1 前言
近年来,随着风电项目数量增加,水保要求日益严格,常见的水土流失、水源污染等问题频发,对风电项目存在极大影响,风电场建设与水保之间的矛盾日益严峻,为使二者之间的关系得以缓解,政府部门依据《中华人民共和国水土保持法》严格要求风电项目施工时必须遵循水保“三同时原则”。
俊诚达赣州龙南石灰山风电场一期项目位于江西省赣州市龙南县,经项目前期对风场周围环境踏勘发现,该项目围绕“云山渔谷”景区而建,景区内养殖娃娃鱼等水产,对水质要求极高,景区养殖用水均经沉淀池层层过滤;风电场道路修筑改变原有地形地貌、扰动地表、破坏植被,施工时由于机械碾压、弃土、弃渣等在运输和堆置过程中,也会造成原地面的扰动、地表植被的破坏,降低原土壤的固结能力,造成土壤结构松散,在不利气候条件下,如遇降雨径流等,将造成严重水土流失,在措施不力的情况下易造成因水土流失而导致污染养殖水、饮用水,造成较大经济损失。
2 Google Earth地图软件应用原理
随着卫星遥感技术、互联网技术的日新月异,提供高分辨率的卫星影像图成为可能,作为民用的免费卫星影像清晰度也逐渐提高。而传统地图的制作,不仅制作周期长、现势性较差,而且作为国家重要基础地理信息数据必须通过申请缴费才能获得。如何利用现有的免费卫星影像图制作高清晰度的、现势性强的、有较高坐标精度的地图,更快捷、更实用的满足野外踏勘工区、勘察、地质等各行各业的需要。Google Earth作为一款免费的地图软件,能提供详细的地理经纬度、三维立体图、海拨高程,可满足为本项目提供精准判别道路施工中影响饮用水、养殖用水水源路段的条件。
Google Earth具有三维模拟功能,可以通过在 Google Earth上建立一定海拔的平面,使之与起伏的地表相切,即可形成等高线,再通过截图、矢量化、编辑来完成地形图的制作。
Google Earth上每一个点的属性包括地理坐标和高程,投影椭球参数采用WGS84地理坐标系。通过采样所求范围内的坐标点,用三角网剖分的方法自动生成等高线。生成等高线的精度跟采样点的间距紧密相关,采样距离越小精度越高。
3 Google Earth地理坐标和高程数据的提取
1)首先安装Google Earth和谷歌地球地理信息系统(GoodyGIS)。
2)启动软件后,点击菜单栏的定位搜索,输入需要定位的经纬度坐标,点击前往,再重复定位搜索下一个点坐标。一般情况下如需得到一个区域的高程数据,只需确定左上角和右下角两个点坐标。
3)点击菜单栏绘制图形,下拉菜单选择矩形,根据提示点击右键在两个对角点,绘制成一个矩形,矩形范围要包括两个目标点所构成的区域(图1)。
图1
4)点击左边工具栏高程提取,下面选择对象→ 单个对象(点线面)→左键单击绘制的矩形,可看到左边工具栏对象名称、对象类型、可否提取,对象数目有了相应变化。
5)点击左边工具栏高程数据提取,试用版采样点间距最小只能为60米→弹出的对话框点击计算高程点数→点击开始提取→提取完成后保存提取的数据文件(图2)。
图2
6)提取的数据文件格式为.csv,用Excel打开后,只保留经度、纬度和高程3列数据,然后保存为.txt的文本文档。
4 技术路线
俊诚达赣州龙南石灰山风电场场址位于位于赣州市龙南县西南面,厂址中心距龙南县约40km,距全南县约20km。工程拟建15台风力发电机组,总装机规模为40MW。风电场配套建设一座110kV升压站,1台40MVA主变,风力发电机组通过2回35kV集电线路接入升压站,从升压站新建1回110kV线路接入东江220kV变电站。
对风场周围养殖区地形情况进行深度剖析,最终确认路基修筑过程中水土流失会造成养殖区内水质下降。在现场实地踏勘的过程中,因高山风电林区植被茂密、水系繁杂,导致现场踏勘效果不佳;至县水利局查询景区水系图,无备案;因此无法明确道路修筑对该养殖山庄存在影响的路段。最终确定方案为:利用Google Earth地图软件从养殖用水水源出发,确定影响养殖水源水系,结合实际调整现场道路设计、施工,从而将道路施工对水源的影响降到最低。
在控制路基修筑过程中水土流失,从以下方面进行:
1)严格施工队伍管理,告知水土保持的重要性及造成水土流失严重性,确保施工过程中不存在“不在指定位置弃土、甩土”等现象,土方回填层层压实。
2)做好防护措施,施工过程中及时做好道路临时排水系统、沉砂池、八字墙、绿化等水保永久、临时措施。
3)根据养殖用水、饮用水取水点,确定影响水源区域,重点区域采用通过避开雨季施工、调整排水出口、提前做好防护措施等规避水土流失现象。
5 现场应用
通过与景区人员沟通,实地走访该景区内饮用水、养殖水源,因水源处植被茂密、沿线水系支流多,现场实地踏勘无法辨认可能影响水源路段全部区域,仅能了解大概范围,对全部水系进行踏勘工作量极大且易遗漏。结合Google Earth地图软件的应用精确的判断出影响养殖、应用水源路段,做出针对性措施。具体方法如下:
先将制作好的道路路径kml文件利用Google Earth地图软件打开,根据实地踏勘的水源、景区位置能清晰的在该地图软件中反应出来,同时通过该地图软件也能直观看出风电场周围是否存在其他居民区、养殖地等。以水源所在位置为重点,查看风电场道路路径与其之间地理位置关系,水系流向。以山顶为界,养殖、饮用水源位置位于山体沟壑间,从地图软件中能详细观察出,路径位于山体背面水流不影响水源,从而能精确的判断出影响养殖、应用水源路段。针对该路段施工,提出相应措施。养殖、饮用水源位置如图3所示:
图3
同时,根据Google Earth地图软件确定的影响水源路段,提前告知施工队伍,施工至该路段时,清表土不得堆至下边坡位置,用运输车辆及时运至指定的弃土场。过程中项目部管理人员现场监督,确保施工过程中不存在“不在指定位置弃土、甩土”等现象;填方区做好临时挡土措施,用砂袋堆砌作为临时措施,路基修筑完成后,砌筑永久性挡土墙,土方回填做到层层压实,无松散土现象;根据现场实际情况调整调整涵管敷设位置,涵管出水口位置需为原状土,同时增加涵管敷设数量,避免因涵管数量过少而对同一部位进行集中冲刷,破坏涵管出水口处植被,造成水土流失,涵管敷设完成后及时完成进水口处、处水口处沉砂池,出水口处消力坎、八字墙等措施,进行沉淀、减少水流冲击力。
对已整修完成道路同步跟进道路永久排水沟,防止雨水冲刷排水沟造成水土流失现象;边坡及时复绿,固结土方,防止雨水冲刷,造成水土流失;同时也应错开雨季施工。影响水源的路径如图4所示:
图4
6 结语
鉴于目前风电场项目因水土流失造成饮用水、养殖水浑浊的各类不良事件频发,致使附近居民饮水受扰、养殖物死亡等,需投入大量资金赔偿、处理此类事件,Google Earth地图软件在高山风电道路施工中的应用能准确判别道路施工中影响饮用水、养殖用水水源路段,通过一系列措施将施工对其的影响降到最低,避免水土流失现象发生;同时Google Earth地图软件对道路修筑存在相应指导作用,其高清晰度可以明确路径所在位置及排水流向,施工前期提前做好规划,结合现场实际情况做好相关措施,为施工带来极大便利。
参考文献
[1] 李斯泽.基于 Google Earth 的输电线路三维可视化研究及应用[J].科学技术创新,2021.35:85-87.
[2] 薛雄飞,张博龙.谷歌地球在煤矿地质测量工作中的应用[J].陕西煤炭,2021.5:175-179.