吉林中部城市引松供水工程棄渣場場址選擇及防護措施設(shè)計

劉洪超，劉　偉，呂　軍，溫磊磊

(松遼水環(huán)境科學(xué)研究所，吉林 長春 130021)

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吉林中部城市引松供水工程棄渣場場址選擇及防護措施設(shè)計

劉洪超，劉偉，呂軍，溫磊磊

(松遼水環(huán)境科學(xué)研究所，吉林 長春 130021)

[摘要]以吉林省中部城市引松供水工程為例，在分析項目工程特點、項目區(qū)自然條件的基礎(chǔ)上，探討了引水工程棄渣場場址選擇及水土保持措施設(shè)計，分析評價了棄渣場選址的合理性和棄渣場水土流失防治措施的針對性，并針對大型生產(chǎn)建設(shè)項目棄渣綜合利用進行了探討。

引水工程是大型線性生產(chǎn)建設(shè)項目的一種，具有線路長、沿線地貌類型復(fù)雜、動用土石方量大等特點[1-3]，在項目建設(shè)中容易產(chǎn)生水土流失，破壞周邊生態(tài)環(huán)境。以吉林省中部城市引松供水工程為例，從水土保持角度分析棄渣場選址的合理性和水土流失防治措施的針對性，并對棄渣綜合利用進行了探討。

1工程及項目區(qū)概況

吉林省中部城市引松供水工程是從第二松花江豐滿水庫庫區(qū)引水，解決吉林省中部地區(qū)城市供水需求問題的調(diào)水工程。項目區(qū)位于吉林省長春市、吉林市、四平市和遼源市境內(nèi)。建設(shè)內(nèi)容主要有輸水線路和配套的調(diào)節(jié)及連接建筑物等，包括1條總干線、1處分水樞紐、3條干線、3個調(diào)節(jié)水庫和各線路上相應(yīng)交叉建筑物及附屬建筑物。輸水干線全長263.45 km，其中隧洞長133.98 km、管線PCCP(預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管，現(xiàn)澆)長129.47 km。

項目區(qū)可分為兩大水文地貌單元，大致以大孤山-靠山-懷德為界，東北部為松花江水系，西南部為遼河水系。區(qū)內(nèi)地勢總體上為兩側(cè)高、中間低，東北高、西南低。地貌單元主要有河谷堆積地形-漫灘階地、剝蝕堆積地形-波狀臺地、河間臺地、構(gòu)造剝蝕地形-中低山丘陵。氣候類型為中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。松花江流域降水由長白山區(qū)向西北平原區(qū)遞減，上游長白山天池的年降水量在1 000 mm以上，下游松嫩平原地區(qū)僅400 mm左右，多年平均降水量在600 mm左右；東遼河流域的降水量從上游遼源市的666 mm向下游遞減為500 mm左右。降水年內(nèi)分配不均勻，6—9月降水量約占全年降水總量的70%以上。

項目區(qū)屬東北黑土區(qū)。森林植被主要為蒙古櫟林、楊樺林、水曲柳林，以及由色、椴、榆等組成的闊葉混交林。人工植被主要為長白落葉松，還有紅松、楊樹等一定面積的人工林。自然植被很少，大面積草甸和緩坡地已被開墾為農(nóng)田，是我國著名的“黃金玉米帶”和重要商品糧生產(chǎn)基地。

受施工時段、材料質(zhì)量、標段劃分、運距等諸多因素的影響，工程區(qū)內(nèi)土石方很難做到挖填平衡，不可避免產(chǎn)生棄方[4]。初步設(shè)計階段土石方開挖總量2 516.19萬m3，土石方回填量1 610.47萬m3，棄渣量905.72萬m3。

2棄渣場布設(shè)原則及結(jié)果

根據(jù)工程實際，提出以下棄渣場布設(shè)原則：①合理確定渣場布設(shè)范圍。在水源地保護區(qū)范圍內(nèi)禁止棄渣，不能將棄渣場布設(shè)在水土流失強烈侵蝕區(qū)。②就近布設(shè)，盡量縮短出渣運距，減少施工干擾。③結(jié)合主體工程施工及施工場地平整，充分利用開挖渣料，減少最終棄渣，降低工程造價。④選擇地形、地質(zhì)條件適合的區(qū)域，防止造成大量新增水土流失，避免引發(fā)泥石流[5]。盡量選擇容渣量大的沖溝來布設(shè)渣場，有利于環(huán)境保護和水土保持；要在渣場下游設(shè)置漿砌石擋墻攔渣，防止棄渣順河道被大量沖失，堵塞河道或溝谷，擋墻內(nèi)要設(shè)排水孔；要在渣堆周邊設(shè)置漿砌石截水溝，將水流集中排至天然河道內(nèi)，以保證棄渣場的運行安全。⑤盡量占用荒地，少占或不占林地、耕地，減少工程建設(shè)對居民生產(chǎn)生活造成的負面影響。

根據(jù)以上原則，考慮到工程土石方平衡結(jié)果及工程項目區(qū)地形地貌特點，全線共設(shè)置棄渣場41處，其中永久渣場37處、臨時渣場4處；總干線設(shè)置渣場23處、長春干線1處、四平干線10處、遼源干線7處。四平干線渣場的情況見表1。

表1　四平干線渣場布設(shè)情況

由表1知，四平干線棄渣場主要布設(shè)于隧道出、入口附近，隧道產(chǎn)生的棄渣就近堆放，減少了運距，降低了施工干擾，減少了水土流失。另外，沿線各棄渣場周邊均無公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)、居民點等敏感目標，也不影響重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財產(chǎn)安全及行洪安全，不占用耕地。總干線、長春干線、遼源干線設(shè)置的渣場也主要布設(shè)于隧道出、入口附近，各棄渣場周邊無敏感目標等，由于篇幅限制，所以在這里就不一一列出。

3棄渣場防護措施

針對工程水土流失及涉及區(qū)域自然環(huán)境特點，將棄渣場防治區(qū)作為重點防治區(qū)，采用防護與治理相結(jié)合，工程、植物和臨時措施相結(jié)合的水土流失防治原則，系統(tǒng)預(yù)防工程施工過程中引發(fā)的水土流失[6]。在棄渣堆放前，先將棄渣場的表層土剝離進行暫存，待棄渣堆放完畢后，將剝離表土回填并平整，然后植灌木和撒草籽進行綠化。棄渣堆放要求：棄渣前應(yīng)進行場地清理，主體工程施工產(chǎn)生的棄渣多為土石混合松散物，其中石料占較大比重，須從渣場上游向攔渣壩方向棄放，逐層向下延伸。堆渣坡比為1∶3，直至堆至渣頂設(shè)計標高，然后平堆，在設(shè)計渣場頂端高程處形成一平臺。堆放完畢后，先將表土進行回填，土地平整后種植灌木和撒草籽進行綠化，灌木選擇適于吉林省中部地區(qū)生長的紫穗槐、丁香等，草種選擇紫花苜蓿、沙打旺、無芒雀麥等，草籽播種密度為80 kg/hm2。另外，在渣場下游修筑擋渣墻，以防棄渣流失；在渣場四周修建排水溝，將渣場上游及場內(nèi)徑流排出渣場；在排水溝末端修筑沉淀池，盡量減少棄渣下排。

4結(jié)語

對有些生產(chǎn)建設(shè)項目而言，棄渣場是工程建設(shè)一個不可或缺的重要組成部分，從吉林中部城市引松供水工程可以看出，工程共產(chǎn)生棄方905.72萬m3，為將棄渣堆放到項目區(qū)周圍，全線共布設(shè)了41個棄渣場，大量棄渣不僅造成了資源的極大浪費，也影響了區(qū)域的潛在生態(tài)價值。有些項目針對工程建設(shè)棄渣利用問題進行了一些探討[7-8]，而能否建立一個關(guān)于工程棄渣綜合利用信息平臺，定期發(fā)布工程棄渣信息，讓更多領(lǐng)域了解到信息，根據(jù)自身需要，整合資源，綜合利用棄渣，減少水土流失，是我們需要思考的問題。

棄渣場是引水工程水土流失發(fā)生的重點區(qū)域，合理設(shè)置、綜合治理是有效控制水土流失、減輕工程建設(shè)對周邊生態(tài)環(huán)境不利影響的關(guān)鍵。在棄渣場選址過程中，要嚴格落實水土保持相關(guān)法律法規(guī)，實地踏勘、合理布局，不得影響周邊公用設(shè)施、工業(yè)企業(yè)和居民點的安全。在棄渣場治理過程中，應(yīng)根據(jù)工程建設(shè)特點和項目區(qū)自然環(huán)境特點，采取科學(xué)、經(jīng)濟合理的防護方案保證棄渣體的安全穩(wěn)定，工程、植物和臨時措施相結(jié)合，統(tǒng)籌布局、有機結(jié)合工程各項水土保持措施，完善工程的水土流失防治體系，在確保有效防治工程水土流失和保證工程安全的前提下，體現(xiàn)經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時解決好棄渣綜合利用問題，從環(huán)境保護、節(jié)約資源的角度看是十分必要和有效的。

[參考文獻]

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[8] 王龍飛，黃永軍，王迎兵.寶天高速公路棄渣綜合利用與棄渣場環(huán)境保護研究[J].交通建設(shè)與管理，2014(22):97-104.

(責任編輯孫占鋒)

[中圖分類號]S157.2

[文獻標識碼]C

[文章編號]1000-0941(2016)07-0020-02

[作者簡介]劉洪超(1980—)，男，吉林扶余市人，工程師，碩士，從事水土保持及水生態(tài)方面的研究工作。

[收稿日期]2016-01-10

[關(guān)鍵詞]棄渣場；布設(shè)原則；防治措施；棄渣綜合利用；引松供水工程；吉林