安曉峰

（陽泉市水資源管理委員會辦公室 陽泉 045000）

1 項目概況

娘子關(guān)泉域總面積為7 217 km2，是我國北方最大的巖溶泉，泉域范圍涉及太原、晉中、陽泉三個地市，其中陽泉市泉域面積2 430 km2，占總面積的34%。

山西河坡發(fā)電有限責(zé)任公司位于陽泉市區(qū)東側(cè)，該公司現(xiàn)擬建設(shè)2×300MW超臨界燃煤空冷供熱機(jī)組，為此需相應(yīng)建設(shè)貯灰場。

2 貯灰場地質(zhì)狀況及建設(shè)內(nèi)容

電廠灰場區(qū)位于黃土高原東緣中段，太行山西麓。其中：東梁溝灰場位于白泉嶺廠址北偏東約3.7km溝谷處，溝谷左岸上部開闊，地勢較為平緩，呈階梯狀，約20°～30°，且左岸大部分上覆黃土，厚度約2～5 m，下部為奧陶系灰?guī)r；溝谷右岸上部相對較陡，約40°～50°，且大部分地段基巖裸露，主要為奧陶系灰?guī)r。

山頭溝灰場位于白泉嶺廠址以東偏北約5.6 km處，該沖溝基本為SN走向，主溝谷較長，長約1 km，該沖溝為基巖山谷，兩岸見灰?guī)r出露，產(chǎn)狀近水平，溝岸上部山頂見黃土分布，厚約 2～5 m。

根據(jù)現(xiàn)有資料，近場區(qū)無全新世活動斷裂分布，距離灰場最近的非全新世活動斷裂主要有三條，由近及遠(yuǎn)（由西向東）分別為：F6巨城西斷裂、F5岔口－巖會斷裂、F2-5西郊斷裂。場地所在的太行山斷塊隆起區(qū)是區(qū)域新構(gòu)造運動較弱的地區(qū)。周邊斷層距離貯灰場的距離均大于3.0 km，處于相對穩(wěn)定地帶，區(qū)域穩(wěn)定性滿足建貯灰場要求。

貯灰場建設(shè)項目有：擋灰壩、豎井－臥管式排洪涵管、隔離墻、庫底防滲層、灰場管理站、灰場運灰道路等。

3 貯灰場入滲影響分析

3.1 天然條件下入滲影響分析

東梁溝、山頭溝貯灰場地處娘子關(guān)泉域巖溶地下水補(bǔ)給、匯流區(qū)，灰場位于灰?guī)r裸露區(qū)，不具備天然防滲能力，在不采取任何防滲措施條件下，擬建初期壩址以上產(chǎn)生的淋、浸溶灰水將全部下滲補(bǔ)給奧陶系巖溶裂隙水，東梁溝貯灰場灰水下滲量為84.7 m3/d（3.09萬m3/a），山頭溝貯灰場為135.6 m3/d（4.95萬m3/a），將對貯灰場區(qū)域巖溶地下水水質(zhì)產(chǎn)生明顯的不利影響。

3.2 防滲條件下入滲影響分析

在防滲條件下，根據(jù)《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599－2001）的有關(guān)要求：

1)按黏土、土工膜復(fù)合防滲層滲透系數(shù)達(dá)到1×10-7cm/s（8.64×10-5m/d）量級計算，東梁溝貯灰場場區(qū)所產(chǎn)生的淋、浸溶灰水的下滲總量為8.64 m3/d（0.315萬m3/a），山頭溝貯灰場為13.82 m3/d（0.504萬m3/a），僅相當(dāng)于不防滲狀態(tài)下的10.2%；

2)按滲透系數(shù)達(dá)到 1×10-10cm/s（8.64×10-8m/d）量級計算，東梁溝貯灰場場區(qū)所產(chǎn)生的淋、浸溶灰水的下滲總量為0.008 64 m3/d（3.15 m3/a），山頭溝貯灰場為0.013 8 m3/d（5.04 m3/a），僅相當(dāng)于不防滲狀態(tài)下的0.01%。

由此可見，通過采取防滲工程措施，使?jié)B透系數(shù)達(dá)到1×10-10cm/s，即使灰場排水豎井或排水涵管等出現(xiàn)事故，貯灰場灰水也不會對娘子關(guān)泉域巖溶地下水水質(zhì)產(chǎn)生明顯影響。因此，貯灰場在采取嚴(yán)格的工程防滲措施并投入運行后，將不會對灰場一帶巖溶地下水水質(zhì)產(chǎn)生不良影響。

同時東梁溝、山頭溝貯灰場為干貯灰、山谷型灰場，在一般情況下灰場不會形成積水和徑流，在降雨強(qiáng)度比較大的情況下，灰場形成的積水和徑流可迅速通過排水豎井和排水涵管排出灰場外，其中絕大部分為自然降水，極少部分為淋浸溶灰水，總體水質(zhì)較好，不會對灰場一帶地下水和灰場下游地表水環(huán)境造成明顯影響。

在對東梁溝、山頭溝貯灰場底部和邊坡采取嚴(yán)格的工程防滲措施情況下，使?jié)B透系數(shù)K≤1×10-10cm/s；灰場攔灰壩下修建灰水排水回收系統(tǒng)，應(yīng)滿足貯灰場排水系統(tǒng)出現(xiàn)事故而達(dá)3天以上灰水集蓄要求，在做好工程系統(tǒng)配套建設(shè)的基礎(chǔ)上，開展綜合利用，從而實現(xiàn)灰場灰水零排放。將不會對當(dāng)?shù)氐叵滤a(chǎn)生影響。

4 對策措施

4.1 灰渣綜合利用

粉煤灰是燃煤火力發(fā)電廠發(fā)電的同時伴隨產(chǎn)生的固體廢料之一，通過多種灰渣綜合利用途徑“變廢為寶”，最大限度地實現(xiàn)灰渣綜合利用，實現(xiàn)廢物的資源化，盡可能減少灰渣對娘子關(guān)泉域地下水的污染，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。

4.2 灰場工程防滲措施

庫底：灰場底部防滲工程，需對場區(qū)范圍作統(tǒng)一清挖，平整地形，以滿足防滲材料的鋪設(shè)要求。應(yīng)清除地基表面的耕土及植物覆蓋層。清基深度一般為500 mm，以除盡植物根或其他有機(jī)物為原則，對蟲獸洞穴，巖石洞隙中的松散土石雜物也應(yīng)清除干凈，同時應(yīng)去除突起巖石，保證底面平整。根據(jù)規(guī)范要求，灰場底部先鋪150 mm厚的黏土墊層，上覆HDPE土工膜（厚1.5 mm）防滲層一層，土工膜上鋪設(shè)150 mm厚的黏土保護(hù)層，以滿足最小滲透性（K≤1×10-10cm/s）要求。對灰場灰層應(yīng)推平并碾壓使其充分密實，提高灰場底部的防滲性能。

邊坡：對于溝谷邊坡基巖裸露部分，應(yīng)采取掛網(wǎng)噴漿處理，使其溶洞、裂隙徹底封閉，然后鋪設(shè)黏土和土工膜，使其同樣滿足最小滲透性（K≤1×10-10cm/s）要求。

初期壩：灰場初期壩由堆石、反濾層及干砌石保護(hù)層組成，壩體由外到內(nèi)依次為300 mm厚干砌塊石、300 mm厚中粗砂墊層、400 g/m2土工膜一層及分層碾壓灰渣壩體，防止壩體滲漏。

4.3 貯灰場排水系統(tǒng)與灰水回收利用系統(tǒng)建設(shè)

貯灰場應(yīng)設(shè)置灰水回收復(fù)用系統(tǒng)，并布設(shè)有效的防滲、截滲設(shè)施，使灰水得到全部回收處理復(fù)用?；覉鰤蜗禄宜厥障到y(tǒng)工程建設(shè)主要包括壩下集水工程、水處理工程及綜合利用工程，壩下收集灰水綜合利用包括灰場堆灰灑水、區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)用水及農(nóng)業(yè)灌溉用水等，配套建設(shè)壩下灰水回收系統(tǒng)工程，以便于開展綜合利用，保護(hù)娘子關(guān)泉域地下水環(huán)境，實現(xiàn)貯灰場灰水零排放和灰水資源化利用。

4.4 灰場運行管理

灰渣的堆放擬由初期壩前向庫區(qū)分層碾壓堆放。卸下的灰渣應(yīng)及時攤鋪，及時碾壓，如有松散狀態(tài)的干灰且遇5級以上風(fēng)時，應(yīng)適當(dāng)增加灰面灑水次數(shù)。當(dāng)灰渣填筑高于初期壩時，將灰渣形成1：3.5的外邊坡，坡面用干砌塊石護(hù)坡。如灰場不再加高，其頂面應(yīng)及時覆耕土以還田或綠化。

灰渣填筑，采用分層碾壓，使其具有一定的密實度，以達(dá)到堆筑體穩(wěn)定和防止飛灰污染的目的；碾壓質(zhì)量要求：對灰場下游碾壓灰渣筑壩區(qū)及邊坡壓實區(qū)，壓實系數(shù)不小于0.95，且在該區(qū)域內(nèi)只能堆筑灰渣；對灰場內(nèi)大范圍的碾壓灰渣貯灰區(qū)，壓實系數(shù)不小于0.90。

貯灰場灑水，是抑制飛灰的重要工程措施。對灰場暫不堆灰的灰渣表面，要定時灑水。灑水周期和水量應(yīng)根據(jù)季節(jié)和天氣，適時灑水，避免因風(fēng)吹而揚灰。例如干燥多風(fēng)季節(jié)應(yīng)勤灑多灑，陰雨天氣可以少灑或不灑。一般情況下，建議每天灑一遍水，每遍灑水深度7 mm。在貯灰運行過程中應(yīng)經(jīng)常了解天氣預(yù)報，避免飛灰污染。貯灰場周邊應(yīng)設(shè)防水林帶。

4.5 區(qū)域水環(huán)境監(jiān)測管理

在東梁溝、山頭溝貯灰場下游分別布設(shè)一眼巖溶觀測井，進(jìn)行水質(zhì)、水位動態(tài)監(jiān)測。在灰場投入運行之前應(yīng)對監(jiān)測點進(jìn)行一次本底值水平監(jiān)測；在灰場運行期間每年應(yīng)隔兩月監(jiān)測1次，一年共監(jiān)測6次，監(jiān)測項目要符合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）的規(guī)定。項目單位應(yīng)設(shè)置專職人員開展監(jiān)測，嚴(yán)格執(zhí)行水資源保護(hù)和環(huán)境保護(hù)的有關(guān)法律、法規(guī)及規(guī)定、制度，制定監(jiān)測實施細(xì)則和有關(guān)規(guī)章制度，由娘子關(guān)泉域水行政主管部門負(fù)責(zé)監(jiān)督，灰場區(qū)域地下水監(jiān)測資料應(yīng)及時上報水行政主管部門，從而最終形成一套完善的貯灰場區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量預(yù)警機(jī)制。

綜上所述，通過采取上述措施，東梁溝、山頭溝貯灰場投入運行后不會對娘子關(guān)巖溶地下水環(huán)境產(chǎn)生明顯的影響。