□宇潤練(太原市水利科學研究所)
某煤礦整合項目主體工程水土保持評價分析
□宇潤練(太原市水利科學研究所)
水土保持是一項適應自然、改造自然的戰略性措施,也是合理利用水土資源的必要途徑。煤炭是我國現階段重要的戰略能源物質,煤炭產業在國民經濟中占有舉足輕重的地位,然而煤炭行業大規模的開發建設活動可能會引發嚴重的水土流失危害,在建設過程中水土保持方案的制定和實施對于指導煤炭資源的科學開發、維護項目區的生態環境、保護項目區周邊人們的身心健康具有重要的指導意義。本文筆者結合自身實踐經驗對某工程的水土保持評估和分析部分做了簡要介紹。
煤礦;水土流失;水土保持
水土保持是指對自然因素和人為活動造成水土流失所采取的預防和治理措施。水土保持工作不僅是人類對自然界水土流失原因和規律認識的概括和總結,也是人類改造自然和利用自然能力的體現。隨著我國水土保持法制建設的加強和對生態環境的重視,水土保持工作逐漸得到了全社會的重視。水土保持方案作為開發建設項目申請立項的必備要件,在控制水土流失方面發揮了很大的作用。國家頒布的相關技術標準和規范,對方案編制工作起到了規范作用,但在具體編制方案過程中難免出現各種矛盾和問題??茖W合理的建設項目水土保持方案要以實踐為基礎,從方案編制依據、項目及項目區概況、主體工程水土保持評價、防治責任范圍、水土流失預測、水土流失防治分區及總體布局、分區治理措施等7個方面入手進行綜合調研和探討,本文著重介紹了某一煤礦整合建設項目主體工程水土保持評價分析部分。
山西是我國的煤炭資源大省,2008年以來山西省委、省政府緊緊抓住世界經濟危機蘊藏的機遇,以壯士斷腕的決心和勇氣采取強有力的措施推進煤礦企業兼并重組整合,使得山西省煤礦多、小、散、亂的產業格局發生了根本性的轉變,產業集中度明顯提高,行業水平得以跨越式提升。本文所研究項目是在此大背景下進行的煤礦重組整合項目。
重組后的公司位于山西省平定縣,平定縣地貌類型為土石山區,屬溫帶大陸性氣候。多年平均氣溫10.9℃,大于10℃的積溫為3678.3℃;歷年平均降水量為498.4mm,蒸發量平均值為2138.4mm;無霜期150d/a,最大凍土深度111cm;風速年平均2.8m/s,風向多為西北。項目區內土壤類型為栗鈣土,植被類型以山地草甸類為主,林草覆蓋率25%。
該項目是對原有的兩個煤業公司進行的兼并重組整合為新的煤業公司,位于平定縣城西部1.5km處,行政區劃屬平定縣冠山鎮。兼并重組整合后煤礦井田面積4.8517km2,批準開采6、15號煤層,礦井設計可采儲量為1150.00萬t,生產能力60萬t/a,采用主斜井、副斜井、回風斜井開拓方式,礦井服務年限12.78年,首先開采一、二采區的15號煤層,服務年限為3.5年。
開展水土保持,就是要以小流域為單元,根據自然規律,在全面規劃的基礎上,因地制宜、因害設防,合理安排工程、生物、蓄水保土三大水土保持措施,實施山、水、林、田、路綜合治理,最大限度地控制水土流失,從而達到保護和合理利用水土資源,實現經濟社會的可持續發展。
本項目組成包括:工業場地、場外道路(包括棄渣道路和進場道路)、輸電線路、棄渣場。其中工業場地部分保留建筑物、輸電線路為已有工程,其余為新建。
本次工程淘汰舊有礦井,采用新工藝設備,整合成生產規模為60萬t/a的礦井,符合山西省煤炭工業“控制總量、優化布局、調整結構、擴大出口、提高效益”的方針和“關小建大能力置換”的產業政策。本項目為兼并重組項目,工業場地利用原富鑫礦井工業場地擴建而成,因此工程不存在選址問題。項目周邊無滑坡、泥石流及地震等不良地質作用,符合地面布局與地下資源開發的整體合理性。區域內不存在壓礦、文物遺跡及軍事設施的土地利用總體規劃。項目已得到國家發展和改革主管部門的認可,可開展前期工作。項目為獨立生產建設類項目,無前期工程,不存在前期工程水土保持方案落實和驗收問題。項目投資主體為山西平定古州富鑫煤業有限公司,是其唯一投資開發建設項目,不存在其他項目水土保持方案的落實和驗收問題。項目不處于江河、湖泊的一級功能區和保留區。工程的交通條件、用水、用電條件有保障。綜合以上分析,本項目符合水土保持政策的要求。
棄渣場為一荒溝,匯水面積較?。饔蛎娣e0.29km2),地貌類型為土石山區,填埋廢渣后表面覆土,既可種田,又可植樹種草等,有利于保護當地的生態系統;所選棄渣場所在地及其下游無自然保護區、風景名勝區和其它需要特別保護區域。因此棄渣場不存在限制性因素制約。
本工程總占地面積為6.46hm2,其中永久占地為6.03hm2(工礦用地 1.46hm2、耕地 0.003hm2、其他草地 4.567hm2),臨時占地為0.43hm2(其他草地0.43hm2)。本工程占地以草地為主,盡量減少占用耕地面積;在現有場地基礎上規劃利用,減小了新征占地面積;施工生產生活區布置在工業場地內,不另征占地。主體工程在占地類型、面積和占地性質上具有可行性,有利于水土保持工作的開展。
本項目建設期開挖6.05萬m3,回填4.72萬m3,棄方(包括井巷掘進和清理關閉礦井場地)1.33萬m3,堆放于棄渣場。主體工程對總的土石方進行調配,挖填有序結合,符合水土保持要求。
場外道路采取永臨結合,在施工期一次完成,減少永臨分期施工造成的二次破壞;道路建設填方利用工業場地的挖方,減少臨時堆土產生的水土流失。上述主體施工工期安排合理。
該工程施工主要包括工業場地、場外道路、棄渣場基礎開挖、回填、場地平整等。與水土保持相關的施工工藝主要為土建工程。該工程各防治區在施工過程中盡量考慮土石方平衡,對于臨時堆放的棄土(渣)盡量減少占地面積,減少工程對地表的擾動。建筑材料隨用隨運,水泥、石灰等要利用倉庫或專門堆放場集中儲存和堆放。采用分段施工,及時清理施工現場,完成一處及時清理一處。
主體設計了工業場地四周的圍墻、地面及道路硬化,這些工程具有一定的水保功能,能有效控制工業場地內的水土流失,但是不屬于水保工程。對于工業場地綠化、邊坡防護和場區防洪和排澇工程則納入水土流失防治措施體系,屬于水土保持工程。
場內道路兩側種植行道樹,滿足美觀、降塵、防噪等要求。在空閑地段種植草坪和灌木叢,有紫花苜蓿、披堿草、玫瑰、丁香、小黃楊等,以綠籬作為邊界。在儲煤場周圍,種植枝葉茂密,防塵效果好的高大喬木,新疆楊配合垂柳。工業場地綠化面積0.86hm2,綠化系數20%;工業場地周邊不穩定邊坡用漿砌石護坡砌筑,護坡體積1080m3;場區雨水采用排水明溝與暗管結合的排水方式。場地內各排水點通過明渠與主排水涵洞相通,可以實現自流排水。主體設計工業場地內設置排水明溝長度650m,斷面1.0m×0.5m,采用M5水泥砂漿砌片石砌筑。排水涵洞長度1200m,斷面為半圓拱形,寬1.5m,高2.0m,采用M5水泥砂漿砌片石砌筑。從水土保持的角度分析,在施工過程中還要做好臨時防護措施,包括臨時攔擋和臨時排水溝等的設計。
本工程場外道路包括進場道路和棄渣道路。場外道路的地面硬化具有一定的水保功能,但其主要是為主體服務,屬于水保工程的建設內容主要為路基靠山體一側的排水系統,方案要對道路單側的排水系統、道路沿線兩側的綠化措施以及臨時防護措施進行詳細設計,并增加土地平整措施。
該線路建設于2007年,經現場勘查,輸電線路臨時占地已恢復到原地貌,達到了水土保持的要求。
棄渣均為巖石,水土流失較小,水土保持方案要對周圍防護林、棄渣坡面、頂面植被恢復進行詳細設計。
對于工業場地而言,在施工準備期,將首先進行場地的清理,“五通一平”,原地表植被破壞;巷道出渣將進行大面積填方作業,大面積的松散土地暴露在外,易造成水土流失。而在土建施工時,將進行建筑物基礎的開挖,破壞了原來地表的穩定狀態,易產生水土流失,臨時堆放的松散物料極易造成水土流失。對于場外道路而言,水土流失主要產生在施工期間,其中路基開挖、回填等活動易產生水土流失。隨著路基施工結束和臨時措施到位,其產生的水土流失將大大減少。
對于工業場地而言,其大部分為建筑物、廣場、道路,場區建設排水設施,工業場地平整后,形成的邊坡經護坡防護后,水土流失得到控制,采取植物措施的地區,經過3年的自然恢復期,植被將發揮作用,水土流失得到控制,達到目標值。
對于場外道路而言,運行初期主體工程已形成較為穩定的路面,經過3年的植被自然恢復期,可恢復到原有狀態。
對于棄渣場而言,護坡工程、頂面覆土植草等水土保持措施的實施,水土流失將得到有效控制。棄渣坡面及頂面經過3年的自然恢復期,植被將發揮作用,水土流失得到控制,達到目標值。
通過上述分析評價可以看出,主體工程設計中,凡涉及到主體工程生產運行安全的防護工程設計標準較高,同時能滿足水土保持要求,如工業場地防洪排水、地面和道路硬化、護坡等;另外要在主體工程已具有水土保持功能設施的基礎上,進一步完善補充水土保持措施設計,以形成一個科學、完善、有效的水土保持防護體系,為做好完整的建設項目水土保持方案奠定良好基礎。
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2011-09-08