1、生产建设项目水土保持防治目标及措施 布设研究以建昌县融成钙业有限公 司年产石灰 20万吨项目为例 郭艳娜 葫芦岛市水土保持办公室 摘 要： 生产开发建设项目在工程建设和建成生产过程中必然会破坏原地貌, 堆置生产 废弃物, 造成水土流失。 为此, 作为生产企业应做好水土流失防治, 保护水土资 源。文章以建昌县融成钙业有限公司年产石灰 20万t项目为例, 结合多年来积 累的经验, 提出了该生产建设项目的水土流失防治目标和依据工程实际布设了 水土流失防治措施。 工程措施的布设将有效地防止了水土流失, 保护了生态环境, 促进了经济社会的和谐发展。 关键词： 水土保持; 生产建设项目; 防治体系; 防治
2、目标; 措施布设; 作者简介：郭艳娜 (1978-) , 女, 辽宁葫芦岛人, 工程师, 研究方向为水资源、 水土保持研究及方案编制等。 1 工程概况 建昌县融成钙业有限公司年产石灰 20万t项目位于辽宁省建昌县老大杖子乡, 行政隶属建昌县老大杖子乡炉上村所辖。本工程到首秦公司 138km, 距首秦龙汇 公司40km, 距首钢迁钢公司 138km, 周边有省道, 交通便利。 矿区中心地理坐标 为东经1191838, 北纬403742。矿区内的供水、供电系统完备, 完全 满足矿山的生产生活需求;场内道路连接矿山的各个功能区均可满足矿山的运输 要求。本项目总占地包括办公生活区、生产加工区、石灰生产
3、区、成品堆放区、 露天开采区、排土场区、表土堆放区、作业路区。其中办公生活区占地 0.48hm, 生产加工区占地1.22hm, 石灰生产区占地0.30, 成品堆放区占地0.22hm, 露天 开采区占地4.45hm, 排土场占地2.35hm, 表土堆放区占地 0.3hm, 作业路占地 1.11hm。工程建设期土石方开挖总量 9.54万 m, 回填总量3.98万m, 弃方总量 5.56万 m。 2 工程建设与生产对水土流失的影响因素分析 本工程所在区域年均降水量为 440.6mm, 降水较集中;项目区地形原为山丘, 目 前因矿山开采, 山体及植被季覆盖的完整性已遭破坏, 水土流失的潜在危险性 较大
4、。人为因素主要是不合理的开发建设活动等1。工程对水土流失的影响发 生在建设期和运行期。 建设期工程影响范围内原地表被破坏, 造成水土流失的发 生;运行期由于大规模的开采活动, 土石方在堆弃转运过程中, 同时伴有水土流 失情况的发生。影响因素详见表 1。 表1 可能产生的水土流失影响因素分析 下载原表 3 水土保持防治目标及防治体系的确定 3.1 防治目标 3.1.1 定性指标 1) 项目建设区的水土流失得到基本治理; 2) 新增水土流失得到有效控制; 3) 生态得到最大限度的保护, 环境得到明显改善; 4) 水土流失明显减少, 生态环境明显改善2。 3.1.2 定量指标 本工程建设水土流失防治
5、执行等级为二级标准2, 结合项目区自然条件, 确定 本工程的防治执行标准。项目水土流失防治目标见下表 2。 表2 水土流失防治目标表 下载原表 3.2 水土流失防治体系和总体布局 3.2.1 水土流失防治措施体系 水土流失防治措施体系见框图 1。 图1 水土流失防治体系框 下载原图 3.2.2 水土保持措施总体布局 根据水土流失防治分区, 在分析评价主体工程中具有水土保持功能措施的基础 上, 确定水土保持措施的总体布局3。在防治措施具体配置中, 充分发挥工程 措施速效性和控制性, 同时也要发挥植物措施的后续性和生态效应4。 4 水土保持防治具体措施 4.1 露天开采防治区 本工程的露天开采防治
6、区的占地面积为 4.45hm, 其中林地2.90hm, 荒地 1.55hm。 4.1.1 工程措施 主体工程表土剥离。 露天开采前, 主体工程设计对该采区占用的林地和荒地进行 表土剥离, 剥离面积为4.45hm, 厚度为20cm, 剥离量为0.89万m, 本区表土全 部运至表土堆放区临时堆放, 待工程运行期结束后用于本区绿化。 浆砌石截洪沟水沟。 为了防止降水形成的地表径流流入露天采场内部, 本方案设 计在露天采场东、南两侧的山坡上设置浆砌石截洪沟5。排水沟拦截的径流直 接排入下游沟道, 或先与作业路排水沟相连, 然后导入下游沟道。 截洪沟矩形断 面, 沟宽 0.5m, 沟深 0.3m (安全
7、超高0.1m) , 截洪沟的浆砌石砌筑厚度 0.30m, 总长度为220m, 挖方量 145.20m, 需浆砌石 122.2m。挖出的土方就地平整压实 5。截洪沟断面按照 10a一遇洪水设计标准进行设计。通过水力演算, 设计洪 峰流量0.078m/s, 过流能力为 0.096m/s, 洪峰流量大于设计洪峰流量, 因此该 截水沟设计合理。 浆砌石护坡。设计在露采区的各开采平台修筑浆砌护坡工程, 其规格为:浆砌石 护坡长度 2806m, 平均厚度 0.40m, 护坡平均宽度 3.00m。共需浆砌石砌筑量 3367.20m。 4.1.2 植物措施 依据主体工程设计, 本工程的露天采场服务年限为 5a
8、, 采场将形成较大的裸露 地表, 产生较为严重的水土流失, 为此本方案设计在该区运行期结束后将采坑 填平并覆土绿化造林, 树种选用山杏栽植坑规格 0.5m0.5m, 山杏造林密度 2m2m, 山杏选择主、侧根发达的一年生一级苗, 共需山杏7500株, 填方5.56 万m, 覆土 0.89万 m, 填方来源于排土场, 土方来源为本区剥离表土。 4.2 办公生活防治区 办公生活区利用矿山原有厂房即可满足矿山的生产及生活需求, 因此无需新建, 本区总占地面积为 0.48hm, 占地类型为荒地6。 4.2.1 工程措施 主体工程表土剥离。对办公生活区采用人工方式进行表土剥离6, 剥离厚度为 0.2m,
9、 剥离面积为0.48hm, 剥离表土0.1万m, 运至表土堆放区堆存, 平均运距 430m。 主体工程浆砌石挡墙。设计在山体一侧修筑浆砌石挡墙, 其规格为:浆砌石挡墙 长28m, 高1.0m, 底宽 1.0m, 顶宽0.5m。共需浆砌石14m。 4.2.2 植物措施 本工程的办公生活区已经建设完成并使用多年, 但区内缺少绿化及美化措施, 为防止水土流失, 美化环境, 对办公生活区进行绿化设计7。设计布设花坛面 积约80m。坛内栽植花灌木和草本花, 品种主要选择榆叶梅、串红, 共需榆叶梅 16株, 串红24m, 花坛四周布设绿篱, 绿篱选择紫叶小檗, 绿篱长 96m。浆砌石 挡墙一侧栽植葡萄,
10、栽植坑规格为0.5m0.5m, 葡萄栽植株行距为 1m, 共栽植 葡萄28 株 (主体) 。 4.3 作业路防治区 4.3.1 工程措施 本防治区面积1.11hm, 道路总长743m。为了将路面的汇流导出, 在作业路两侧 修建浆砌石排水沟, 减轻汇流对路面的冲刷。排水沟采用矩形断面, 沟宽0.50m, 沟深0.30m (安全超高0.1m) , 排水沟的浆砌石砌筑厚度0.30m, 长7432m, 挖 方量1112m, 共需浆砌石 758m。挖出的土方就地平整压实7。 4.3.2 植物措施 本工程作业路区的硬化比较完好, 但缺少绿化措施。 因此, 对作业路的两侧进行 绿化设计, 作业路总长 743
11、m, 树种选用抗尘性能强的刺槐。 刺槐栽植株距 2.0m, 栽植坑规格为0.4m0.4m 共需刺槐1486株, 覆土0.8万m。 4.4 排土场防治区 本项工程的建设期排岩 5.56万 m, 运行期内排岩 31.49万m。 排土场位于露天开 采区附近, 占地面积为 2.35hm, 可容纳废石量为 44.65万m。 4.4.1 工程措施 主体工程表土剥离。本区排岩前采用人工方式对占用的荒地进行表土剥离8, 剥离厚度20cm, 剥离面积 2.35hm, 剥离表土 0.47万m。表土运往表土堆放区临 时存放, 用于闭矿后的绿化用土。 浆砌石挡墙。 根据排土场的地形及设计排岩量, 参照本工程的开发利用
12、方案, 本 着“先拦后弃”的原则, 在排土场的东南侧沟口处布设浆砌石挡墙, 挡墙长 11m。结合以上工程防护措施的结构及工程设计, 对挡渣墙满堆情况下的稳定性 进行分析。根据开发建设项目水土保持方案技术规范规定, 设计抗滑稳定系 数1.3, 满足抗滑要求, 设计抗倾稳定系数大于 1.5, 满足抗倾覆要求8。经 计算, 基底最大、最小应力分别为 42.86k Pa 和25.07k Pa, 均小于地基允许承 载力R=100k Pa, 且max/min=1.713.0, 不会产生拉应力, 满足要求。浆砌 石挡墙采用M10浆砌石重力式结构, 挡墙高3m, 顶宽0.5m, 底宽1.0m, 基础埋 深0.
13、5m (地面下约 0.5m处为岩层) , 基础挖方全部弃于排土场内。 4.4.2 植物措施 方案设计对排土场清运, 弃渣运至露天开采区回填, 再对本区进行土地平整, 然后覆土绿化, 抗尘性较强的刺槐, 株行距 2.0m2.0m, 栽植坑规格为 0.3m0.3m, 覆土厚度为 20cm, 经计算共需刺槐 47000株, 覆土0.47 万m, 来 源为本区剥离的表土。 4.5 表土堆放防治区 表土绿化设计。堆土表面采取种草的方式防止水土流失, 种草面积为 0.30hm, 草种选用沙打旺, 播种量按照 30.00kg/hm撒播, 共需沙打旺9kg。 表土拦挡设计。 主体工程对表土进行了剥离, 但未进
14、行防护设计, 为了防止降水 对本工程剥离表土的冲刷而产生水土流失, 本方案设计在表土堆放地周边采用 编织袋装土围挡, 表土堆放场地设计长100m, 宽30m, 表土围挡量为0.63万m, 平均堆放高度为2.5m, 袋内土方利用本区剥离后的表土进行充填, 编织袋呈品 字形堆筑, 高50cm, 宽50cm。经计算, 共需堆放土袋长度 260m, 需土方量为 65m。待闭矿后, 堆放的剥离表土作为各区的绿化覆土。 4.6 生产加工防治区 本工程的生产加工区用于生产加工石灰石, 本区占地1.22hm, 占地类型为荒 地。 根据本工程的矿产资源开发利用方案及现场咨询, 本工程的未加工的石灰石 岩料主要堆
15、存在生产加工区, 如不进行处理, 在雨季将产生严重的水土流失, 影响运输安全。 因此, 本方案设计在有石灰石岩料堆放靠山体一侧设置浆砌石挡 墙8。浆砌石挡墙采用 M10浆砌石重力式结构。挡墙高 3.0m, 顶宽 0.5m, 底宽 1.0m, 长 15m, 基础埋深 0.3m, 基础挖方可用于道路修整, 工程挖方量 5m, 浆 砌石21m。经计算, 基底最大、最小应力分别为 42.86k Pa和25.07k Pa, 均小 于地基允许承载力R=100k Pa, 且max/min=1.713.0, 不会产生拉应力, 满足要求。 4.7 成品堆放防治区 本工程的成品堆放区用来储存成品石灰石, 本区占地
16、0.22hm, 占地类型为林地 和荒地。 4.7.1 工程措施 根据现场咨询本工程的成品石灰石堆放在成品加工区, 生产加工区一侧临路, 如不进行处理将会影响运输安全, 因此, 主体工程设计在有石灰石岩料堆放靠 道路一侧设置浆砌石挡墙。 浆砌石挡墙采用M10浆砌石重力式结构。 挡墙高5.0m, 顶宽0.5m, 底宽1.0m, 长40m, 基础埋深0.3m, 基础挖方可用于道路修整。工 程挖方量12m, 浆砌石 101m。 4.7.2 植物措施 本方案设计成品堆放区三面栽植刺槐对本区进行绿化, 树种选择抗尘性较强的 刺槐, 栽植坑规格 0.5m0.5m, 刺槐栽植密度 2m2m, 共需刺槐148
17、株。 5 结语 建昌县融成钙业有限公司年产石灰 20万t项目在建设与开采过程中将占用大面 积土地, 将破坏部分土壤原有自然结构, 损坏原有土地的使用功能及原地表的 水土保持功能。 若不采取有效的防治及管理措施, 将会导致水土流失加剧及周围 生态环境的恶化。 为此, 文章提出切实可行的水土流失防治措施, 使采矿过程中 新增的水土流失得到有效控制, 达到主体工程正常建设生产和保护水土资源双 赢的目的。 参考文献 1赵敏敏, 白娟, 陈梦华, 等.国电寻山电厂水土保持贮灰场设计方案探讨J. 水利规划与设计, 2007 (06) :63-65. 2董凤新.开发建设项目主体工程水土保持分析与评价J.水利
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