新疆建筑用砂礦水土保持措施及效益分析

孫文博

（水利部新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院,新疆 烏魯木齊 830000）

1 項目基本情況

阿勒泰市Ⅲ號建筑用砂礦礦區位于阿勒泰市阿克吐木斯牧場，距阿勒泰市43.5 km，礦區距G216過道17.5 km，交通便利。項目永久占地9.90 hm2。項目范圍內保有資源儲量總量為29.61 萬m3，其中內蘊成品砂石料儲量約9 萬m3。開采方式是凹陷式露天開采，采用裝載機不分臺階從上向下逐層向下推進，礦區開采深度600 m～596 m，平均采深3 m，建設工期兩個月，運行期3 年。

項目一級分區，從地形地貌上分為山前沖、洪積平原區，從侵蝕類型上分為輕度風力侵蝕區。二級分區分為采礦區、砂石料加工區、堆料區、道路區、生活管理區，項目區各設施分區域布設，區域之間有場內道路連通，出入口位于礦區西南角，生活管理區布設于礦區西南側，位于礦區外。砂石料加工區位于項目區南側，距生活管理區300 m左右，堆料場位于項目區北側，與砂石料加工廠鄰近。項目區東南面為采礦區，礦區內各區域布設合理，分區明確。礦區平面示意圖見圖1。

圖1 礦區平面示意圖

2 項目水土流失預測

項目水土流失防治責任范圍為10.58 hm2，其中9.9 hm2為永久占地，直接影響區為0.68 hm2，各分區水土流失防治責任范圍見表1。

項目區海拔608 m左右，多年平均降雨量218.1 mm，多年平均蒸發量1777.9 mm，植被類型是荒漠草場，降水稀少，無灌溉條件，植被覆蓋度約為15%左右，在該礦區生產運行結束后，主要是恢復原貌，建設期及運行期部分砂石料加工區、堆料區、道路區及生活管理區在采取礫石壓蓋，礫石壓蓋后恢復植被較難，考慮到灌溉條件不足和采砂區、小部分砂石料加工區采取植物措施的植被成活率，可綠化面積為1.98 hm2計列。

表1 工程水土流失防治責任范圍 單位：hm2

建筑砂礦項目屬于建設生產類項目，土石方工程主要是施工期儲水池開挖、生活管理區及道路區礫石壓蓋和運行期篩分廢土石、沉淀池污泥及采砂區表層剝離產生的。經統計，項目共產生挖方29.95 萬m3，回填土石方20.95 萬m3，外售砂石料9萬 m3，無借方無棄方。通過查閱Ⅲ號建筑用砂礦主體設計資料，結合現場踏勘，了解其開挖量、回填量與棄渣量的關系及各時段、各區的棄渣量，計算得到項目建設可能造成水土流失總量約為477.67 t，新增水土流失量約為119.72 t。水土流失的重點時段為運行期，重點區域為采砂區。

3 水土流失防治措施布局

項目永久占地9.90 hm2，永久占地中除砂石料加工廠以及堆料區外均作為采礦區，為保證采礦期間不影響生活管理區運行，生活管理區設于礦區外界處，同時采礦期間篩分廢料均回填至采料坑，剝離的表層堆置在采砂區周邊空地，不再新增占地，從整體上看，工程布局較為緊湊，占地面積合理，沒有亂占亂挖及隨意破壞地表等不合理情況。各分區水土保持措施體系見表2。

表2 工程水土保持措施體系表

3.1 采砂區

主礦區占地9.59 hm2，根據主體的采礦回收率，每年開挖9.87萬 m3土石方（其中成品砂石料3萬 m3），則三年內共挖方29.61 萬m3土石方，其中表層剝離1.7 萬m3，成品砂石料9 萬m3，篩分廢料18.86 萬m3，篩分廢料全部用于采料坑回填，采礦區場地平整面積9.59 hm2。考慮到項目區較大，同時主體料坑開挖期間為分區域開采，為防止土方多次倒運，剝離的表層需要分區域集中堆置，在建設完成后回覆，作為項目區后期恢復的綠化用土，因此綠化覆土1.7 萬m3。在采礦區堆置的表層剝離土方采取防塵網苫蓋及編織袋裝土壓邊臨時措施，在覆土后及時后拆除編織袋裝土。考慮到降雨條件、灌溉條件及植被成活率，可綠化面積按照1.93 hm2計列，需草籽量154.4 kg。在采砂區出入口一側設施水土保持宣傳牌1塊。

3.2 砂石料加工區

砂石料加工區占地面積0.05 hm2，建設期主要是儲水池及沉淀池開挖，在運行期產生的土石方主要是沉淀池產生的污泥，沉淀池污泥年產生量為0.1 萬m3，則三年內砂石料加工區運行期共產生挖方0.3萬 m3，全部用于采礦區采料坑回填。工程運行期結束后，對場地進行土地平整，平整面積為0.05 hm2，儲水池與沉砂池利用開挖土方回填平整后地表疏松，易受風蝕，采取撒播草籽綠化措施，撒播草籽量1.6 kg，灑水21 m3。工程建設期儲水池與沉砂池開挖產生的土方堆置在周邊空地待開采完后回填平整，易受風蝕，需采取防塵網苫蓋和袋裝土壓邊的防護措施。

3.3 堆料區

堆料區為成品堆放區，總占地面積約為0.15 hm2，均為成品堆場，用于堆置后期對外銷售的成品砂石料，篩分后不可利用的廢料用于料坑回填，運行期結束后，對堆料區進行場地平整，并灑水抑制揚塵。

3.4 道路區

場內道路連接廠區各組成部分，占地約為0.08 hm2，主體工程中對道路路面部分在施工期間用產生的廢石料進行壓蓋，壓蓋厚度約為5 cm，但由于原地表疏松，礫石壓蓋較薄，部分路段礫石已被碾壓至土層，原土層裸露易受風蝕，運行期進行了二次礫石壓蓋措施。在道路兩側設施彩條旗限制車輛行駛路線，運行期每周2 次灑水抑制揚塵。

3.5 生活管理區

生活管理區包括辦公室、宿舍、食堂、旱廁，占地面積0.03 hm2，周邊采取砂礫石覆蓋，作為臨時停車等場地。對生活管理區周邊空地進行礫石壓蓋措施，壓蓋面積為0.01 hm2，工程建設生產完成后，將拆除生活管理區臨建設施并清除相關建筑垃圾，場地平整面積0.03 hm2，運行期每周2 次灑水抑制揚塵。

4 水土保持效益分析

水土保持方案實施后，場地進行平整，水土流失總治理度達到99%，土壤流失控制比達到1.0，運行期對臨時堆料場、臨時表層堆土采取有效的防護措施，攔渣率達到99%，通過撒播草籽、灑水等措施，植物措施使林草恢復率達到98.5%，植物措施面積1.95 hm2，占永久占地面積9.9 hm2的19.7%，林草覆蓋率達到19.7%，各項指標均達到防治目標。

5 結語

阿勒泰市Ⅲ號建筑用砂礦礦區開發建設工程量大，項目所在區屬于國家級重點防治區，氣候干燥，降雨量小，蒸發量大，區內水土保持脆弱。工程建設期，合理設置生產管理區、采砂區、砂石料加工區、堆料區及道路區，經調查，Ⅲ號建筑用砂礦建設基本按照規定的各類措施要求完成了水土保持工作，采砂區場地平整由運行期開始至運行期結束，與采砂交叉，砂石料加工區、堆料區以及生活管理區在完工前進行平整，并在運行期結束后拆除臨時設施，清除場地中的建筑垃圾。項目完工后，各項防治指標達到了目標值，符合建設生產類項要求，采取措施可為其他同類工程的水土流失防治提供參考。