风电场生态敏感性指标分析.doc

风电场生态敏感性指标分析1.基础数据基于风电场1：2000地形图在ARCGIS支持下生成数字高程图，应用数字高程图生成坡度图和坡向图。图3-1数字高程图图3-2 坡度图图3-3 坡向图土壤图来自1：10万辽宁省土地类型图。图3-4土壤类型图2.水土流失敏感区评价采用修正的通用土壤流失方程（RUSLE）已被广泛的应用于土壤侵蚀量的计算，其表达式为：RKLSCP式中，A土壤流失量（t/haa）；R降雨侵蚀力因子；K土壤可蚀性因子；L坡长因子；S坡度因子；C覆被管理因子; P土壤侵蚀控制措施因子。（1）降雨侵蚀力因子R降雨侵蚀力因子是降雨过程的侵蚀力，它被定义为降雨动能和最大30分钟降雨强度两个暴雨特征值的乘积。暴雨或次降雨过程中动能的回归方程为E=1.213+0.89lgI回归分析表明，暴雨时，土壤流失量与总动能和最大30分钟雨强的乘积间有很强的相关性，对于次暴雨，R值的计算可由下式确定：R=(1.213+0.89log10IiTi)T30/173.6式中：Ii特定暴雨增量雨强(mm/h)Ti特定暴雨增量的历时(h)T30暴雨的最大30分钟雨强(mm/h)i特定暴雨增量n暴雨增量数目（2）土壤可蚀性因子的计算土壤可蚀性因子（K）反映土壤可蚀性，表现为雨滴和地表水冲击下土壤被剥离的难易程度。决定土壤侵蚀因子两个最主要因子是：土壤机械组成和土壤有机质的含量。地形因子（LS）地形对土壤侵蚀的影响由坡度（S）和坡长（L）决定。坡长因子由下式计算： 式中，m由如下方程获得，式中，为坡度()。坡度因子（S）由如下方程获得，式中S为坡度（%）。l平均坡长 l=500/(cos3.1415S/180)。 L与S的乘积即为地形因子的值，在每一个网格上计算其地形因子，根据DEM图和上面的计算公式可得到LS图层。（3）覆盖管理因子（C）和水土保持因子（P）RUSLE的C因子和P因子主要是反映植被或作物及其管理措施对土壤流失总量的影响。作为土壤侵蚀动力的控制因子，它们产生的指数用来表明土地利用是怎样影响土壤流失以及管理措施或水土保持措施在多大程度上抑制土壤侵蚀的。（4）植被类型因子C地表植被及植被的覆盖度是影响土壤流失量制关重要的因素，模型中需要根据具体情况，将植被类型因子划分为林地、草地、旱地、水田等各种类型，再依不同的覆盖度带入不同值作为参数参加计算。其类型划分，计算机赋值序号及计算模型分列如下：以大量观测数据和分析得到植被类型与植被因子的关系式为Ci=aebf式中：Ci植被因子f植被盖度e自然对数的底a，b回归系数(经验数据，a=5710，b=3.524)各种植被类型令c=Ci；Ci=Ci/c据上式可求出各种植被类型的Ci值，再代入模型进行计算。该区域的土壤侵蚀模数为265 t/km2.a ，土壤侵蚀分布现状图如下：图3-5 土壤侵蚀现状图3.酸雨敏感性评价酸雨敏感性是整个生态系统对酸降水的反应程度，是指生态系统对酸雨间接影响的相对敏感性，即酸雨的间接影响使生态系统的结构和功能改变的相对难易程度。（1）评价指标与方法酸雨敏感性评价根据气候、土壤类型与母质、植被及土地利用方式等特征来综合评价。它主要依赖于与生态系统的结构和功能变化有关的土壤物理化学特性，与地区的气候、土壤、地质、植被及土地利用方式等自然条件相关。生态系统的酸雨敏感性特征可由生态系统的气候特性、土壤特性、地质特性以及植被与土地利用特性来综合描述。具体指标与分级标准依据国家规程。评价选用等权指标体系，基本能够反映暖温气候生态系统酸雨敏感性的特点，见表3-1。表3-1 生态系统对酸沉降的相对敏感性分级指标因子贡献率等级权重备注岩石类型1IA组岩石IIB组岩石10A组岩石：花岗岩、正长岩、花岗片麻岩及变质岩、其他硅质岩、粗砂岩、正石英砾岩、去钙砂岩、某些第四纪沉积物B组岩石：砂岩、页岩、碎屑岩、高度变质长英岩到中性火成岩、不含游离碳酸盐的钙硅片麻岩、含游离碳酸盐的沉积岩、煤系、弱钙质岩、轻度中性盐到超基性火山岩、玻璃体火山岩、基性和超基性岩石、石灰砂岩、湖相漂积沉积物、泥石岩、灰泥岩、含大量化石的沉积物及其同质变质地层、石灰岩、白云岩A组土壤：砖红壤、褐色砖红壤、黄棕壤（黄褐土）、暗棕壤、暗色草甸土、红壤、黄壤、黄红壤、褐红壤、棕红壤B组土壤：褐土、棕壤、草甸土、灰色草甸土、棕色针叶林土、沼泽土、白浆土、黑钙土、黑色土灰土、栗钙土、淡栗钙土、暗栗钙土、草甸碱土、棕钙土、灰钙土、淡棕钙土、灰漠土、灰棕漠土、棕漠土、草甸盐土、沼泽盐土、干旱盐土、砂姜黑土、草甸黑土P为降水量，PE为最大可蒸发量土壤类型1IA组土壤IIB组土壤10植被与土地利用2I针叶林II 灌丛、草地、阔叶林、山地植被III农耕地10.50水分盈亏量（P-PE）2I>600mm/aII 300-600mm/aIII<300mm/a10.50各类分级指标，按照分级赋值标准分别在相关的基础数字化图件中提取并赋值。其中岩石类型应在地质图上提取；土壤类型应用土壤图经数字化后提取；植被与土地利用在土地利用现状图上提取。图3-6 酸雨敏感性分析图酸雨敏感区面积统计如下：极敏感区面积115.59公顷，主要为针叶林，土壤类型主要为棕壤土，如果发生酸雨，此部分区域将受到酸雨影响，将受到最为严重的破坏，特别是对针叶林的影响；较敏感区面积3.26公顷，主要阔叶林，土壤类型主要为棕壤，此区域对酸雨的敏感性承受能力较弱；中敏感区面积1337.83公顷，主要类型为草地，对酸雨有一定的承受能力，不敏感区面积为1233.50公顷，主要农田、裸地和居民用地，此区域对酸雨最为不敏感。4.滑坡敏感性评价滑坡是地貌斜坡部位上的大量土体、岩体或其他碎屑堆积物沿一定的滑面作整体下滑的现象。无论是滑坡敏感性分区或是单一斜坡发生滑坡的危险性判别，都与滑坡的形成分析有关，其评价因子的筛选几乎都源于滑坡形成条件。滑坡形成主要与区域的地形坡度、相对高差、沟谷切割密度，地层岩性、地质构造等内部主要因素；年降水量、河水冲刷，人为活动等外部主要因素有关。评价筛选地形、地质因素等6个内部条件因子，气象、水文和人为因素等4个外部条件因子，参与滑坡敏感性评价见表3-2。表3-2 滑坡敏感性评价因子作用指标体系表参与分区的因素因子因子分级作用权值因素名称内部条件A地形因素（6.18）A1地形坡度（3.09）A2相对高差（1.91）A3沟谷密度（1.18）1级陡坡>352陡坡20-353缓坡10-204缓倾平地<101极高坡>500m2高坡100m-500m3中坡10m-100m4低坡<10m1强切割>1000(m/km2)2中强切割5001000(m/km2)3弱切割100500（m/km2）4无切割<100(m/km2)3.091.911.180-0.731.911.180.730-0.451.180.730.450-0.29B地质因素（3.82）B1地层岩性（1.91）B2地质构造作用（1.18）B3地震作用（0.73）1.极易滑地层2.易滑地层3.偶滑地层4.稳定地层1.破碎带内2.强影响带3.弱影响带4.无影响带1.>度区2.度区3.度区4.<度区1.911.180.730-0.451.180.730.450-0.290.730.450.290.00外部条件C 气象水文因素（3.82）C1年降雨作用（2.36）C2流水冲蚀作用（1.46）1.丰雨区>1000mm2.多雨区600-1000mm3.少雨区400-600mm4.干旱区<400mm1.强冲蚀2.中强冲蚀3.弱冲蚀4.无冲蚀2.361.460.900-0.561.460.900.560-0.34D人为因素（2.36）D1工程活动（1.46）D2 非工程活动（0.90）1.强活动2.中强活动3.弱活动4无活动1.强活动2.中强活动3.弱活动1.460.900.560.000.900.560.34评价方法:空间评价采用因子叠加法。将滑坡形成的因子，按其在滑坡形成过程中的作用程度进行分析，表示在图上，通过GIS软件将子图叠加在一起，视其叠置后的颜色深度、线条密度进行评价与分区。评价分级采用综合指标法是把所有因子在滑坡形成中所起的作用以权值来表示，按一定的数学方法进行分析、计算、统计，所得综合指标与滑坡发生现状进行类比分析，确定滑坡发生可能性的区域特征值，以此进行区域滑坡危险性、敏感性评价。再算出参与评价因子作用权值的总和N（N=16.18），转化成滑坡敏感性综合指标DS：DS=1Nuij（i=1,2n, j=1,2m）研究表明，内部条件是滑坡形成的基础，外部条件是加速滑坡发育的重要因素，存在内部条件大于外部条件。因子作用权值的确定上，给内部条件一个权数取10，按黄金分割原理，外部条件是6.18。再按黄金分割原理将作用权值10分配到地形因素和地质因素上，分别为6.18和3.82。依此，将4个因素的作用权值，分别分割到10个因子上。10个因子获得作用权值以后，按自身的不同状态进行作用程度分级。用上述综合指标法计算出滑坡敏感性分区的临界综合指标DS分别为：极敏感区>0.7，敏感区0.56-0.7，中度敏感区0.40-0.55，一般敏感区<0.40。通过计算敏感性综合指数、敏感性分级，并统计结果见表3-3，生成滑坡敏感性空间分布图。图3-7滑坡敏感性空间分布图表3-3 滑坡敏感性统计表面积（公顷）百分比（%）一般敏感区1411.63 52.60 中度敏感区747.73 27.86 敏感区349.95 13.04 极度敏感区174.57 6.50 从极敏感区、敏感区的空间分布分析，坡度较陡的区域发生滑坡的可能性高，说明地势是滑坡的决定性因素，若没有突发的内部因素影响，在一般的情况下不会发生滑坡。这也表明形成滑坡的主要影响因素，地形坡度、相对高差、沟谷切割密度、地层岩性、地质构造、年降水量、河水冲刷和人为活动等，目前处于相对平衡状态，维护这种各因素相互有利的关系，对生态环境建设有重要意义。5.生态价值评价所谓生态价值，是指环境价值中无形的比较虚的功能性的服务价值。土地生态系统中各种要素都具有特定的生态服务功能，比如森林具有生产有机物的价值、涵养水源的价值、保土的价值、纳碳吐氧的价值、游憩的价值、生物多样性的价值和净化环境污染的价值。（1）生态价值评价方法自然生态系统不仅可以为我们的生存直接提供各种原料或产品、食品、水、氧气、木材、纤维等，而且在大尺度上具有调节气候、净化污染、涵养水源、保持水土、防风固沙、减轻灾害、保护生物多样性等功能，进而为人类的生存与发展提供良好的生态环境。根据相关文献和阜蒙县的实际情况制定评价标准如下表。表3-4 生态价值评价标准生态系统类型极重要赤松栎林,赤松林,湿地,槲栎林,芦苇沼泽,落叶松人工林,蒙古栎林,油松栎林,油松林中等重要刺槐人工林,黄背草灌草丛,辽东栎灌丛,辽东栎林,柳灌丛,麻栎灌丛,麻栎林,蒙古栎灌丛,水域,酸枣灌丛,绣线菊灌从,崖椒灌丛,杂交杨人工林,杂木林,榛子灌从比较重要胡枝子灌从,结缕草草甸,芦苇草甸,野古草灌草丛,白羊草灌草丛不重要果树,居民点及工矿用地,裸地,农作物（2）评价结果图3-8 生态价值空间分布图生态价值由植被类型决定，极重要区主要包括针叶林，此类型植被生态价值最高最重要，面积为115.60公顷，占总面积的4.30%，此区域应严格进行保护。中等重要植被主要包括阔叶林和灌丛，主要分布于山地区域，面积523.29公顷，占总面积的19.45%，此部分植被也有较高保护价值，应减少破坏；比较重要区域包括草地，面积817.81公顷，占市域的30.40%；不重要区域主要为南部平地区域的人类用地，面积为1233.85公顷，占市域面积的45.85%。