雷雅菡

(新疆維吾爾自治區(qū)水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站，新疆 烏魯木齊 830000)

若羌縣處于南疆嚴重缺煤地區(qū)，隨著縣域經(jīng)濟的快速發(fā)展，對煤炭需求量呈逐年上升趨勢，特別是冬季取暖民生用煤短缺，現(xiàn)階段縣域內(nèi)年需求量約260萬t。目前縣域內(nèi)僅有陽光煤礦年產(chǎn)6萬t露天礦一處，每年需到600km以外的輪臺縣、庫爾勒市和其他地區(qū)調(diào)運煤炭，由于冬季存在大雪封路，外部煤炭難以調(diào)入?yún)^(qū)內(nèi)，造成區(qū)內(nèi)煤炭供給問題嚴重。陽光露天煤礦資源儲量相對豐富，總資源量6969.49萬t，煤質(zhì)優(yōu)良，主要為氣煤，少量為長焰煤類，可作為動力用煤及民用煤。為充分發(fā)揮本礦的地理區(qū)域優(yōu)勢和煤炭資源優(yōu)勢，實施優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略[1,2]，必須加快若羌縣陽光露天煤礦的開發(fā)工作，緩解若羌縣地方工業(yè)及民用煤供給緊張的問題。因此，擬實施90萬t·a-1改擴建工程露天開采，由6萬t·a-1擴建至90萬t·a-1。

1 工程概況

若羌縣陽光煤礦位于若羌縣城東南120km處，行政區(qū)劃屬新疆巴州若羌縣管轄。面積1.96km2，礦田開采境界內(nèi)地質(zhì)資源儲量6969.49萬t，工業(yè)資源儲量6198.19萬t，可采儲量4595萬t，儲量備用系數(shù)1.1。陽光煤礦為新疆若羌縣陽光礦區(qū)總體規(guī)劃中的唯一礦，生產(chǎn)能力為90萬t·a-1。設(shè)計將現(xiàn)狀開采區(qū)域及煤層埋藏較淺的東區(qū)劃分為首采區(qū)，其他區(qū)域劃分為二采區(qū)。分區(qū)煤巖量見表1。

改擴建工程包括采掘場、排土場、工業(yè)場地(原場址新建工業(yè)場地)、加油站及油庫(原庫區(qū)擴增)、道路工程(利用原有進行改建)、水源地及供水管線(新建管線)。項目區(qū)工程布置見圖1。

表1 分采區(qū)煤巖量表

圖1 項目區(qū)工程影像示意圖

2 防治范圍及防治分區(qū)

工程水土流失防治責任范圍為煤礦工程的永久征占地和臨時用地之和，共計193.59hm2。項目區(qū)地貌類型區(qū)為阿爾金山脈山間盆地高山區(qū)一個區(qū)，海拔高程一般在4420～6062m。工程水土流失防治區(qū)劃分為采掘場、排土場、工業(yè)場地、選煤廠、加油站及油庫、道路工程及供排水管線7個防治區(qū)。各防治區(qū)面積詳見表2。

表2 水土流失防治區(qū)劃分結(jié)果表

3 水土流失防治標準

本項目的水土流失防治執(zhí)行等級為《生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治標準》(GB/T 50434-2018)北方風沙區(qū)建設(shè)類一級防治標準[3]。結(jié)合本工程的特點和工程所在區(qū)域的自然環(huán)境狀況，對本水土保持方案的計劃和實施的6項防治標準做出適當修正，修正后具體目標如下。

3.1 水土流失治理度

按照北方風沙區(qū)水土流失一級防治標準規(guī)定值85%執(zhí)行。

3.2 土壤流失控制比

按照北方風沙區(qū)水土流失一級防治標準規(guī)定，本項目土壤流失控制比應達到0.80，該標準以中度侵蝕區(qū)域為基準，本項目區(qū)土壤侵蝕強度以輕度風力侵蝕為主兼有微度水力侵蝕，因此按照相關(guān)規(guī)定調(diào)整為1.0。

3.3 渣土防護率

按照北方風沙區(qū)水土流失一級防治標準規(guī)定，項目區(qū)渣土防護率應達到87%。

3.4 表土保護率

根據(jù)《生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治標準》(GB/T 50434-2018)，北方風沙區(qū)水土流失一級防治標準對表土保護率不做要求。

3.5 林草植被恢復率和林草覆蓋率

根據(jù)咨詢建設(shè)單位并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，本項目區(qū)位于高山區(qū)，區(qū)域內(nèi)土壤質(zhì)地極差，不利于植被生長，同時考慮到項目區(qū)水資源貧乏，對本項目林草植被恢復率和覆蓋率不做要求。

4 水土保持防治措施

4.1 采掘場防治區(qū)

采掘場建設(shè)期已有占地面積13.0hm2，本次方案施工期外擴至41.0hm2。采掘場的特點是開采面積大、動態(tài)擾動且時間長。首采區(qū)采掘場南側(cè)為排土場，攔截部分來自北側(cè)山體的匯水。所以，只需修筑在采掘場首采區(qū)的北側(cè)設(shè)置圍梗，攔截少量匯水，無需修建排水溝。在采掘場北側(cè)地表境界外修建土質(zhì)圍梗，圍埂長800m，土方量2000m3。對采掘場出溝道路以及剝離擾動區(qū)域灑水降塵，建設(shè)期灑水量27000m3。采掘場圍梗斷面見圖2。

圖2 采掘場圍梗斷面示意圖

4.2 排土場防治區(qū)

建設(shè)期排土場將堆放采掘場排土495萬m3，排土場占地為溝谷地形，排土場已定型，故占地面積94hm2；排土場采取“先擋后棄”方式，固定邊坡和固定平臺邊緣修筑1100m擋渣壩，有效防止石方滾落，攔渣壩利用剝離土石修建，為土質(zhì)結(jié)構(gòu)，土方量8800m3，攔渣壩斷面見圖4；排土場在形成一級臺階后，環(huán)繞排土場的臺階邊緣處設(shè)置一道土質(zhì)圍埂防護，圍埂軸線方向平行于場地邊緣。平臺堆土經(jīng)壓實后即可壘砌圍埂。圍埂采用土質(zhì)，斷面為梯形結(jié)構(gòu)，高度為0.3m，頂寬0.5m，外邊坡為1∶1.5。圍埂填筑土方采用采掘場前期剝離的巖土剝離物，建設(shè)期排土場東側(cè)修筑圍埂490m/142m3，排土場西側(cè)修筑圍埂726m/211m3，共修筑圍埂1216m/353m3；在排土場外設(shè)置排水溝，排水溝的長度約為4000m，排水溝采用梯形斷面，底寬0.6m，溝深0.8m，頂寬1.1m，起到擋水和導流的作用，用排水溝把融雪水引至東西兩側(cè)的自然沖溝內(nèi)，排水溝斷面見圖3；排土場平臺設(shè)灑水36000m3防護措施。

圖3 排水溝斷面示意圖

圖4 攔渣壩斷面示意圖

4.3 工業(yè)場地防治區(qū)

工業(yè)場地總占地面積6.12hm2，利用現(xiàn)有工業(yè)場地臺地進行擴建，原有場地地面設(shè)施全部拆除新建。工業(yè)場地區(qū)包括廠前區(qū)、機修倉庫區(qū)。工業(yè)場地內(nèi)設(shè)2處臨時堆場，臨時堆放購置的種植綠化區(qū)表土(黑鈣土)和施工砂石等物料。工業(yè)場地施工將利用已有場地范圍新建相關(guān)設(shè)施，并對場地周邊空地實施了綠化，并實施了節(jié)水灌溉措施；對場地進行場地平整工作，土地平整0.2hm2。綠化區(qū)種植取土采取外購方式，以種植灌木及播撒草籽為主，回填表土1000m3，栽植灌木890株，撒播種草0.20hm2。在工業(yè)場地西北側(cè)設(shè)置排水明溝387m疏導匯水。場地四周設(shè)彩鋼板600m。臨時堆放表土表面采用6000m2密目防塵網(wǎng)苫蓋，工業(yè)場地施工過程中采取灑水降塵，灑水量7074m3。

4.4 道路工程防治區(qū)

道路工程均利用已有工程道路系統(tǒng)，對已有道路進行修復及平整作業(yè)，道路系統(tǒng)包括運煤道路、進場道路和貨運道路、礦山道路等，合計占地面積30.68hm2。道路工程施工過程中，對道路工程一側(cè)設(shè)排水溝，場外道路排水溝長18000m，排水溝采用梯形斷面，底寬0.3m，溝深0.4m，頂寬0.8m。并對施工道路段定期灑水，建設(shè)期灑水量27612m3。道路兩側(cè)設(shè)置限行樁18km，控制車輛行駛路線，臨時堆放土表面采用3000m2密目防塵網(wǎng)苫蓋。

4.5 選煤廠防治區(qū)

項目區(qū)將新增1條選煤廠生產(chǎn)線，在施工過程中對場地進行場地平整工作，施工結(jié)束土地平整0.24hm2后對選煤廠圍墻內(nèi)的空地進行礫石壓蓋，壓蓋240m3。礫石壓蓋用料來自采掘場開挖巖層碎石，經(jīng)破碎站破碎后運至選煤廠場地。建設(shè)期灑水量2100m3。施工過程對臨時堆放的土石方采用密目防塵網(wǎng)苫蓋400m2。

4.6 油庫及加油站防治區(qū)

項目區(qū)將對已有的油庫及加油站進行擴容，在施工過程中對場地進行場地平整工作，施工結(jié)束土地平整0.11hm2后對油庫及加油站圍墻內(nèi)的空地進行礫石壓蓋，壓蓋量110m3。礫石壓蓋用料來自采掘場開挖巖層碎石，經(jīng)破碎站破碎后運至油庫及加油站場地。建設(shè)期灑水量960m3。施工過程對臨時堆放的土石方采用密目防塵網(wǎng)苫蓋200m2。

4.7 供排水管線防治區(qū)

本次供排水管線工程均為新建工程，供水管線管徑DN400，管溝作業(yè)帶寬4m，管線總長約22km，全程重力輸水。排水主要為污水處理站—綠化區(qū)、處理站—灑水降塵區(qū)排水管線采用綜合管溝敷設(shè)，排水管道采用無縫鋼管。管溝為矩形管溝，管溝作業(yè)帶寬8m，管溝兩側(cè)堆土和堆管區(qū)各2m。施工完成后，對施工作業(yè)帶進行平整，清理遺留建筑物資和垃圾，供排水管線施工擾動區(qū)進行場地平整作業(yè)，土地平整18.39hm2。對施工場地定期進行灑水作業(yè)，灑水量8631m3。臨時堆土采取防塵網(wǎng)苫蓋措施，密目防塵網(wǎng)8000m2。施工段設(shè)置彩條旗限界措施，總長度為22km。

5 水土保持工程效益評價

水土流失的防治效果具體的量化指標為水土流失治理度、土壤流失控制比、渣土防護率、表土保護率、林草林草植被恢復率和林草覆蓋率等6大指標[4,5]。

5.1 水土流失治理度

水保措施防治面積與造成水土流失面積的比值。工程水保措施防治面積165.89hm2，水土流失面積193.59hm2，水土流失治理度達到86%。

5.2 土壤流失控制比

本工程容許土壤流失量為1200t·km-2·a-1，通過實施各項水土保持措施后，項目區(qū)經(jīng)長達5a時間的自然恢復，土壤侵蝕模數(shù)可降低到1200t·km-2·a-1，土壤流失控制比控制在1.0。

5.3 渣土防護率

本工程堆土總量503.13萬m3，水土保持防護措施，采取攔擋及苫蓋的堆土總量為445.26萬m3，基本控制水土流失，其渣土防護率可以達到88%。

5.4 設(shè)計水平年水土流失防治指標

水土流失總治理度達到86%，土壤流失控制比1.0，攔渣率88%，項目位于北方風沙區(qū)，表土保護率本工程不考慮；且項目位于極度干旱、高山地區(qū)，林草植被恢復率及林草覆蓋率不做定量分析，能夠達到防治目標。

6 結(jié)論

水土保持的工程措施主要有修建土質(zhì)圍梗2016m、攔渣壩1100m、填方2353m3、表土回填(購置表土)1000m3、土地平整18.94hm2、排水溝22387m、礫石壓蓋350m3；植物措施為種植灌木890株、撒播草種0.2hm2、撒播草籽16kg；臨時措施為灑水109377m3、防塵網(wǎng)苫蓋17600m2、彩條旗限界22km。

水土保持措施實施后工程區(qū)水土流失治理度為86%，土壤流失控制比為1.0，渣土防護率達到88%，項目位于北方風沙區(qū)，表土保護率本工程不考慮；且項目位于極度干旱、高山地區(qū)，林草植被恢復率及林草覆蓋率不做定量分析，能夠達到防治目標。