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      某農(nóng)場20MW農(nóng)光互補發(fā)電水土流失預(yù)測

      2018-08-24 02:10:54曹潔萍
      水科學(xué)與工程技術(shù) 2018年4期
      關(guān)鍵詞:施工期模數(shù)土壤侵蝕

      曹潔萍

      (遼寧澤峰水利工程規(guī)劃設(shè)計有限公司,沈陽 110003)

      1 基本情況

      本項目位于遼寧省沈陽市于洪區(qū)光輝農(nóng)場,新建裝機容量為20MW光伏發(fā)電系統(tǒng),光伏陣列區(qū)與300座農(nóng)業(yè)大棚緊鄰建設(shè),并新建配套升壓站1座。

      項目主要包括光伏陣列區(qū)(占地65.40hm2)、升壓站(占地0.37hm2)、道路(占地2.02hm2)、施工生產(chǎn)生活區(qū)(占地0.14hm2)、預(yù)留地(占地12.07hm2)等。光伏陣列區(qū)包括光伏陣列、農(nóng)業(yè)大棚、集電線路、圍欄;升壓站包括生活用房、生產(chǎn)用房、附屬構(gòu)筑物、場地硬化、綠化區(qū)、輸電線路;道路包括光伏陣列區(qū)檢修道路和升壓站站內(nèi)道路;預(yù)留地為后期運行用地。

      2 概況

      項目區(qū)地貌類型為遼河沖積平原地貌,屬于溫帶大陸性季風氣候區(qū),土壤主要為棕壤,植被屬于長白植物區(qū)與華北植物區(qū)系的過渡帶,林草覆蓋率28%。地下水以淺層第四系空隙潛水為主,主要受大氣降水補給。潛水埋深一般隨地形起伏而異,地下水埋深較深。地形平坦,地面標高一般介于41.6~42.4m之間,相對高差0.80m。

      3 水土流失及水土保持

      3.1 水土流失現(xiàn)狀

      根據(jù) 《遼寧省第四次土壤侵蝕遙感普查成果公報》[1],結(jié)合現(xiàn)場實際勘測,項目區(qū)水土流失類型以微度水力侵蝕為主,土壤容許流失量為200t/(km2·a)。

      3.2 水土保持現(xiàn)狀

      項目區(qū)大部分為耕地,區(qū)間有縱橫農(nóng)用砂石路4條,交通便利。道路兩旁有人工開挖形成的排水溝,并栽植有防護林,具有較好的水土保持和環(huán)境美化功能。因此本工程施工時,需加強水土保持監(jiān)測和管理。

      4 水土流失預(yù)測

      4.1 預(yù)測范圍[2]

      根據(jù)主體工程施工進度安排,將水土流失預(yù)測時段劃分為施工期(含施工準備期)、自然恢復(fù)期兩個預(yù)測時段。

      4.1.1 施工準備期

      施工期預(yù)測范圍面積15.31hm2,其中光伏陣列區(qū)預(yù)測面積12.90hm2,升壓站預(yù)測面積0.25hm2,道路預(yù)測面積2.02hm2,施工生產(chǎn)生活區(qū)預(yù)測面積0.14hm2,預(yù)留地未擾動不預(yù)測。

      4.1.2 自然恢復(fù)期

      自然恢復(fù)期預(yù)測面積0.15hm2,其中升壓站綠化面積0.12hm2,升壓站輸電線路0.03hm2,其余占地面積進行土地復(fù)耕或建筑占地。

      4.2 預(yù)測單元

      依據(jù)GB50433—2008《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》[3],本工程預(yù)測單元為光伏陣列區(qū)、升壓站、道路、施工生產(chǎn)生活區(qū)4個預(yù)測單元。

      4.3 預(yù)測時段

      4.3.1 施工期

      本工程計劃工期2016年10月開工,至2017年6月中旬完工,工期9個月。

      4.3.2 自然恢復(fù)期

      根據(jù)項目區(qū)的水文、氣象、土壤等自然狀況,確定自然恢復(fù)期預(yù)測時段為2年。

      4.4 預(yù)測方法

      根據(jù)項目區(qū)土壤侵蝕背景資料和工程建設(shè)特點,在確定土壤侵蝕模數(shù)、預(yù)測范圍及預(yù)測時段的基礎(chǔ)上,計算各預(yù)測單元的新增水土流失量。

      水土流失量計算公式[4]:

      式中 Wsi為壤侵蝕量(t);Fi為第i個預(yù)測單元的侵蝕模數(shù) [t/(km2·a)];Mi為第i個預(yù)測單元的面積(km2);Ti為第i個預(yù)測單元的預(yù)測時間 (a);n為預(yù)測單元個數(shù)。

      4.5 水土流失量預(yù)測

      4.5.1 土壤侵蝕模數(shù)的確定

      4.5.1.1 原地貌土壤侵蝕模數(shù)計算

      預(yù)測范圍內(nèi)占地類型均為耕地,采用公式E=2606.51-28.96C,(取植被覆蓋度C=75°)計算,原地貌土壤侵蝕模數(shù)為435t/(km2·a)。

      4.5.1.2 施工期土壤侵蝕模數(shù)

      施工期土壤侵蝕模數(shù)和自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)應(yīng)用遼寧省水土保持局與遼寧省水土保持研究所關(guān)于 《遼寧省土壤侵蝕定量分析》(遼寧省水土保持局)的研究成果進行分析計算[5]。

      施工期土壤侵蝕模數(shù)選擇公式①:E=2606.51-28.96C和公式②:E=145.39R+1734.64θ-29679.27D-3227.29進行計算。施工期土壤侵蝕模數(shù)如表1。

      表1 施工期土壤侵蝕模數(shù)

      4.5.1.3 自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)的確定

      各場地自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)選擇E=2606.51-28.96C公式進行計算。自然恢復(fù)期各場地S坡度均小于15°,地表植被覆蓋度C與同類工程植被覆蓋狀況基本吻合,如表2。

      表2 自然恢復(fù)期土壤侵蝕模數(shù)

      4.5.2 水土流失量預(yù)測計算

      4.5.2.1 施工期原地貌水土流失量預(yù)測

      施工期原地貌水土流失量14.92t,其中光伏陣列區(qū)原地貌水土流失量13.11t,升壓站原地貌水土流失量0.27t,道路原地貌水土流失量2.87t,施工生產(chǎn)生活區(qū)原地貌水土流失量為0.05t,如表3。

      表3 施工期原地貌水土流失量預(yù)測

      4.5.2.2 自然恢復(fù)期原地貌水土流失量預(yù)測

      自然恢復(fù)期原地貌水土流失量1.31t,為升壓站可綠化區(qū)產(chǎn)生的水土流失,如表4。

      表4 自然恢復(fù)期原地貌水土流失量預(yù)測

      4.5.2.3 施工期水土流失量預(yù)測

      施工期水土流失量153.02t,其中光伏陣列區(qū)水土流失量138.17t,升壓站水土流失量5.60t,道路水土流失量8.95t,施工生產(chǎn)生活區(qū)水土流失量0.29t,如表5。

      表5 施工期水土流失量預(yù)測

      4.5.2.4 自然恢復(fù)期水土流失預(yù)測

      自然恢復(fù)期水土流失量3.91t,全部為升壓站,如表6。

      表6 自然恢復(fù)期水土流失量預(yù)測

      4.5.2.5 項目區(qū)水土流失總量

      項目區(qū)水土流失總量156.93t,其中原地貌水土流失量16.23t,新增水土流失量140.70t(其中施工期新增水土流失量138.10t;自然恢復(fù)期新增水土流失量2.60t),如表7。

      表7 新增水土流失量匯總 單位:t

      5 結(jié)語

      (1)從預(yù)測時段上分析,自然恢復(fù)期新增水土流失量占新增水流失總量的1.85%,原因是工程完工后,部分面積進行了硬化,大部分耕地恢復(fù)生產(chǎn),綠化區(qū)植被的恢復(fù)起到了一定的水土保持作用。施工期新增水土流失量較大,占新增水土流失總量的98.15%。

      (2)在施工建設(shè)期,光伏陣列區(qū)水土流失量最大,占施工期新增水土流失總量的90.56%;其次為道路,占施工期新增水土流失總量的5.40%。

      (3)通過比較分析,本項目水土流失重點防治時段施工期,重點防治區(qū)域為光伏陣列防治區(qū)和道路防治區(qū)。

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