生產(chǎn)建設項目主體工程水土保持優(yōu)化設計探索

［摘要］ 在編制項目主體工程建設方案（可研設計）時，充分融入水土保持理念，不僅是對生態(tài)環(huán)境負責，更是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必要舉措。在編制鷹駿一號煤礦項目建設方案時，本著“在保護中開發(fā)、在開發(fā)中保護”的設計理念，以“占地小、動土少”為原則，綜合考慮項目區(qū)所處地質(zhì)地理條件、項目建設特點，因地制宜、多方論證，不斷優(yōu)化水土保持設計，力爭全面提升各項水土保持措施的生態(tài)服務功能，將項目建設對環(huán)境的影響程度降到最低。通過主體工程水土保持優(yōu)化設計，可綠化面積占比、林草植被恢復率、林草覆蓋率、水土流失治理度等指標較優(yōu)化設計前分別提高了4.99、0.77、4.78、0.15個百分點。

［中圖分類號］ S157[文獻標識碼] ADOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.08.010

［引用格式］ 肖波，蒙曉斌，李琳，等.生產(chǎn)建設項目主體工程水土保持優(yōu)化設計探索：以鷹駿一號煤礦項目為例[J].中國水土保持，2024（8）：35-37.

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，生產(chǎn)建設活動日益頻繁，對自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響也日益顯著。其中，水土保持作為生態(tài)環(huán)境保護的重要環(huán)節(jié)，在維護生態(tài)平衡、防治水土流失、保障生態(tài)安全等方面具有重要作用。然而，在實際生產(chǎn)建設過程中，前期建設方案中考慮水土保持因素偏少，而后期補充的水土保持措施往往難以達到預期效果。這既影響生產(chǎn)建設活動的順利進行，也對生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉的損害。因此，在編制項目主體工程建設方案（可研設計）時，充分融入水土保持理念，不僅是對生態(tài)環(huán)境負責，更是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必要舉措。筆者以鷹駿一號煤礦項目為例，梳理分析了編制項目主體工程建設方案時采取的水土保持優(yōu)化設計內(nèi)容，以期為同類項目提供參考。

1項目及項目區(qū)概況

鷹駿一號煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克前旗上海廟礦區(qū)南部，項目于2022年12月獲得國家發(fā)展和改革委員會核準，工程投資規(guī)模67.45億元，建設規(guī)模600萬t/a，礦井服務年限107.9 a，屬大型礦井。井田南北長7.4～9.6 km、東西寬3.2～11.5 km，占地面積93.89 km2。項目建設內(nèi)容包括工業(yè)場地、場外道路、場外輸電線路、場外輸水管線、鐵路專用線、臨時排矸場、取土場等。

項目區(qū)地處毛烏素沙地西南邊緣，井田南邊界與寧夏回族自治區(qū)接壤，屬黃河多沙粗沙國家級水土流失重點治理區(qū)。地貌為風沙灘地地貌，由沙漠、草原兩種地貌類型構成，土壤主要為固定沙丘風沙土。屬中溫帶半干旱大陸性氣候區(qū)，冬季寒冷漫長，夏季炎熱短暫，晝夜溫差較大；年均降水量260.6 mm，降水集中在7—9月，年均蒸發(fā)量2 497.9 mm；年均氣溫7.9 ℃，≥10 ℃年積溫2 928.3 ℃，無霜期150 d；年均風速3.5 m/s，起沙風速5 m/s，全年大風（風速gt;17 m/s）日數(shù)8.7 d；最大凍土深1.30 m。土壤侵蝕是以風力侵蝕為主的風水復合侵蝕，風力侵蝕模數(shù)為5 000 t/（km2·a），水力侵蝕模數(shù)為500 t/（km2·a）。項目區(qū)以中度土壤侵蝕為主，容許土壤侵蝕模數(shù)為1 000 t/（km2·a）。過度開發(fā)使區(qū)域內(nèi)本就脆弱的生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，造成土壤退化、環(huán)境惡化。

2主體建設方案需符合水土保持相關規(guī)定

根據(jù)《生產(chǎn)建設項目水土保持技術標準》（GB 50433—2018）、《生產(chǎn)建設項目水土保持方案技術審查要點》，鷹駿一號煤礦主體工程建設方案需滿足如下相關規(guī)定：①優(yōu)化設計，為減少工程占地面積和動用土石方量，公路、鐵路等項目填高大于8 m時宜采用橋梁方案，管道穿越工程宜采用隧道、定向鉆、頂管等方案，山丘區(qū)工業(yè)場地優(yōu)先采取階梯式布置。②截排水工程、攔擋工程級別和防洪標準應比照《防洪標準》（GB 50201—2014）、《水土保持工程設計規(guī)范》（GB 51018—2014）同類級別提高一級。③需布設雨洪集蓄、沉沙等設施。④提高植物措施標準，林草覆蓋率應比照《生產(chǎn)建設項目水土流失防治標準》（GB/T 50434—2018）同類標準提高1～2個百分點。

3主體工程水土保持優(yōu)化設計

在編制項目主體工程建設方案（可研設計）過程中充分論證了項目全過程水土保持方案，在諸多方面進行了優(yōu)化設計，使建設方案蘊涵著水土保持、生態(tài)保護的理念。

3.1鐵路專用線優(yōu)化設計

鷹駿一號煤礦鐵路專用線承擔著煤炭外運的使命，從鷹駿一號煤礦裝車站由東向西展開，接軌于上海廟車站。專用線全長12.305 km，共設車站2座，即鷹駿一號煤礦裝車站及上海廟接軌站，兩站間距11.750 km。優(yōu)化設計前、后參數(shù)見表1。

1）優(yōu)化后無臨時便道占地。優(yōu)化了鐵路專用線施工工藝，其中K8+465—裝車站施工道路采用永臨結合方式，充分利用排矸道路和裝車站進站道路；專用線起點—K5+000施工道路充分利用已建成的上海廟站專用道路； 肖波等：生產(chǎn)建設項目主體工程水土保持優(yōu)化設計探索其他路段采用后退法施工，充分利用鐵路路基作為前期施工建材運輸便道；少量的土石倒運控制在鐵路專用線征地紅線以內(nèi)。通過優(yōu)化施工工藝，鐵路專用線施工時，僅需在施工營地區(qū)修建600 m長的施工便道；其他區(qū)域施工時，施工范圍均控制在征地紅線以內(nèi)，或充分利用外部道路，不再新增臨時便道占地。

2）優(yōu)化后降低了鐵路路基高度，由原設計路基最大邊坡高10.12 m降至8.19 m；原設計路基均高4.15 m降至3.09 m，降幅達到25.54%。路基高度的降低雖在局部路段增大了開挖土方量，但整體路基回填土方量由110.71萬m3降至85.38萬m3，大幅減少了工程回填土量，從而間接減少了取土場占地面積。

3.2臨時排矸場優(yōu)化設計

為合規(guī)堆存煤礦建設期井下掘進排出的矸石，需設置臨時排矸場，其優(yōu)化設計前、后參數(shù)見表2。

1）本著優(yōu)化排矸場選址、減少生態(tài)破壞的原則，排矸場選址由優(yōu)化前的位于礦井工業(yè)場地東南側1.3 km處人工牧草地，調(diào)整為位于工業(yè)場地西南側約 3.0 km處窩狀沙丘內(nèi)，與鐵路專用線取土場聯(lián)合布置，維持了原有生態(tài)系統(tǒng)。

2）優(yōu)化設計時充分利用了煤礦建井前期井巷掘進排出的矸石，在綜合利用廢棄矸石的同時又減少了排矸場占地面積，使占地面積減少了9 hm2，符合水土流失重點治理區(qū)生產(chǎn)建設項目施工時盡量減少占地面積的理念。

3.3取土場優(yōu)化設計

鐵路專用線工程施工整體填方量大于挖方量，需沿線就近設置取土場，以滿足工程施工取土需要。經(jīng)論證，鐵路專用線全線共布設取土場1處，其優(yōu)化設計前、后參數(shù)見表3。

遵循“取棄結合”的原則，將鐵路專用線取土場由K7+020.995東側調(diào)整為K8+170框架涵南側，充分利用臨時排矸場作為取土場；減小取土場取土量，由優(yōu)化前的42.32萬m3降至優(yōu)化后的29.70萬m3，降幅達到29.82%；減小取土場占地面積，由優(yōu)化前的11.33萬m3降至優(yōu)化后的4.80萬m3，降幅達到57.63%。

3.4占地面積及類型優(yōu)化設計

占地面積及類型優(yōu)化設計前、后參數(shù)見表4。

優(yōu)化后主體工程占地（永久+臨時）面積由優(yōu)化前的168.61 hm2減小至118.99 hm2，其中永久占地減少比例為23.74%，臨時占地減少比例為41.60%；沙地占地比例增加，由原30.81%增至39.37%，其他草地占地比例減小，由原67.71%降至57.60%，灌林地面積優(yōu)化設計前、后變化不大。占地面積的減少，表明項目施工時擾動地表面積減少，對外部環(huán)境的影響也相應減少。

3.5植物措施優(yōu)化設計

優(yōu)化后植物措施標準為：①工業(yè)場地區(qū)植被建設執(zhí)行1級標準，按園林綠化標準設計；②場外道路植被建設標準由3級提高至2級，按生態(tài)公益林標準執(zhí)行；③林草覆蓋率提高2個百分點，提高至24%。

3.6防排水工程優(yōu)化設計

優(yōu)化后工程防護標準為：①臨時排矸場攔擋工程由5級提升為4級；②道路坡面排水工程排水標準按5 a一遇10 min短歷時暴雨設計。

3.7集雨節(jié)水工程優(yōu)化設計

主體設計通過設置雨水收集系統(tǒng)實現(xiàn)：①工業(yè)場地設置雨洪集蓄池2座，并配套設置沉沙設施；②鐵路專用線沿線設置雨洪集蓄池3座，其蓄水作為路基坡面綠化用水。

4優(yōu)化后水土流失治理成果

通過對鷹駿一號煤礦項目進行水土保持優(yōu)化設計，項目區(qū)水土流失綜合防治目標得到了全面提升，其中可綠化面積占比、林草植被恢復率、林草覆蓋率、水土流失治理度指標較優(yōu)化設計前分別提高了4.99、0.77、4.78、0.15個百分點，見表5。

5結束語

處于“兩區(qū)”內(nèi)的生產(chǎn)建設項目，應把水土保持理念深植于項目前期建設方案之中，方案編制時本著“在保護中開發(fā)、在開發(fā)中保護”的設計理念，以“占地小、動土少”為原則，全面提升各項水土保持措施的生態(tài)服務功能，提高水土保持治理成效，這是新形勢下生態(tài)文明建設、水土保持事業(yè)行穩(wěn)致遠的健康之路。

收稿日期： 2024-02-24

第一作者： 肖波（1979—），男，寧夏銀川人，高級工程師，碩士，主要從事水土保持與礦區(qū)生態(tài)修復等工作。

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（責任編輯張緒蘭）