雨水冲刷致土壤塌方 光伏电站的排水措施要慎重设计

日本固定价格收购制度（FIT）实行后，最先开始发电的光伏电站已经运转了四年。竣工后随着时间的流逝而逐渐浮出水面的故障之一，是雨水对土壤的冲刷（图1）。

图1：基础下方的土壤被雨水冲刷

如果是草木繁盛的状态，连同根部在内可保持土壤的保水力，吸收一定程度的雨水，地表的土壤就少有严重流失。但光伏电站的草木会在太阳能电池板上投下影子，降低发电量，所以很多情况下不但在开发时被除掉，运转时还会持续除草。

虽然以种植结缕草和苜蓿等方法，来提高一些保水力，并作不少尝试抑制表面土壤侵蚀，但雨水流过地表时会连同这些低矮杂草的种子也一起冲走，扎根都很困难。

在地面裸露的光伏电站，雨水在地表的流动路线基本是固定的。因此，在这些场所，雨水会冲刷土壤。甚至像河流一样性成一条沟的情况也有（图2）。

图2：持续冲刷，变成河流一样的沟

基础与地面接触部分的土壤被冲刷后，会变得满足不了设计时设想的地耐力，会变成损害长期可靠性和安全性的故障。

还有因土壤被冲刷的程度超过一定限度而造成塌方的事例（图3）。这座百万瓦级光伏电站发生了塌方，之后，垒起沙袋阻止了土壤流失。

图3：垒沙袋防止土壤流失

发生塌方。长崎县的百万瓦级光伏电站示例

发生这种情况的光伏电站有不少。作为应对措施，常见的方法是利用沙袋和岩石等防止雨水进一步冲刷地表（图4）。

图4：桩基下方被流过的雨水冲刷

为防冲刷，堆砌了岩石。茨城县的百万瓦级光伏电站示例

不仅是发电站内，外周围栏的基础与地面的接点部分的土壤被冲刷的发电站也有（图5）。

图5：围栏基础下方的土壤被冲刷

基础裸露出来。广岛县另一座百万瓦级光伏电站示例

这种情况容易造成围栏倒塌，以及外部入侵变得更容易等故障，需要及时应对。

关于土壤的冲刷和雨水的排放，出现了因土壤冲刷以及向外部过多排水等超过了当初规划时设想的水平，从而引发故障的事例。似还有塌方波及到电站外，以及追加建设蓄水池等的发电站。

所以，更详细地调查建设地和周边的环境，对这些土壤冲刷及排水作更加慎重的设计是很有必要的。