臺吉營風(fēng)力發(fā)電場新建工程水土流失預(yù)測

姚志遠 北票市水土保持辦公室，遼寧 北票 125000

臺吉營風(fēng)力發(fā)電場新建工程水土流失預(yù)測

姚志遠 北票市水土保持辦公室，遼寧 北票 125000

在說明臺吉營風(fēng)力發(fā)電場新建工程水土流失預(yù)測所需基本參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用類比與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法對工程擾動原地貌及損壞水土保持設(shè)施面積、項目棄渣量、可能造成的水土流失量進行了預(yù)測。關(guān)鍵詞

水土流失預(yù)測；侵蝕模數(shù)

1 項目概況

北票臺吉營風(fēng)力發(fā)電場擬建場址位于遼寧省北票市北塔子鄉(xiāng)雙廟村附近。場區(qū)規(guī)劃面積為14km2，地形為海拔高度360m～450m的丘陵。北票臺吉營風(fēng)力發(fā)電場新建工程裝機容量為49.50MW，設(shè)計安裝1500kw風(fēng)力發(fā)電機組33臺，施工期新建及改建原有道路合計23.28km，新建10kV架空輸電線路38.30km。建設(shè)工期12個月（2010年6月～2011年5月）。

2 預(yù)測范圍和預(yù)測時段

2.1 預(yù)測范圍

項目建設(shè)區(qū)范圍內(nèi)可能造成水土流失的面積均計入水土流失預(yù)測范圍，區(qū)依據(jù)項目施工占地區(qū)域的地貌特征、施工工藝對水土流失的影響程度等因素的不同，將本項工程的水土流失預(yù)測單元劃分為風(fēng)電機組防治區(qū)、道路防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)和施工場地防治區(qū)，面積合計21.35hm2。

2.2 預(yù)測時段

該工程屬于建設(shè)類項目，工程竣工后不再進行擾動。根據(jù)主體工程施工進度安排，本項工程施工準備期較短且與建設(shè)期交錯，故水土流失預(yù)測劃分為施工期和自然恢復(fù)期兩個時段。根據(jù)工程施工特點和工程施工進度安排，施工期水土流失類型復(fù)雜，分布范圍較廣，侵蝕程度較重，是水土流失預(yù)測的重點時段，施工期預(yù)測時間為1年（2010年6月～2011年5月）。工程施工結(jié)束后在不采取水土保持措施的條件下，松散裸露土壤表面趨于穩(wěn)定，在自然條件下植被逐漸恢復(fù)，土壤侵蝕強度減弱并接近原背景值。根據(jù)項目區(qū)的氣候特點、植被生長狀況以及土地類型，確定自然恢復(fù)期的時間段為2年（2011年6月～2013年5月）。

3 預(yù)測內(nèi)容和方法

依據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》的要求，根據(jù)本工程實際情況，在分析評價的基礎(chǔ)上，確定各預(yù)測項目內(nèi)容包括：工程開挖擾動地表、占壓土地和損壞林草植被的土地類型、面積 ，測算因工程建設(shè)損壞的水土保持設(shè)施面積，工程棄渣的去向和數(shù)量，預(yù)測擾動地表可能產(chǎn)生水土流失的面積；計算工程建設(shè)過程中可能造成的新增水土流失量、流失總量等，分析在不采取水土保持措施情況下，水土流失對各方面可能造成的水土流失危害。水土流失量及新增水土流失量，依據(jù)地貌條件的不同選擇不同的經(jīng)驗公式及參數(shù)計算。

4 預(yù)測結(jié)果

4.1 擾動地表面積

通過分析主體工程可行性研究報告提供的施工占地情況，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查和遙感圖像資料，確定本項工程施工擾動原地貌面積21.35hm2，其中坡耕地11.06hm2，荒地9.45hm2，林地0.84hm2。

4.2 棄土（石、渣）量

本項工程建設(shè)過程中對開挖土石方統(tǒng)一調(diào)配，風(fēng)機基礎(chǔ)、箱變基礎(chǔ)回填剩余的土石方用于道路的鋪筑，輸電線路線桿基礎(chǔ)開挖土石方就地平整。工程開挖總方量為7.48萬m3，經(jīng)調(diào)運利用后全部回填，工程施工過程中不產(chǎn)生棄土棄渣，運行期間無棄渣產(chǎn)生。

4.3 水土流失預(yù)測總量

⑴ 擾動前不同預(yù)測單元土壤侵蝕模數(shù)的確定

本項目各預(yù)測單元擾動前占地類型為荒地、林地和坡耕地，其中林地為成年油松林，森林覆蓋率較高，坡耕地平均坡度在8°左右，荒地的平均林草覆蓋率為25%。項目所在區(qū)域多年平均土壤侵蝕模數(shù)為3820t/km2a，土壤侵蝕屬中度侵蝕，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查觀測，針對項目區(qū)的、地貌、土壤、植被等水土流失影響因子的特性，確定項目區(qū)內(nèi)林地侵蝕模數(shù)為1200t/km2a，坡耕地侵蝕模數(shù)為1500t/km2a，荒地侵蝕模數(shù)為2000t/ km2a。

⑵ 擾動后不同預(yù)測單元施工期土壤侵蝕模數(shù)的確定

地表擾動后坡度有所增加，不同的水土流失預(yù)測單元根據(jù)坡度不同選擇經(jīng)驗公式，計算參數(shù)中反映植被蓋度的因子C在擾動后為0，風(fēng)電機組防治區(qū)、道路防治區(qū)、 輸電線路防治區(qū)和 施工場地防治區(qū)的擾動后水蝕模數(shù)分別為2315.6、4614.4、4614.4和2315.6。

項目區(qū)所在地多年平均風(fēng)速為2.30m/s，根據(jù)當?shù)赝寥懒浇M成及調(diào)查咨詢，產(chǎn)生風(fēng)蝕的啟動風(fēng)速為4.30m/ s，風(fēng)蝕模數(shù)采用經(jīng)驗公式進行計算，風(fēng)蝕模數(shù)為358t/km2a。

擾動后預(yù)測單元施工期的風(fēng)電機組防治區(qū)、道路防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)和施工場地防治區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)分別為2673.6、4972.4、4972.4和2673.6。

⑶ 擾動后不同預(yù)測單元自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)的確定

主體工程運行投產(chǎn)后，地表植被在自然條件下逐漸恢復(fù)，通過土地平整壓實，土壤抗蝕性有所增強，水土流失減少。根據(jù)項目區(qū)的氣候條件確定自然恢復(fù)期時間2年，第1年土壤侵蝕模數(shù)取擾動后的85%，第2年通過自然恢復(fù)，侵蝕模數(shù)將會降低，但仍然達不到原地貌侵蝕狀態(tài)，取擾動后侵蝕模數(shù)的70%。自然恢復(fù)期水土流失預(yù)測見表1。

⑷ 水土流失量、新增水土流失量

通過對項目建設(shè)過程中產(chǎn)生的水土流失進行預(yù)測，工程施工占地范圍內(nèi)未擾動前的平均土壤侵蝕模數(shù)為1710t/ km2a，由于項目主體設(shè)施的建設(shè)，工程建設(shè)期土壤侵蝕模數(shù)達到3417t/ km2a。本項工程水土流失預(yù)測總量2188.33t，因工程建設(shè)而增加的水土流失量1093.39t，其中施工期新增水土流失量323.24t、自然恢復(fù)期新增水土流失量770.15t。道路防治區(qū)是本建設(shè)項目水土流失最嚴重的區(qū)域，必須采取工程防護措施對其進行治理。

5 結(jié)語

通過水土流失預(yù)測可以看出，本工程水土流失增量較大，以道路防治區(qū)的水土流失危害最為嚴重。由于本項目的開發(fā)建設(shè)，改變、破壞了項目區(qū)原有地貌、植被及土壤結(jié)構(gòu)，在不同程度上對原有水土保持設(shè)施造成不同程度的破壞。風(fēng)電機組基礎(chǔ)開挖形成的松散堆積體及裸露地表，使土地降低了固土抗蝕能力，抗蝕能力極弱，水土流失量相應(yīng)增加，如不采取有效的水土保持防護措施，在出現(xiàn)強降雨并形成較大的地表徑流時，水土流失強度將加大。本項工程所在地屬于水土流失重點治理區(qū)，施工過程中如果不采取有效防治措施，原地面水土流失加劇，造成的水土流失將使區(qū)域附近生態(tài)環(huán)境迅速惡化，影響當?shù)氐沫h(huán)境質(zhì)量。

表1 自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)計算表

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.014