對地表變化影響較大，水土流失監測面積也會發生動態變化。所以，在監測實施中，分別按照開挖與回填工作面、施工道路、施工營地占地的動態變化進行監測，隨時記錄擾動面積及其水土流失狀況。

3.3土壤侵蝕模數與水土流失危害監測針對不同擾動類型區實時監測土壤流失量，并重點記錄人為活動區及其周邊的水土流失監測數據，詳細分析監測結果。

3.4水土保持方案實施效果監測重點監測水土保持方案確定的工程措施、植物措施對水土流失的控制，輔助監測臨時措施的防護效果。其中，工程措施主要包括工程建設數量、水土流失防護效果等監測內容[6]；植物措施主要包括栽植植物的成活率、栽培面積、最終保存率、生長情況、覆蓋程度及破壞綠地恢復率等內容；臨時措施主要包括施工中所采取的臨時水土保持措施種類以及攔渣保土效果等監測內容。

4水土保持監測方法

依據《水土保持監測技術規程》，建設生產項目的水土保持監測方法較多，例如地面觀測、調查監測、遙感監測、實地巡查等，但是在實際監測工作中并非全部使用，一般都是根據實際監測內容來選擇適宜的監測方法。綜合本項目建設特點以及水土流失特點，確定采用地面定位觀測和場地巡查相結合的方法進行監測。在地面水土流失監測中，采用定位觀測方式，建設期場地實施地面觀測，監測內容為坡面水土流失情況[7]。在具體觀測上，選擇邊坡設置簡易觀測場，采用鋼釬法進行監測，每個監測點用0.5-1m的鋼釬9根，鋼釬沿鉛直方向打入坡面，釘帽與坡面齊平。每次產生徑流時，觀測釘帽距地面高度，計算土壤侵蝕厚度和土壤侵蝕量。場地巡查服務于調查監測，屬輔助手段，對重點監測區域依據施工進度安排，進行定期或不定期的重點巡查，每次巡查均要對發現的問題和水土流失情況做好記錄。

5水土保持監測點位與頻次

5.1水土保持監測點位設置監測點位布設主要依據水土保持目標和防治分區進行確定。5.1.1光伏電場防治區在光伏電場內的道路邊坡設置1個地面監測點，監測水土流失情況；在綠化區域選擇具有代表性的地段布設1個植被監測點，監測植被生長情況及成活率。5.1.2交通道路防治區在交通道路排水口布設1個地面監測點，監測水土流失情況；在綠化區域選擇具有代表性的地段布設1個植被監測點，監測植被生長情況及成活率。5.1.3輸電線路防治區在植被恢復綠化區選擇具有代表性的地段布設1個植被監測點，監測植被生長情況及成活率。5.1.4施工生產生活防治區在施工生產生活植被綠化恢復區選擇具有代表性的地段布設1個植被監測點，監測植被生長情況及成活率。

5.2水土保持監測頻次本項目的水土保持監測頻次，結合項目所在地的水土流失情況，主要按照不同的監測內容進行具體確定。5.2.1建設初期地表水土流失動態監測重點監測擾動地表面積變化情況，每10d調查和記錄一次，用以分析建設施工初期地表擾動對水土流失的影響。5.2.2水土保持工程措施監測實施中的水土保持工程措施，每周監測和記錄一次；擾動地表面積、水土保持工程具體效果在6-9月份每10d監測一次，其余月份每個月監測一次。5.2.3水土保持植物措施監測主體工程施工期間的植物生長期，每月調查一次；主體工程施工完成后的植被恢復期間，每15d監測一次。5.2.4水土流失危害監測每次遇到強降水、大風等水土流失災害性天氣，在7d內完成監測。5.2.5水土保持調查監測在項目工程施工前、施工中期、完工后全面開展調查監測一次。

6監測結果與分析

6.1擾動土地整治率根據監測數據，工程建設期擾動地表面積122.30hm2，其中光伏電場擾動面積110.09hm2，交通道路5.87hm2，輸電線路6.14hm2，施工生產生活區0.20hm2，竣工驗收時基礎設施、硬化固化和水土保持措施面積共計120.70hm2，擾動土地整治率達到98.69%。

6.2水土流失總治理度除基礎設施占地外，造成的人為水土流失面積為83.77hm2，實施水土保持林草和工程措施面積為82.32hm2，水土流失總治理度達98.27%。

6.3土壤流失控制比項目區位于土石山區，年土壤允許流失量為200t/km2。實施水土保持措施后，根據有關研究成果，加權平均計算項目區的年土壤侵蝕模數為180t/km2。經計算，土壤流失控制比為1.11。

6.4攔渣率本項目土石方挖填平衡無棄方，故攔渣率達100%。

6.5林草植被恢復率根據監測資料，項目區宜于恢復營造植被的面積為80.93hm2，實際造林種草面積為80.75hm2，林草植被恢復率達99.78%。

6.6林草覆蓋率項目占地面積122.30hm2，實際造林種草面積為80.75hm2，林草覆蓋率達66.03%。項目區地處國家太行山水土保持重點工程區，從上述6項目指標的監測計算結果看，達到了一級防治標準。

7結論

從光伏發電項目工程建設過程來看，基本上做到了主體工程與水土保持方案實施同步推進，僅僅在光伏電場區域存在水土流失發生的概率，同時有可能會對周邊的生態環境產生影響[8]。水土保持方案提出的防治措施，基本落實到位。從水土保持監測結果分析來看，各項指標均達到了預期的防治目標，符合建設類項目水土流失防治一級標準要求。從生態效益和社會效益角度來看，水土保持方案實施后：項目區的水土流失得到了有效控制，主體工程安全運營更有保障；項目區的林草植被覆蓋率大為提高，生態環境明顯改善，對當地及周邊的社會、經濟、生態持續發展具有重要作用；同時，提高了項目建設單位的水土保持生態保護意識，塑造了工程建設生態優先、社會經濟可持續發展的良好形象。

參考文獻

[1]方圓，張萬益，曹佳文，等.我國能源資源現狀與發展趨勢[J].礦產保護與利用，2018（4）：34-42.

[2]王倩.我國能源消費現狀及其優化策略[J].商業經濟研究，2018（17）：40-42.

[3]劉秀如.我國多能互補能源系統發展及政策研究[J].環境保護與循環經濟，2018（7）：1-4.

[4]李明偉.遼西低山丘陵區光伏發電項目水土保持監測方法[J].農業與技術，2018（3）：54-56，83.

[5]張祺.淺析郭家溝礦井建設工程水土保持監測[J].科技情報開發與經濟，2009（9）：218-220.

[6]王心.凌源市應急供水工程水土保持監測及施工組織設計[J].中國科技信息，2014（12）：99-100.

[7]葛文鋒，單洪偉，劉剛.風水復合侵蝕區水土保持監測實施方案編制探討—以大慶油田熱電廠“上大壓小”擴建工程為例[J].水土保持應用技術，2012（4）：10-12.

[8]汪海飛.安徽績溪縣抽水蓄能電站水土流失防治研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2015.

作者：范鴻磊 單位：山西省水土保持科學研究所