神木三岔煤礦水保方案實(shí)施分析與評(píng)價(jià)

王 嬌

（陜西省神木市水利水電工作隊(duì)，陜西 神木 719399）

神木縣三岔煤礦有限公司原名為神木縣孫家岔鎮(zhèn)三岔鎮(zhèn)辦煤礦，始建于1993 年，位于神木縣西北部，地處孫家岔鎮(zhèn)馬連塔村。2007 年，根據(jù)《陜西省人民政府關(guān)于榆林市煤炭資源整合實(shí)施方案的批復(fù)》（陜政函[2007]167 號(hào)），該礦實(shí)施煤炭資源單井整合，整合后生產(chǎn)能力為0.21 Mt/a，井田面積2.29 km2，開采煤層 1-2、2-2 上、2-2、3-1，開采深度 +1172 m～+1075 m，設(shè)計(jì)煤礦分露天開采（開采1-2 煤）和井工開采（開采2-2 上、2-2、3-1 煤）兩部分。后根據(jù)煤礦地質(zhì)勘探及資源儲(chǔ)量情況，經(jīng)幾次開采設(shè)計(jì)變更，現(xiàn)擬將井田內(nèi)部的1-2、2-2 上、2-2 和3-1煤層均采用露天開采，生產(chǎn)能力為30 萬t/a，井田面積、開采深度不變。為了推進(jìn)項(xiàng)目開發(fā)水保工作深入進(jìn)行，為項(xiàng)目驗(yàn)收提供科學(xué)借鑒，需對(duì)項(xiàng)目近10 年水保實(shí)施變化情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。

1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)及方法

1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)情況，監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要為擾動(dòng)土地情況、取料棄渣場(chǎng)地情況、水土保持措施和水土流失情況等。依據(jù)《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》中監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則和選址要求，在實(shí)地踏勘的基礎(chǔ)上，針對(duì)本工程的建設(shè)特點(diǎn)、施工布置、水土流失類型、植被狀況、水土保持措施布局等，共布設(shè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)7 個(gè)，調(diào)查監(jiān)測(cè)點(diǎn)24 個(gè)。共計(jì)完成監(jiān)測(cè)季報(bào)26 份，監(jiān)測(cè)年報(bào)10 份。

1.2 監(jiān)測(cè)方法

（1）遙感監(jiān)測(cè)法。對(duì)項(xiàng)目施工擾動(dòng)情況，利用搖感圖片，無人機(jī)航拍資料進(jìn)行現(xiàn)狀情況調(diào)查和全面系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。

（2）地面觀測(cè)法。采用徑流小區(qū)觀測(cè)法、簡(jiǎn)易測(cè)釬小區(qū)法和侵蝕溝樣法、坡面細(xì)溝水土流失監(jiān)測(cè)法。具體方法為在汛前將直徑0.5 cm～1 cm、長(zhǎng)50 cm～100 cm 類似釘子形狀的鋼釬插入項(xiàng)目區(qū)裸露土地或斜坡上。根據(jù)場(chǎng)地布置，按一定距離分上中下、左中右縱橫各3 排，共9 根布設(shè)。每次大暴雨之后和汛期結(jié)束后，觀測(cè)釘帽距地面高度，計(jì)算土壤侵蝕厚度和總的土壤侵蝕量。堆積體積法，根據(jù)施工類型或體積大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)，采用量測(cè)和全站儀法監(jiān)測(cè)。

（3）對(duì)主要水土流失因子、區(qū)段水土保持防治效益和基本狀況采用調(diào)查監(jiān)測(cè)的方法獲得數(shù)據(jù)，同時(shí)，查閱設(shè)計(jì)文件等，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，以評(píng)估工程施工引起的水土流失及其影響。

2 水土流失防治區(qū)域變化情況分析

2.1 水土流失防治責(zé)任范圍變化分析

根據(jù)批復(fù)的神木三岔煤礦水土保持方案報(bào)告書，項(xiàng)目水土流失責(zé)任范圍641.9 hm2，根據(jù)該建設(shè)工程的施工情況，對(duì)各防治責(zé)任范圍分區(qū)征地和擾動(dòng)占地進(jìn)行實(shí)地調(diào)查量測(cè)，實(shí)際發(fā)生的水土流失防治責(zé)任范圍為81.03 hm2，方案報(bào)告與實(shí)際監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。

與水土保持方案報(bào)告書設(shè)計(jì)相比，實(shí)際發(fā)生的水土流失防治責(zé)任范圍較方案確定的水土流失防治責(zé)任范圍減少了560.87 hm2，其中項(xiàng)目建設(shè)區(qū)面積增加1.15 hm2，直接影響區(qū)面積減少562.02 hm2。變化主要原因如下：

（1）場(chǎng)外輸電線路：變更為兩回路，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)增加0.77 hm2，直接影響區(qū)減少0.47 hm2，防治責(zé)任范圍較水保方案批復(fù)防治責(zé)任范圍增加了0.3 hm2。

表1 方案報(bào)告書與實(shí)際發(fā)生的水土流失防治責(zé)任范圍對(duì)比表 單位：hm2

（2）場(chǎng)外輸水管線：實(shí)際增加了4.1 km，項(xiàng)目建設(shè)區(qū)增加4.1 hm2，直接影響區(qū)減少1.08 hm2，防治責(zé)任范圍較水保方案批復(fù)面積增加了3.02 hm2。

（3）工業(yè)場(chǎng)地區(qū)：根據(jù)主體設(shè)計(jì)的進(jìn)一步細(xì)化和當(dāng)?shù)毓?、安監(jiān)部門的審核，該項(xiàng)目原設(shè)計(jì)炸藥庫(kù)取消建設(shè)。根據(jù)工程需要，增加了施工生產(chǎn)生活區(qū)占地，該分區(qū)防治責(zé)任范圍為50.24 hm2，較水保方案批復(fù)面積增加了3.69 hm2。

（4）場(chǎng)外道路區(qū)：原規(guī)劃的礦井聯(lián)絡(luò)道路8.5 km 納入地方公路建設(shè)，改由地方政府負(fù)責(zé)建設(shè)，實(shí)際建設(shè)礦井聯(lián)絡(luò)道路0.33 km，取消炸藥庫(kù)道路建設(shè)。經(jīng)實(shí)地監(jiān)測(cè)，該分區(qū)防治責(zé)任范圍為5.03 hm2，較水保方案批復(fù)面積減少了30.38 hm2。

（5）排矸場(chǎng)區(qū)：實(shí)際建設(shè)中防治責(zé)任范圍面積為15.68 hm2，較水保方案批復(fù)減少了0.5 hm2。

（6）開采沉陷區(qū)：直接影響區(qū)減少537 hm2，監(jiān)測(cè)范圍主要為建設(shè)期，開采沉陷區(qū)作為運(yùn)行期的直接影響區(qū)還未發(fā)生，因此面積有所減少。

2.2 棄渣變化分析

根據(jù)項(xiàng)目報(bào)告書，土石方挖填總量為214.68 萬m3，其中挖方 117.18 萬 m3，填方 97.5 萬 m3，棄方 19.68 萬 m3，棄方運(yùn)往排矸場(chǎng)排放。根據(jù)實(shí)地監(jiān)測(cè)，棄渣場(chǎng)設(shè)施與方案報(bào)告書一致，實(shí)際擾動(dòng)占地面積增加1.67 hm2。

2.3 土石方流向情變化分析

與方案報(bào)告書相比，實(shí)際發(fā)生的土石方挖填總量增加14.83 萬m3。經(jīng)對(duì)各分區(qū)土方變化進(jìn)行分析，項(xiàng)目挖方及填方增加主要發(fā)生在工業(yè)場(chǎng)地區(qū)，項(xiàng)目工業(yè)場(chǎng)地面積增加，所以挖方增加 28.69 萬 m3，填方增加 21.77 萬 m3，棄方增加 7.8 萬 m3。減少區(qū)域主要在道路區(qū)，礦井聯(lián)絡(luò)道路等，開挖減少18.14 萬m3，填方減少18.71 萬m3，場(chǎng)外輸電線路和場(chǎng)外輸水管線長(zhǎng)度略有增加，挖填量相應(yīng)增加。

3 水土流失防治措施變化分析

3.1 工程措施變化分析

工業(yè)場(chǎng)地區(qū)，場(chǎng)區(qū)截水溝設(shè)計(jì)數(shù)量1981 m，實(shí)施數(shù)量為1709 m；排水溝設(shè)計(jì)數(shù)量3648 m，實(shí)施數(shù)量為3686 m；風(fēng)井場(chǎng)排水溝設(shè)計(jì)數(shù)量320 m，實(shí)施數(shù)量為180 m；爆破庫(kù)排水溝設(shè)計(jì)數(shù)量200 m，實(shí)際沒有建設(shè)；綜合護(hù)坡設(shè)計(jì)數(shù)量4840 m2，實(shí)施數(shù)量為4048 m2。場(chǎng)外道路區(qū)，聯(lián)絡(luò)道路排水溝設(shè)計(jì)數(shù)量9410 m，實(shí)際沒有建設(shè)；風(fēng)井場(chǎng)道路排水溝設(shè)計(jì)數(shù)量364 m，實(shí)施數(shù)量為366 m；排矸場(chǎng)道路排水溝設(shè)計(jì)數(shù)量1900 m，實(shí)施數(shù)量為1920 m；爆破庫(kù)道路排水溝設(shè)計(jì)數(shù)量320 m，實(shí)際沒有建設(shè)。變化原因主要是建設(shè)項(xiàng)目的調(diào)整和實(shí)際工程環(huán)境的變化。

3.2 植物措施變化分析

根據(jù)水土保持監(jiān)測(cè)及工程建設(shè)資料，與水土保持方案設(shè)計(jì)相比，項(xiàng)目實(shí)際實(shí)施的植物措施發(fā)生了變化，變化原因主要是植物種植季節(jié)的變化和適宜性調(diào)整。見表2。

表2 方案設(shè)計(jì)與實(shí)際建設(shè)水土保持植物措施量變化對(duì)比表

3.3 水土保持措施防治效果分析

與設(shè)計(jì)方案相比，本項(xiàng)目建設(shè)區(qū)內(nèi)實(shí)際實(shí)施的工程措施略有調(diào)整，植物措施面積增加。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果，項(xiàng)目布設(shè)的水土保持措施有效減少了工程建設(shè)造成的土壤侵蝕，降低了人為擾動(dòng)造成的水土流失不利影響，水土保持效果較好。

4 土壤流失量分析

4.1 土壤流失量對(duì)比情況分析

根據(jù)批復(fù)的水土保持方案，本項(xiàng)目預(yù)測(cè)共產(chǎn)生土壤流失總量38653 t。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：項(xiàng)目實(shí)際產(chǎn)生土壤流失量約49719 t。實(shí)施水土流失防治措施后土壤流失量比方案預(yù)測(cè)的土壤流失量增加，項(xiàng)目監(jiān)測(cè)侵蝕模數(shù)較預(yù)測(cè)減小。造成這樣結(jié)果的原因是資金問題，2015 年8 月，工程處于停工狀態(tài)，2017 年恢復(fù)施工，項(xiàng)目總工期比原先計(jì)劃施工時(shí)間超出了63 個(gè)月，項(xiàng)目土壤流失量增加除項(xiàng)目區(qū)占地有少量增加外，主要為項(xiàng)目建設(shè)工期延長(zhǎng)近五年。

4.2 土壤流失控制比達(dá)標(biāo)情況分析

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，本項(xiàng)目擾動(dòng)土地總面積81.03 hm2，試運(yùn)行期綠化區(qū)域水土流失面積30.7 hm2，其他水土流失面積8.08 hm2，水土流失總面積38.78 hm2，建筑物、道路硬化等區(qū)域基本不存在土壤流失。經(jīng)監(jiān)測(cè)，工業(yè)場(chǎng)地區(qū)存在水土流失區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為1500 t/(km2·a)，場(chǎng)外道路區(qū)存在水土流失區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為2100 t/ (km2·a)，排矸場(chǎng)區(qū)存在水土流失區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為4300 t/(km2·a)，場(chǎng)外輸水管線區(qū)存在水土流失區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為1000 t/(km2·a)，場(chǎng)外輸電線路區(qū)存在水土流失區(qū)域平均侵蝕模數(shù)為800 t/(km2·a)，經(jīng)加權(quán)平均計(jì)算，擾動(dòng)區(qū)域平均土壤侵蝕模數(shù)為1123 t/ (km2·a)，項(xiàng)目區(qū)容許土壤流失模數(shù)為1000 t/(km2·a)，土壤流失控制比為0.89，達(dá)到方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)值。

5 水土流失防治效果分析

神木三岔煤礦工程建設(shè)期總征占地面積81.03 hm2，建筑物、硬化及水土保持措施等擾動(dòng)土地整治完成面積77.67 hm2。經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目擾動(dòng)土地整治率為95.85%，達(dá)到方案目標(biāo)值95%?？鄢ㄖ铩⒂不?jí)好娣e，項(xiàng)目擾動(dòng)范圍水土流失總面積為54.53 hm2，水土流失治理達(dá)標(biāo)面積為51.17 hm2，項(xiàng)目水土流失總治理度為93.84%，達(dá)到方案目標(biāo)值90%。在試運(yùn)行期，水土流失總面積38.78 hm2，建筑物、道路硬化等區(qū)域基本不存在土壤流失，經(jīng)監(jiān)測(cè)和加權(quán)平均計(jì)算，土壤流失控制比為0.89，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

根據(jù)工程建設(shè)和水土保持監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)，本項(xiàng)目土石方挖填總量為 229.51 m3，其中挖方 128.22 萬 m3，填方 101.29 萬 m3，棄方26.93 萬m3，棄方全部運(yùn)往排矸場(chǎng)排放，排矸場(chǎng)采取了整地、綠化、排水、護(hù)坡等措施進(jìn)行防護(hù)，考慮運(yùn)送過程中的流失，攔渣率可達(dá)99%。

項(xiàng)目區(qū)植被可恢復(fù)面積31.56 hm2，植被實(shí)際恢復(fù)面積30.7 hm2，林草植被恢復(fù)率達(dá)到97.28，達(dá)到方案設(shè)計(jì)97%的目標(biāo)值。工程建設(shè)區(qū)面積為81.03 hm2，已實(shí)施植被措施面積30.7 hm2，林草覆蓋率為37.89%，達(dá)到方案設(shè)計(jì)25%目標(biāo)值。

6 結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目開發(fā)水保監(jiān)測(cè)是督促項(xiàng)目建設(shè)執(zhí)行水保方案的重要措施，神木三岔煤礦開發(fā)建設(shè)面積大，區(qū)內(nèi)水土保持脆弱。為了督促業(yè)主按照規(guī)劃進(jìn)行水保方案落實(shí)，經(jīng)過10 年水保數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和方案監(jiān)管，將實(shí)際水保實(shí)施情況和規(guī)劃方案進(jìn)行對(duì)比分析，以及變化原因探討，可知，神木三岔煤礦建設(shè)基本按照規(guī)劃中的各類措施要求完成了水土流失防治工作，六項(xiàng)防治指標(biāo)均達(dá)到了目標(biāo)值，符合開發(fā)建設(shè)要求，為同類工程的水保監(jiān)管提供了借鑒。