神木市石匠畔煤礦綜合治理項目防洪影響分析及整改方案淺析

魏洋洋，盧 燕，張美娟

（陜西水環境工程勘測設計研究院,陜西 西安 710018）

1 概述

1.1 項目概況

神木市烏蘭木倫河石匠畔煤礦綜合治理項目位于陜蒙交接處的神木市大柳塔試驗區石圪臺村,烏蘭木倫河左岸。神東石圪臺煤礦位于本村,行政隸屬于神木市大柳塔試驗區管轄,是神華神東煤炭集團有限責任公司的主力生產礦井之一,始建于1987年11月,設計生產能力120 萬t/a。1991年3月實施改擴建,設計生產能力為300萬t/a,1995年底建成投產,2004年11月達到設計生產能力。2005年啟動千萬噸級礦井改擴建工程,設計生產能力1000萬t/a,2006 年1 月正式投產,2008年達到設計生產能力。

神木市石匠畔煤礦綜合治理項目,位于烏蘭木倫河左岸石圪臺段的高灘上,實施主體為石匠畔地質災害治理有限公司,方案編制單位為信息產業部電子綜合勘察研究院,施工單位為西秦一八五地質工程公司。2013年5月建設單位在未辦理水行政許可手續的情況下違法開工建設,被流域機構列入臺賬內違規項目。

1.2 整改緣由

石圪臺村位于神東礦區腹地,該村烏蘭木倫河兩岸因煤炭、砂石料及水資源開采等多種原因,形成“亂占、亂采、亂堆、亂建 ”等“四亂”現象十分嚴重,且因缺乏系統治理,煤矸石、礦渣等廢棄物在河道兩側堆積,嚴重壓縮了河道的自然行洪斷面,加大了兩岸的防洪壓力,嚴重威脅著沿岸村民和工礦企業的防洪安全。

神木市石匠畔煤礦綜合治理項目,2013年5月建設單位在未辦理水行政許可手續的情況下違法開工建設。2016 年黃河上中游管理局組織對陜蒙省際界河烏蘭木倫河進行水行政聯合執法檢查時,要求建設單位立即停工,拆除煤礦采坑臨時圍堤,清理棄土棄渣及采沙場堆放的沙石料堆,河道清障工作由陜西省地方水行政主管部門負責督促落實。該項目自2017年停工至2019年8月,整改工作基本沒有進展。

2019年8月13日水利部黃河水利委員會印發了《黃委關于對陜西省312國道彬縣至亭口公路改建三期工程等4個涉河違法建設項目進行清理整治的函》（黃政法函〔2019〕102號）,神木市石匠畔煤礦綜合治理項目在河道范圍內進行建設屬違法工程,要求陜西省河長制辦公室提出整改意見,清理違法違規設施,消除河道防洪隱患。

2019年8月22日陜西省河長制辦公室印發了《關于對神木市石匠畔煤礦綜合治理項目等2個涉河違法建設項目清理整治的督辦函》（陜河湖長函〔2019〕54號）,轉發了黃委會意見,要求榆林市河長制辦公室高度重視、立即整改。按照河湖“清四亂”專項行動要求落實查處和打擊破壞河湖行為,加強河湖管理和保護。

2019年8月22日榆林市河長制辦公室轉發陜西省河長制辦公室《關于對神木市石匠畔煤礦綜合治理項目等2個涉河違法建設項目清理整治的督辦函》的通知（榆河河辦函〔2019〕30號）,要求神木市河長辦公室落實整改神木市石匠畔煤礦綜合治理涉河違法建設項目,扎實整改,推動河湖生態健康發展。

1.3 項目的可行性

（1）企業、政府和群眾對河道“清四亂”形成了共識

河道內“亂占、亂采、亂堆、亂建 ”“四亂”行為,侵占河道行洪斷面,不利于河道行洪,破壞河道生態,違反了《防洪法》《河道管理條例》,屬于違規違法行為。

（2）“清四亂”工作具有組織保障

《關于對神木市石匠畔煤礦綜合治理項目等2個涉河違法建設項目清理整治的督辦函》的通知（榆河河辦函〔2019〕30號）明確了神木市河長辦公室為本次整改實施主體。

（3）交通便利,實施條件好

項目實施區域交通便利,區內有石大公路,鄉村道路,施工條件較好,當地群眾對本項目的實施積極性較高。

2 基本情況

2.1 工程情況

左岸石匠畔煤礦于1998 年底正式建成投產,開采2-2號煤層,房柱式開采,至2006 年停止開采,至2012 年已經形成了長約0.86 km,寬約0.25 km～0.34 km,面積約0.2040 km2的采空區。

左岸石匠畔煤礦現狀礦坑長度500 m,深18.21 m～51.53 m。礦坑臨水側灘面為煤矸石、石渣、礦渣堆砌成的臨時岸坎,高8 m～12.92 m,寬10.20 m～27.20 m。

左岸石匠畔煤礦臨時圍堤棄渣量約為276萬m3。圍堤礦渣基本沿“92 規劃線”背河側堆放在左岸現狀礦坑下游至右岸支溝呼和烏素溝入河口,長約2400m,高4.72 m～23.23 m,寬20.40 m～101.10 m。圍堤背河側灘面高程為1155.80 m～1138.40 m,圍堤高出背河側灘面1.07 m～17.55 m。背河側灘面平均寬380m,并有柳根溝支溝匯入。

左岸陜西段除石匠畔煤礦下游300m河段堆渣侵入“92規劃線”80 m外,其余臨時圍堤均位于“92規劃線”背河側。石匠畔煤礦～呼和烏素溝段河長3.5km,右岸內蒙霍洛旗煤礦圍堤侵入92規劃線190 m～420 m,壓縮后河寬為177 m～92 m。呼和烏素溝～糖醬渠支溝匯入口段河長2.2 km,右岸布連塔煤礦侵入92 規劃線約120 m,壓縮后河寬約468 m。

右岸霍洛旗煤礦修建在烏蘭木倫河灘面上,從石圪臺水廠上游對應的右岸至呼和烏素溝口,長5400 m河段河道主槽邊緣均為礦渣堆砌成的臨時圍堤,頂寬約9 m,平均高度為15 m。呼和烏素溝口以下河段灘面上修建有布連塔煤礦,主槽邊修建有混凝土護岸工程。

圖1 石匠畔煤礦工程位置圖

2.2 河道基本情況

2.2.1 河道概況

窟野河是黃河右岸一級支流,發源于內蒙古自治區伊金霍洛旗柴登鄉的拌樹村,由西北流向東南,于神木市石圪臺進入陜西省境內,上游稱烏蘭木倫河,在蘇家塔與悖牛川匯流后稱為窟野河,自上而下流經神木市大柳塔鎮、店塔鎮和神木市城區,于神木市賀家川鎮沙峁頭村匯入黃河。窟野河流域面積8706 km2,河道全長241.5 km,河道比降2.88‰。

2.2.2 地形地貌

神木市地處陜西北部黃土高原與毛烏素沙漠過渡地帶的東段,總體地勢西北高東南低,海拔高程在738 m～1448 m之間。工程區內梁峁起伏,溝谷切割較深,地形破碎,溝壑發育。河谷多呈“U”型,局部呈“V”型。地貌類型按其形態特征及成因可劃分為黃土低緩梁峁（崗）地貌、河流溝谷地貌區。本防洪治理工程位于烏蘭木倫河河谷區,發育有河漫灘、一級階地。

2.2.3 氣象

項目區地處大陸腹地,屬暖溫帶和溫帶半干旱大陸性季風氣候。據神木氣象站1957年～2017年實測資料統計,多年平均氣溫9.2℃,一月份平均氣溫-9.2℃,極端最低氣溫-29.0℃（1998年1月19日）,七月份平均氣溫24.1℃,極端最高氣溫41.2℃（2005年6月22日）。早霜始于十月中旬,晚霜終于次年四月中旬,無霜期223 天,最大凍土深度143 cm（1984年2月5日）。多年平均風速2.0 m/s,最大風速24.5 m/s,風向E。多年平均降水量423.5 mm,年最大降水量818.1 mm（1967年）,年最小降水量112.0 mm（1965年）。

2.2.4 徑流

烏蘭木倫河屬于雨源性河流,徑流泥沙隨降雨而變化,并具有年內分配不均,年際間變化大等特點。根據下游烏蘭木倫河王道恒塔水文站1961年～2017年實測資料統計,王道恒塔水文站多年平均徑流量為1.697 億m3,最大年徑流量為5.25 億m3（1961年）,最小年徑流量為0.3811 億m3（2000年）,變幅達13.8 倍；實測最大洪峰流量為9760 m3/s（1976年8月2日）。

以王道恒塔站為參證站采用水文比擬法進行計算,本次工程處多年平均徑流量為0.958 億m3。

2.2.5 泥沙

烏蘭木倫河是一條多泥沙河流,根據下游烏蘭木倫河王道恒塔水文站1961 年～2017年實測資料統計,王道恒塔站多年平均輸沙量為1916 萬t。多年平均含沙量為112 kg/m3,最大含沙量為1640 kg/m3（1959年8月5日）。

以王道恒塔站為參證站采用水文比擬法進行計算,本次工程處多年平均輸沙量為1066萬t。

3 存在問題及整改措施

3.1 存在問題

（1）石匠畔煤礦項目建于烏蘭木倫河左岸河道灘面上,煤礦棄渣侵占河道,影響河道行洪。

（2）沿岸煤礦開發壓縮河道,導致水流流速增大,沖刷加劇,河道兩岸水土流失問題日益嚴重。

（3）考考賴溝至呼和烏素溝烏蘭木倫河右岸霍洛旗煤礦臨河圍堤侵入92規劃線190 m～420 m,而左岸陜西側未建防洪工程,石圪臺礦區預留發展區處于洪水淹沒區,陜西一側石圪臺煤礦預留發展區防洪壓力大。

（4）棄渣圍堤為土質結構,壓實度、穩定性不夠,易產生沖刷、剝落和崩塌,安全運行無法保證。

3.2 整改目標

河道行洪斷面恢復“92規劃”河寬,清除石匠畔煤礦采坑臨時圍堤、棄土棄渣及采沙場堆放的沙石料堆,拆除礙洪設施,恢復河道生態和行洪安全。

3.3 清障線劃定

本次左岸劃定河道清障線基本以92規劃線為邊界。92規劃線臨水側的臨時圍堤、河道內礦渣、沙堆等礙洪設施予以清除。

3.4 整改方案

烏蘭木倫河石匠畔煤礦左岸清障遵循92規劃線進行河道“清四亂”整改。

左岸清除石匠畔煤礦臨時圍堤,起于石圪臺大橋下游約760 m處,終于糖醬渠匯入口上游約400 m處,清障長度約6.3 km。臨水側圍堤堆砌渣量約138 萬m3,主要為凌亂堆放、高低不一的煤矸石、礦渣堆積物。本次清障礦渣運輸至工程區以外的堆渣場,堆渣場面積約140 畝。

本次清障主要對左岸92 規劃線臨水側煤礦采坑臨時圍堤、棄土棄渣、砂石料堆進行清理,清障范圍為樁號0+000～6+200,總計6200 m,清障土方量約為138 萬m3。清障設計底高程為1144.70 m～1125.74 m。清理后的邊坡比按不陡于1∶1.5進行控制。

4 結語

（1）神木市烏蘭木倫河石匠畔煤礦綜合治理項目位于左岸陜西省一側,介于石圪臺水廠支溝至糖醬渠支溝之間,河段長6.7 km。本次“清四亂”范圍為石圪臺大橋下游約760 m處烏蘭木倫河左岸石匠畔煤礦段,終于糖醬渠匯入口上游400 m處,清障長度約6.3 km。

（2）主要整改內容包括：拆除6.2 km臨時圍堤煤礦棄渣約138 萬m3。棄渣運至河道以外堆渣場,堆渣場面積約140 畝。

（3）神木市烏蘭木倫河石匠畔煤礦綜合治理項目左岸清障線以92 規劃線為基線。

（4）河段防洪標準為30 年一遇。清障后可滿足河道設防洪水安全下泄,實現流速減小,水位降低。