大伙房水源保護區尾礦庫的隱患分析及綜合治理措施研究

王璐

摘 要：大伙房水庫是遼寧省最重要的水源地，擔負著沈陽、撫順兩大城市的生活飲用水水源，被列為全國城市供水九大重點水源地之一。為了保證遼寧中部城市人民群眾的飲用水安全，遼寧省政府發起水源地環境綜合治理五年行動，對大伙房水庫水源保護區環境進行綜合治理。該文簡要分析了大伙房水源保護區內尾礦庫存在的安全隱患及環保問題，提出了尾礦庫綜合治理的措施類型。

關鍵詞：大伙房水庫 尾礦庫 綜合治理

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0111-02

大伙房水庫位于遼河支流渾河中上游，遼寧省撫順市境內，位于撫順市東郊渾河中游，距撫順市18 km，距沈陽市68 km。水庫面積110 km2，總庫容22.68億m3，調洪庫容12.68億m3，興利庫容12.96億m3，控制流域面積5 437 km2，屬于大（1）型水庫。

大伙房水庫壩址以上的渾河流域為大伙房水庫水源保護區，保護區分為三級。

一級水源保護區范圍：庫區內131.5 m等高線以下的水體、陸地。

二級水源保護區范圍：庫區內131.5 m等高線至分水嶺脊線之間的迎水坡和水庫回水線末端以上2 km的水域及河道灘地。

三級水源保護區范圍：一、二級水源保護區以外的渾河流域集雨面積。

為了保證遼寧中部城市人民群眾的飲用水安全，遼寧省政府發起水源地環境綜合治理五年行動，對大伙房水庫水源保護區環境進行綜合治理，其中，尾礦庫整治是一項重要的治理內容。

1 治理的目的和意義

大伙房飲用水水源地擔負著沈陽、撫順兩大城市的生活飲用水水源，被列為全國城市供水九大重點水源地之一，并為遼陽、鞍山、營口、盤錦供水，2010年后，大伙房水庫又作為包括大連在內的遼寧7市生活飲用水水源地。因此，大伙房飲用水源地的飲用水功能日益突出，在遼寧省中部城市建設及人民生活中具有舉足輕重的戰略地位。切實保證大伙房水源地的水環境安全，關系到全省人民的生存和國民經濟的發展大局。

大伙房水源保護區內尾礦庫整治計劃的實施，其意義主要在于滿足遼寧省中部城市經濟社會發展和人民生活水平提高對供水水源的要求，滿足水環境承載能力對供水水源保護的要求，滿足可持續發展對供水水源保護的要求。

2 大伙房水源保護區尾礦庫的隱患分析

尾礦庫是用以儲存金屬、非金屬礦山進行礦石選別后排出尾礦的場所。由于自然條件和環境等方面的復雜性和特殊性，尾礦庫作為一個人工形成的高位泥石流危險源，不論其是在生產運行中還是在實施閉庫程序后，由于經常受到很多不確定性因素如地震、洪水等的影響，均存在較多的安全環保隱患。

尾礦庫對大伙房水庫水源地的安全環保危險有害因素主要有潰壩、洪水漫頂、邊坡失穩、滲流破壞、結構破壞、庫區地質災害、揚塵、水土流失、尾礦水滲漏以及礦漿泄漏等。

尾礦庫發生的主要安全事故就是尾礦壩的潰壩。根據不完全統計，導致尾礦庫潰壩事故的直接原因有以下幾種：洪水約占50%，壩體穩定性不足約占20%，滲流破壞約占20%，其他因素約占10%。而事故的根源就在于尾礦庫存在安全隱患。尾礦庫的安全問題與環保問題是一脈相承、相互關聯的，安全事故的發生往往會直接導致環境破壞、污染等環保問題出現，即使是正常運行的正常庫，如果運行過程中管理出現不完善的問題，也會造成如揚塵、壩坡水土流失、尾礦水泄漏等，從而造成環境的污染。

3 尾礦庫綜合治理措施的類型

通過對尾礦庫危險有害因素的分析，確定造成尾礦庫安全事故以及環保問題的各種可能影響因素，有針對性地采取綜合治理措施，最大程度地消除各種安全事故隱患，才能杜絕或盡可能地減少尾礦庫的存在對周圍水源地水環境的安全威脅。

（1）排洪截洪工程。

該工程主要針對未設置排洪設施或排洪能力不足的尾礦庫以及含有毒有害物質的尾礦庫。截洪溝沿庫邊設置，漿砌石結構或鋼筋混凝土結構，其尺寸根據各尾礦庫洪水計算確定；溢洪道應根據尾礦庫的實際地形在壩體一側或其他合適部位設置，由溢流堰和泄流槽組成，可根據開挖地基類型確定是否需要襯砌，襯砌可采用漿砌石或鋼筋混凝土襯砌，溢洪道出口位置設置消力池。

（2）壩體整治及坡面排水工程。

該工程主要針對坡度較陡的尾礦庫以及壩體無壩坡及壩肩排水溝的尾礦庫。對于坡度較陡的尾礦庫，該工程對其壩坡采取削坡或者反壓坡腳放坡，使得整治后壩坡坡度在1∶3.0～1∶4.0，以保持壩體的穩定。

對于壩坡無坡面及壩肩排水溝的尾礦庫，該工程對其壩體兩側壩肩設置壩肩排水溝；同時在壩坡面設置縱、橫向排水溝，縱向排水溝沿壩軸線設置于壩坡平臺內側，橫向排水溝自子壩頂至子壩底沿壩軸線每30～50 m設置一條。

（3）覆土綠化工程。

該工程主要針對壩坡面尾礦裸露且無植被的尾礦庫。壩坡面覆蓋山皮土，厚度300 mm，覆土后種植耐干旱、覆蓋性強的灌木，如沙棘、紫穗槐等，灌木采用穴狀栽植，株距0.5 m×0.5 m，種植穴規格為0.3 m×0.3 m×0.3 m，每穴種植一株。

（4）集水池及事故池。

該工程中集水池主要針對含有毒有害物質的有色金屬尾礦庫，而事故池針對未按要求設置事故池的所有尾礦庫。

集水池設置的目的在于收集流向尾礦庫下游的尾礦水，使得尾礦水能夠澄清后回收再利用，以免流入下游河道，污染水源。集水池的大小應根據不同尾礦庫的尾礦水下泄情況以及回水能力綜合確定，一般修筑為鋼筋混凝土結構。

事故池，就是指尾礦水力輸送系統發生故障時臨時儲存其所排出尾礦的構筑物。尾礦水力輸送系統因轉換設備和管道以及非計劃停電等原因，常需排空其中的礦漿，防止管道淤塞或凍結。事故池多設在比事故尾礦出口低的地方，以使事故礦漿能自流入池。事故池按用途可分為尾礦泵站事故池和尾礦管道事故池。尾礦泵站事故池設在尾礦泵站附近，用以儲存礦漿池排出的礦漿以及室外管道返回泵站的事故礦漿。尾礦管道事故池只是在室外管道敷設有“V”形管段（倒虹吸管）時才設置，設于管段最低點附近，用以儲存放空管段排出的礦漿。事故池的容量設計大小應依據各座尾礦庫的實際情況而定，其中尾礦泵站事故池的容積按10～20 min正常礦漿量、倒空管段的礦漿量及礦漿池一次事故放空量之和確定。而尾礦輸送管“V”形段事故池的容積按向池內倒空管段容積的2～3倍計算確定。

（5）監測設施。

該工程主要針對四等及四等以上未設置監測設施的尾礦庫以及距離水源地較近的五等尾礦庫。監測設施主要包括壩體浸潤線觀測孔、壩體位移監測點、視頻監控設施。

（6）環境檢測及監測。

由于尾礦庫位于大伙房水源地保護區內，為了適時了解尾礦庫對水源地的影響，應該對尾礦庫尾礦及尾礦水進行適時檢測和監測，項目如下。

①尾礦成分檢測。

對尾礦堆積物的化學成分進行檢測，判定可能的污染物來源。

②尾礦浸出液檢測。

對尾礦堆積物的浸出液的化學成分進行檢測，掌握尾礦浸出液所含污染物的化學成分和濃度。分析項目可參照《生活飲用水水源水質標準》和《地下水質量標準》。

③尾礦庫水檢測。

對尾礦庫水的化學成分進行檢測，掌握尾礦庫水所含污染物的化學成分和濃度。分析項目可參照《生活飲用水衛生標準》和《地下水質量標準》。

④尾礦庫壩下滲濾液監測。

在尾礦壩壩下設置監測井，監測井井管內徑不得小于0.1 m，監測井深度達到潛水含水層底部，并盡可能超過已知最低地下水位以下2.0 m，含水層段安裝濾水管，反濾層厚度不小于0.05 m，成井后應進行抽水洗井。監測井應設明顯標識，并對井口進行防護。

在監測井內采取滲濾水樣對尾礦壩壩下滲濾液的化學成分進行檢測，掌握尾礦壩壩下滲濾液所含污染物的化學成分和濃度。分析項目可參照《生活飲用水衛生標準》和《地下水質量標準》，可根據實際情況適當增減監測項目。

每年監測至少4次，分豐水期、枯水期和平水期進行，出現異常情況應增加監測次數。

4 結語

大伙房水庫是遼寧省最重要的水源地，也是全國最大的集中式應用水源地之一，蓄水量居全省第一，是全省百姓的“生命水”。對大伙房水庫水源保護區尾礦庫進行綜合治理，有利于尾礦庫的安全穩定，有利于固砂防塵防污，有利于減少庫區尾礦流失、減少對周邊水資源的污染，有利于環境保護，為庫區附近居民創造一個良好的生活環境，為遼寧省人民群眾提供健康安全的水源，造福子孫后代。

參考文獻

[1] 謝軼.大伙房水庫水源保護區尾礦庫的安全環保隱患分析[J].農業與技術，2014（3）：35-36.

[2] 于福蘭.大伙房水庫健康評價及保護對策[J].水科學與工程技術，2015（4）：67-71.

[3] 遼寧省第七屆人民代表大會常務委員會.遼寧省大伙房水庫水源保護管理暫行條例[Z].1990.

[4] 中國有色金屬工業協會.尾礦設施設計規范（GB50863-2013）[Z].2013.