新疆準東煤田開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治措施研究

李麗

【摘要】分析準東煤田不同開發(fā)建設(shè)項目在開發(fā)建設(shè)過程中造成的水土流失成因，把水土流失防治區(qū)分為擾動開挖防治區(qū)和棄渣防治區(qū)，對各分區(qū)采取有效的工程措施、植物措施和臨時措施進行防護，形成完整、科學的水土流失防治體系，減少水土流失的產(chǎn)生。

【關(guān)鍵詞】準東煤田；水土流失；防治措施

開發(fā)建設(shè)項目水土流失，是人類在從事各類資源開發(fā)和生產(chǎn)建設(shè)活動中，因擾動地表或地下巖土層、排放廢棄固體物、構(gòu)筑各種人工地形造成的水土資源的破壞和損失，是人為水土流失的一種主要形式。開發(fā)建設(shè)項目水土流失常以“點狀”或“線型”、單一或綜合的形式出現(xiàn)，具有水土流失量大、集中突發(fā)性強、危害大等特點。當前，新疆正處于大開發(fā)、大開放、大發(fā)展的重要機遇期，隨著公路、鐵路、石油、天然氣、水電、火電、煤炭及煤化工等建設(shè)項目相繼開工建設(shè)，在有力促進自治區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的同時，也對水土保持生態(tài)環(huán)境提出了嚴峻挑戰(zhàn)。準東煤田位于新疆準噶爾盆地東部北部風沙區(qū)，屬典型的極端干旱大陸氣候，屬強度風力侵蝕，為新疆維吾爾自治區(qū)人民政府公告的水土流失重點治理區(qū)。本文通過對準東煤田5個典型開發(fā)建設(shè)項目的水土流失防治措施分析，以期為新疆類似環(huán)境（吐魯番-哈密地區(qū)）下開發(fā)建設(shè)項目水土流失治理提供科學依據(jù)。

1、項目區(qū)概括

準東煤田位于準噶爾盆地東南緣的新疆昌吉州阜康市、吉木薩爾、奇臺和木壘縣境內(nèi)，西起阜康市的沙丘河，東到木壘縣的東部邊界，北到昌吉州北部邊界卡拉麥里山南麓，南接古爾班通古特沙漠北緣，總面積20787.5hm2。準東煤田預測資源量為3747億t，是新疆3個儲量超過3000億t的整裝煤田之一，占全疆儲量的17.8%，全國煤炭儲量的7%，且賦存條件較好，品質(zhì)相對較高。

準東煤田地勢平坦，海拔約600m，相對高差30～50m。地貌以戈壁和荒漠為主，屬典型的極端干旱大陸氣候，年溫差和晝夜溫差變化很大，多年平均氣溫6.5℃，平均日較差l2.4℃，年平均降水量106mm，年蒸發(fā)量2202～2382mm，多年平均風速2.7～3.7m/s，最大風速16m/s。礦區(qū)土壤為灰漠土、風沙土、鹽化土等。地表植被稀疏，物種單一，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，現(xiàn)狀植被覆蓋度約1%～5%。

2、開發(fā)建設(shè)項目水土流失特點

不同開發(fā)建設(shè)項目，水土流失的特點和形式不同，防治工作可根據(jù)水土流失特點進行水土流失防治分區(qū)，并按分區(qū)進行水土保持治理措施科學布局，這是編制水土保持方案的中心環(huán)節(jié)，水土保持措施的布局是防治水土流失的根本。

開發(fā)建設(shè)項目水土流失的共同特點主要表現(xiàn)為水土流失地域分散性、水土流失形式多樣性、水土流失及其危害突發(fā)性、水土流失強度大和危害嚴重等。不同的開發(fā)建設(shè)項目水土流失各有其特點，表1歸納出近期編制的5個準東地區(qū)開發(fā)建設(shè)項目工程特點，以及造成水土流失的主要時段和重點部位。這5個開發(fā)建設(shè)項目涉及準東地區(qū)煤電、煤制氣、煤電冶、煤炭產(chǎn)業(yè)，具有一定的代表性和全面性。

由表1可以看出：盡管不同類型的工程特點存在很大差異，造成水土流失的主要時段和重點部位也不同，但對于造成水土流失的主要時段來說，各項目所產(chǎn)生的水土流失主要在施工建設(shè)期，由于建設(shè)生產(chǎn)類項目基本建設(shè)竣工后，在運行期仍存在開挖地表、取土（石、料）、棄石、棄渣等生產(chǎn)活動，因此部分項目在施工準備期和運行期也會造成水土流失。造成水土流失的重點水土流失部位主要在施工區(qū)及堆土區(qū)，對于排土量大的露天煤礦項目則主要在排土場和采掘場。

3、開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治分區(qū)及主要防治措施

以上5個開發(fā)建設(shè)項目區(qū)位于準噶爾盆地東南平原戈壁區(qū)，總體地貌類型單一，地形較簡單，屬強度風力侵蝕。根據(jù)開發(fā)建設(shè)項目水土流失來源和產(chǎn)生的特點，可將整個水土流失防治分區(qū)分為擾動開挖防治區(qū)和棄渣防治區(qū)2大類。由于各分區(qū)的水土流失強度不同，因此采取的防治措施也應各有側(cè)重。依據(jù)準東煤田特有的地理環(huán)境，在各分區(qū)內(nèi)應有針對性地布置水土流失防治措施，水土流失防治措施具體見圖l。

3.1 擾動開挖防治區(qū)。擾動開挖防治區(qū)指由于開發(fā)建設(shè)項目施工對地表的擾動和開挖破壞的區(qū)域，主要包括項目建設(shè)區(qū)的施工區(qū)、輸供水管線區(qū)、輸變電線路區(qū)、施工道路區(qū)、施工生活區(qū)等，是防治責任范圍內(nèi)的人為新增水土流失區(qū)域。該區(qū)水土流失防治應以地面防護和合理利用為目的，主要以土地整治、礫石壓蓋、植被恢復、綠化配套灌溉工程、防塵網(wǎng)苫蓋、灑水降塵等防護利用措施為重點，當損壞地面易遭受洪水危害時，必須布置防洪排。

3.1.1 工程措施。本區(qū)工程措施主要有土地整治、礫石壓蓋和防洪。廠區(qū)以風力侵蝕為主，施工活動主要表現(xiàn)在由于場地平整及堆墊、建構(gòu)筑物基礎(chǔ)開挖，擾動原地貌，增加了施工區(qū)的水土流失強度。土地整治措施主要有建筑垃圾清理、坑洼回填平整、覆土等措施，具體措施根據(jù)工程裸露土地情況和土地利用規(guī)劃確定。

戈壁荒漠地段管道施工將擾動戈壁荒漠的黑礫冪層，降低地表抗風蝕能力，加劇管道沿線地表風蝕沙化。在戈壁地段采取表面鋪壓礫石層，有效地防治了水土流失。同時廠內(nèi)地埋電纜區(qū)域、變電所、管廊及部分無法綠化區(qū)域，采用礫石壓蓋措施，減少施工期的水土流失。

此外，由于準東煤田周邊無常年性地表水體，北側(cè)為低山丘陵區(qū)區(qū)域，因此，準東煤田防洪以防治暴雨山洪為主，防洪措施必不可少。其中，煤制氣廠區(qū)內(nèi)排雨水方式采用暗管排水，電廠廠區(qū)圍墻外設(shè)置擋水墻，擋水墻為M10漿砌石結(jié)構(gòu)，露天礦項目采取沉沙池沉淀后，再排入戈壁自然低洼集水處的方法。

3.1.2 植物措施。一般在永久占地區(qū)形成的裸露地面，施工結(jié)束后應全部恢復植被；施工臨時占地區(qū)，施工結(jié)束后應根據(jù)實際情況恢復植被。整個項目區(qū)施工結(jié)束后，一般不應留有裸露的、廢置的土地。

項目區(qū)以荒漠植被為主，植被稀疏，植物種有梭梭、琵琶柴、錦雞兒、戈壁豬毛菜等，植物種類較單一，生態(tài)環(huán)境比較脆弱。該項目區(qū)植物措施設(shè)計采用喬灌草合理配置，可以采取人工種植方式加速植被恢復進程。在植物種的選用上，盡量選擇耐旱、抗寒，抗風蝕、生長迅速、管理粗放，能有效控制風蝕和水蝕的喬灌木植被。另外，對項目區(qū)植被進行綠化配套灌溉措施，提高植被成活率，降低管護成本，節(jié)約水資源。

3.1.3 臨時措施。開發(fā)建設(shè)項目水土流失最嚴重階段為施工期，而此階段也是水土保持工程措施、植物措施不完善的時期，若臨時措施不到位，將會造成大量的水土流失。

臨時措施主要是對施工過程中地表的臨時保護，以避免施工期的水土流失。對裸露地表應及時進行苫蓋、礫石壓蓋、臨時種草等防護措施，防止雨水對地表的直接沖刷。對臨時施工道路，應采取灑水等措施，以減少揚塵等風蝕危害。為了防止臨時堆土產(chǎn)生新的水土流失，堆土場周圍進行簡易防護，采用彩鋼板防護的措施。在施工場地的周邊，應修建臨時排水設(shè)施。另外，在施工區(qū)應樹立標志牌，限定施工設(shè)備的擾動范圍，嚴禁任意碾壓和破壞地表，以減少對地面的擾動。

3.2 棄渣防治區(qū)。棄渣防治是開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治的一項重要內(nèi)容，是水土流失防治重點。對開發(fā)建設(shè)項目產(chǎn)生的大量棄渣（包括棄土、棄石、棄渣、尾礦和其他廢棄固體物質(zhì)），必須根據(jù)棄土、棄石、棄渣等堆放的位置和堆放方式，結(jié)合地質(zhì)、地形、水文條件等，修建攔渣工程，有效地控制水土流失。根據(jù)上文介紹的5個開發(fā)建設(shè)項目，可將棄渣防治區(qū)分為棄渣場、排土場、尾礦等。主要以攔渣壩、攔矸墻、防洪排水、綠化、防塵網(wǎng)覆蓋、灑水降塵等措施為主。

3.2.1 工程措施。棄渣為松散的堆積物，遇降水或地下水滲透容易產(chǎn)生沉陷，并間接增大產(chǎn)流匯流面積，遇暴雨時可能造成嚴重水土流失。根據(jù)《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》中對攔渣工程的設(shè)計要求和穩(wěn)定性分析計算，確定本工程攔矸墻采用直立式擋墻。攔渣壩設(shè)計標準為100年一遇最大洪水，排水溝設(shè)計標準為10年一遇最大6小時降水。攔渣壩壩體用戈壁土料填筑，撒水碾壓夯實，壩頂寬3m左右。壩體下游面設(shè)有排水反濾層和混凝土預制塊護坡?；以鼒鰞?nèi)采用豎井—涵管式排水系統(tǒng)，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。壩下游設(shè)置干砌石排水溝，上游面設(shè)置混凝土預制塊護坡。

3.2.2 植物措施。棄渣場植被恢復是棄渣場治理的重要內(nèi)容。植被恢復工程布置同擾動開挖區(qū)，這里需要強調(diào)的是，棄渣場在綠化前，一般需要進行整地和覆土，覆土厚度一般為20～50 cm。有條件的地方，在棄渣堆放過程中，應把渣和土分開，先堆放渣，后堆放土，這樣可減少后期的覆土數(shù)量。對堆放時間長的土、渣體，應臨時種草。

3.2.3 臨時措施。項目建設(shè)施工中，臨時堆土（渣、石）及建材應集中堆放，用防塵網(wǎng)覆蓋，建臨時性擋渣、排水、沉沙等工程，在施工過程中及時灑水降塵，減小揚塵。

4、結(jié)語

根據(jù)當?shù)刈匀?、社會環(huán)境特點，結(jié)合工程設(shè)計，將準東煤田5個典型開發(fā)建設(shè)項目水土流失區(qū)域分為擾動開挖防治區(qū)和棄渣防治區(qū)，因地制宜、科學合理的提出防治分區(qū)措施布局，按防治分區(qū)考慮工程措施、植物措施和臨時措施，使項目區(qū)新增水土流失得到有效控制，達到保護項目區(qū)水土資源的目的。不同的開發(fā)建設(shè)項目防治重點不同，有的偏重于擾動開挖面，有的則偏重于棄渣場，在實際中需要具體分析，靈活應用，針對不同項目的水土流失特點，系統(tǒng)布置防治措施，以便更好的改善準東地區(qū)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)煤礦工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時為新疆類似環(huán)境（吐魯番-哈密地區(qū)）下開發(fā)建設(shè)項目水土流失治理提供科學依據(jù)。

參考文獻：

[1]宋曉強，張長印，劉潔.開發(fā)建設(shè)項目水土流失成因和特點分析[J].水土保持通報，2007（05）：108-113.

[2]冀秉信，王海衛(wèi)，高秀娟.論開發(fā)建設(shè)項目與水土保持[J].山西科技，2000（S1）：55.

[3]馬英武.準東礦區(qū)露天煤礦排土場水土流失防治措施分析[J].水土保持應用技術(shù)，2013（03）：35-37.

[4]高旭彪，黃成志，劉朝暉.開發(fā)建設(shè)項目水土流失防治模式[J].中國水土保持科學，2007（06）：93-97.

[5]李靜，汪斌，劉盛鵬，魏嶺.開發(fā)建設(shè)項目水土保持方案中防護措施設(shè)計存在的問題[J].中國水土保持，2014（12）：17-18.

[6]張皓，何騰兵，林昌虎，樊博，李博.城鎮(zhèn)化開發(fā)建設(shè)項目引發(fā)的水土流失及防治進展[J].浙江農(nóng)業(yè)科學，2014（01）：95-99.

資助基金：新疆維吾爾自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務經(jīng)費資助項目（KY2015098）。