生產建設項目棄渣場選址探討

顧小華，蘇子清，張文聰

(1.云南省水利水電勘測設計院，云南 昆明 650021；2.云南秀川環境工程技術有限公司，云南 昆明 650021)

棄渣場選址是生產建設項目水土保持規劃設計的關鍵內容，選址不合理，可能對公共設施、基礎設施、工業企業、居民點等產生重大影響，造成重大危害。2015年12月20日深圳紅坳棄土場滑坡，造成77人遇難或失聯，33棟建筑物被損毀、掩埋，西氣東輸管道爆炸，直接經濟損失8.81億元。深圳紅坳棄土場原為花崗巖采石場多年開采形成的存有約9萬m3積水的“圈椅狀”凹坑，距德吉程工業園廠房實際最小距離300 m，距中石油西氣東輸西二線廣深支干線深圳段天然氣管道實際最小距離70 m。存有積水、有利于滑坡的“圈椅狀”凹坑地形、下游近距離有重要防護對象無疑是棄渣場選址的制約性因素。水土保持法律法規、標準規范對棄渣場選址做了規定，飲用水源、湖泊、水庫、重要濕地、自然保護區、風景名勝區等相關法律法規也進行了限制性規定，并且要求越來越嚴格。目前國內外對棄渣場選址研究尚不成熟，吳俊等[1]引入棄渣場選址綜合影響系數，綜合考慮了棄渣場布置的技術經濟條件和外部條件因素的影響；張勇等[2]提出了棄渣場失穩致災距經驗預測模型，對棄渣場致災距進行預測。在相關研究的基礎上，結合生產建設項目棄渣場規劃設計及監測的實踐，在棄渣場選址時，從本體、受體、外部影響三個因素，即棄渣場場地條件、下游防護對象、限制性條件因素，對影響棄渣場選址因素的重要性進行賦值，加權得出棄渣場選址綜合影響系數，力求對棄渣場選址的合規性進行量化。

1 棄渣場選址約束性規定

1.1 水土保持規定

《水土保持工程設計規范》(GB 51018—2014)的強制性條款規定：“嚴禁在對重要基礎設施、人民群眾生命財產安全及行洪安全有重大影響的區域布設棄渣場”。《水利水電工程水土保持技術規范》(SL 575—2012)的強制性條款規定：“嚴禁在對重要基礎設施、人民群眾生命財產安全及行洪安全有重大影響的區域布設棄渣場”。《生產建設項目水土保持技術標準》(GB 50433—2018)的強制性條款規定：“嚴禁在對公共設施、基礎設施、工業企業、居民點等有重大影響的區域設置棄土(石、渣、灰、矸石、尾礦)場”。水土保持標準規范規定了主體與受體的關系，如何判定主體對受體即棄渣場對下游防護對象有無重大影響，是棄渣場選址是否合規的關鍵。

1.2 其他規定

國家相關主管部門對棄渣場選址規定了限制性條件，棄渣場選址要符合國家對永久基本農田、公益林、生態保護紅線、飲用水源、湖泊、水庫、重要濕地、自然保護區、風景名勝區等的限制性條件。

限制性條件分嚴格限制性條件和相對限制性條件。占用永久基本農田的，根據國土部《關于全面實行永久基本農田特殊保護的通知》，“重大建設項目、生態建設等經國務院批準占用或調整永久基本農田的，按照有關要求補劃相當數量和質量的永久基本農田”，為相對限制性條件。占用生態紅線的，根據中共中央辦公廳 國務院辦公廳聯合印發的《關于劃定并嚴守生態保護紅線的若干意見》的通知，“因國家重大基礎設施、重大民生保障項目建設等需要調整的，由省級政府組織論證，提出調整方案，經環境保護部、國家發展改革委會同有關部門提出審核意見后，報國務院批準”為相對限制性條件。根據《建設項目使用林地審核審批管理辦法》(國家林業局令第35號)，“(一)各類建設項目不得使用Ⅰ級保護林地”，屬于嚴格限制性條件，“(二)國務院批準、同意的建設項目，國務院有關部門和省級人民政府及其有關部門批準的基礎設施、公共事業、民生建設項目，可以使用Ⅱ級及其以下保護林地”，為相對限制性條件。

2 棄渣場選址影響因素

棄渣場選址要綜合考慮棄渣場本身的條件、下游防護對象情況、水土保持及相關法律法規的符合性等。棄渣場選址與棄渣場堆渣量、最大堆渣高度、地形地質、匯水面積、運距等棄渣場本身的條件密切相關。棄渣場選址中最重要的影響因素是“公共設施、基礎設施、工業企業、居民點等” 下游防護對象情況，分析棄渣場是否對下游防護對象產生重大影響，棄渣場與下游防護對象的關系及對其影響分析是棄渣場選址的核心內容。棄渣場選址合規性既取決于主體棄渣場，也取決于受體下游防護對象，以及主體棄渣場與受體下游防護對象之間的關系。同時，要遵守水土保持及相關法律法規、標準規范的規定，符合國家關于生態保護紅線、永久基本農田、公益林、飲用水源、湖泊、水庫、重要濕地、自然保護區、風景名勝區等的限制性條件。

3 棄渣場選址綜合影響系數

結合生產建設項目棄渣場布置的實踐，棄渣場選址因素通常有場地條件、防護對象及限制性條件，綜合影響系數的計算公式為

P=J×F×X

(1)

式中：P為棄渣場選址綜合影響系數；J為場地條件影響系數；F為下游防護對象影響系數；X為限制性條件影響系數。

3.1 棄渣場場地條件影響系數(J)

棄渣場場地條件包括棄渣場自然環境條件、社會經濟條件及堆渣條件。自然環境條件主要包括渣場地形坡度因子、地質、洪峰流量，社會經濟條件指標主要包括土地利用、運距，堆渣條件主要包括堆渣量、最大堆渣高度。地質、洪峰流量是影響棄渣場安全性的重要指標，場地地層巖性及物理力學指標，是否存在滑坡、泥石流等地質災害影響棄渣場的穩定性。飽水狀態下棄渣體的抗剪強度會大幅降低，影響棄渣場的邊坡穩定性和整體穩定性，因此地質因子、洪峰流量因子影響系數賦值較高。

J=0.1S+0.2G+0.2Q+0.05U+0.15D+

0.15V+0.15H

(2)

式中：S為渣場坡度因子；G為地質因子；Q為洪峰流量因子；U為土地利用因子；D為運距因子；V為堆渣量因子；H為最大堆渣高度因子。

場地條件各因子影響系數及賦值見表1。

表1 場地條件影響系數及賦值

3.2 下游防護對象影響系數(F)

根據水土保持標準規范的強制性條款規定，“棄渣場選址和分析中要用地形圖、遙感影像說明棄渣場下游及周邊是否存在公共設施、基礎設施、工業企業、居民點等設施”[3]，要明確棄渣場與防護對象的距離、方位、高差等空間位置關系。下游防護對象距離渣腳距離越近，防護對象與棄渣場間的溝道越順直(中間無天然的山包或山脊)，則棄渣場對防護對象的危害越大。

選取渣腳與防護對象的直線距離(L)、渣腳與下游防護對象的溝道長度/直線距離(R)、防護對象高程-正切溝底處高程(C)三個因子指標考量下游防護對象的影響系數，各指標影響系數及賦值見表2。

表2 防護對象影響系數及賦值

F= 0.6L+0.2R+0.2C

(3)

3.3 限制性條件(X)

棄渣場選址要最大限度避讓生態保護紅線、永久基本農田、國家級公益林、飲用水源、湖泊、水庫、重要濕地、自然保護區、風景名勝區等，限制性條件影響系數及賦值見表3。

表3 限制性條件影響系數及賦值

4 棄渣場選址綜合影響系數應用

結合水土保持工作的實踐，在云南選取了5類有代表性的典型棄渣場，分析棄渣場條件和選址影響系數選取及最終棄渣場選用情況(表4)。

表4 典型棄渣場選址綜合影響系數情況

1#棄渣場總體場地條件較好，也不涉及防護對象及限制性條件，棄渣場選址綜合影響系數為0.815。2#棄渣場不利條件是棄渣場地形較陡，匯水面積大，運距較遠，不涉及防護對象及限制性條件，棄渣場選址綜合影響系數為0.465。3#棄渣場總體場地條件一般，不涉及防護對象，涉及永久基本農田但有補劃方案且經國務院批準，棄渣場選址綜合影響系數為0.536。4#棄渣場總體場地條件較好，棄渣場溝道下游左側臺地約700 m處有一處房屋，渣底下游蜿蜒曲折，有山包攔擋，即渣腳與防護對象的溝道長度/直線距離約為1.7，房屋高出溝底約7 m，不涉及限制性條件，棄渣場選址綜合影響系數為0.662。5#棄渣場總體場地條件一般，棄渣場下游120 m有一廠房，溝道較直，渣腳與防護對象的溝道長度/直線距離約為1.2，廠房高出溝底的高差僅約2 m，不涉及限制性條件，棄渣場選址綜合影響系數為0.311。

5 結論與探討

在棄渣場選取實踐中，如1#棄渣場總體場地條件較好，也不涉及防護對象及限制性條件，棄渣場選址綜合影響系數為0.8～1.0，優先選用該棄渣場；如2#棄渣場總體場地條件差，不太適宜作為棄渣場，而不涉及防護對象及限制性條件，棄渣場選址綜合影響系數一般小于0.5，需對該棄渣場選址進行充分論證，一般考慮不選用該棄渣場；棄渣場選址綜合影響系數位于0.5～0.7時，在沒有其他可比選的場址情況下，可以選用。

棄渣場下游涉及公共設施、基礎設施、工業企業、居民點等設施或存在非嚴格限制性條件，綜合影響系數一般小于0.8。當棄渣場選址綜合影響系數為0.5～0.8時，如3#、4#棄渣場對公共設施、基礎設施、工業企業、居民點等無危害、造成的危害程度較輕或不嚴重，可選用該棄渣場；當棄渣場選址綜合影響系數小于0.5時，如5#棄渣場對公共設施、基礎設施、工業企業、居民點等造成的危害程度較重、嚴重、存在重大影響，需對該棄渣場選址進行充分論證，采取嚴格的攔擋、護坡、截排水等措施或對防護對象進行搬遷；當棄渣場選址綜合影響系數為0時，存在嚴格的限制性條件，不能作為棄渣場。