平陸運(yùn)河沿線土石方綜合利用研究

黃宗清 時(shí)成相 何振洲

1.中交廣州航道局有限公司；2.廣西珠委南寧勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司；3.中交廣州航道局有限公司

1.引言

平陸運(yùn)河工程是連通西江航運(yùn)干線與北部灣國(guó)際樞紐海港的重大交通項(xiàng)目，規(guī)劃為內(nèi)河I級(jí)航道，主線全長(zhǎng)約135km，共開挖土石方3.39億m3（實(shí)方），預(yù)計(jì)4.05億m3（松方），具有開挖量巨大、處置難度大與影響范圍廣等特點(diǎn)。主要表現(xiàn)有：一是工程樞紐建筑物多，工程施工點(diǎn)多面廣，無(wú)法達(dá)到自身“挖填平衡”；二是涉及土石方處置工程量龐大，土石方堆放需占用大量土地，不可避免的占用部分耕地、林地、生產(chǎn)要道，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生產(chǎn)生活造成較大影響；三是平陸運(yùn)河主線周邊涉及永久基本農(nóng)田、紅樹林自然保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、生態(tài)公益林等敏感區(qū)域，土石方堆存選址存在多重制約；四是工程計(jì)劃總工期5年，土石方堆置時(shí)間較長(zhǎng)，將對(duì)堆存場(chǎng)原有地形地貌、自然環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響。

如何資源化利用工程開挖土石方，減少土石方處置對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響，前人已進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究并取得一定的成果，但針對(duì)平陸運(yùn)河工程大范圍大體量條件下高難度土石方綜合利用進(jìn)行研究，無(wú)疑具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

2.平陸運(yùn)河開挖土石方情況分析

平陸運(yùn)河工程開挖的土石方種類涉及23種，質(zhì)地和性質(zhì)相差大。既有強(qiáng)度較低的淤泥、黏土和全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的泥巖、砂巖，也有強(qiáng)度較好的礫石、中風(fēng)化泥巖、中風(fēng)化硅質(zhì)泥巖、中風(fēng)化砂巖以及中風(fēng)化花崗巖。要做好數(shù)億土石方的綜合利用，前提是對(duì)土石方進(jìn)行分類分質(zhì)。

根據(jù)初步設(shè)計(jì)階段地質(zhì)勘察結(jié)果，全線開挖土石方量33945.20萬(wàn)m3中，泥巖為14007.18萬(wàn)m3，占比41.26%；砂巖為5672.75萬(wàn)m3，占比16.71%；中粗砂為1101.84萬(wàn)m3，占比3.25%；粉細(xì)砂（夾層土）為1623.68萬(wàn)m3，占比4.78%；粘性土為6467.57萬(wàn)m3，占比19.05%；其他巖土還包括表土、淤泥、灰?guī)r、礫砂、卵礫石、砂卵礫石，占比1.05%-7.54%不等。

3.土石方綜合利用方向

土石方綜合利用是指在土石方綜合調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上，對(duì)開挖土石方數(shù)量和質(zhì)量的時(shí)空分布進(jìn)行詳細(xì)分析，結(jié)合有效利用途徑綜合利用，實(shí)現(xiàn)土石方資源的循環(huán)利用和最優(yōu)利用，以達(dá)到土石方資源的可持續(xù)利用[1]。土石方綜合利用研究主要遵循以下4個(gè)原則：

（1）綜合效益最大化。“綜合效益”是指綜合利用開挖土石方所帶來(lái)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。土石方作為一種有限的自然資源，科學(xué)合理地配置土石方資源是其綜合效益最大化的先決條件。

（2）節(jié)約用地、保護(hù)耕地。土石方綜合利用要切實(shí)地少占耕地，特別是永久基本農(nóng)田。對(duì)于現(xiàn)狀質(zhì)量較低的耕地，考慮利用土石方實(shí)行抬田造地并建設(shè)配套設(shè)施以提高耕地質(zhì)量，落實(shí)保護(hù)耕地的要求，有序、有效地利用土石方，節(jié)約土地資源。

（3）因地制宜、就近利用。土石方綜合利用要將運(yùn)河各航段開挖土石方量與利用區(qū)域?qū)ν猎吹男枨蠼y(tǒng)籌考慮，利用距離以近距離為宜，減低運(yùn)輸成本，減少浪費(fèi)，提高土石方利用效率。

（4）保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。按照保護(hù)優(yōu)先、兼顧治理的要求，在土石方綜合利用的過(guò)程中推進(jìn)土地資源保護(hù)和生態(tài)環(huán)境綜合整治，保障土地資源的可持續(xù)利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益相統(tǒng)一。

在遵循土石方綜合利用4個(gè)原則的前提下，根據(jù)平陸運(yùn)河開挖土石方資源的可利用性分析，結(jié)合運(yùn)河周邊區(qū)域的綜合開發(fā)建設(shè)、土地整治、生態(tài)修復(fù)等活動(dòng)情況，平陸運(yùn)河土石方綜合利用可以考慮以下8個(gè)利用方向：工程自身利用、建材利用、建設(shè)項(xiàng)目利用、填海工程利用、原河道回填造地、廢棄礦坑回填造地、土地整治、山谷（溝）抬田造地。

3.1 工程自身利用

運(yùn)河工程可自身利用的土石方主要有少量回填土方和石料，自身建設(shè)過(guò)程中預(yù)計(jì)可利用土石方709.30萬(wàn)m3，其中自身回填土方503.30萬(wàn)m3，自身利用石料206萬(wàn)m3。不僅可實(shí)現(xiàn)土石方資源循環(huán)利用，節(jié)約工程成本，同時(shí)從源頭減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

3.2 建材利用

根據(jù)開挖土石方情況分析，平陸運(yùn)河工程開挖料中存在一定量的天然建筑材料[2]。平陸運(yùn)河工程開挖土石方規(guī)模巨大，在基本摸清開挖土石方物質(zhì)組成和可用性的基礎(chǔ)上，將開挖土石方作為建材原料等資源進(jìn)行循環(huán)加工利用，砂石土自然建材利用方向主要包括建材利用方向有制磚、膠凝砌塊和建筑用砂、營(yíng)養(yǎng)土等4種加工方式，預(yù)計(jì)可利用土石方20883.60萬(wàn)m3（松方）。一方面可以提高土石方利用率，減少工程投資；另一方面發(fā)揮土石方資源屬性優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3.3 建設(shè)項(xiàng)目利用

根據(jù)規(guī)劃資料，運(yùn)河周邊有12個(gè)項(xiàng)目，涉及平陸運(yùn)河沿線重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)、新村建設(shè)等。園區(qū)及城鎮(zhèn)建設(shè)過(guò)程中三通一平需要大量的土石方進(jìn)行回填、平整，結(jié)合運(yùn)河工程開挖產(chǎn)生的土石方，進(jìn)行資源化利用，既可解決土石方處理的困難，有利于土石方的高效使用，也減少了園區(qū)和城鎮(zhèn)建設(shè)需求的填料成本，緩減建設(shè)項(xiàng)目用土的壓力，提高建設(shè)效率，有利于帶動(dòng)和促進(jìn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)共贏。園區(qū)及城鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中預(yù)計(jì)可利用平陸運(yùn)河土石方4925.46萬(wàn)m3，既實(shí)現(xiàn)了土石方資源循環(huán)利用，減少平陸運(yùn)河土石方占用土地資源，同時(shí)減緩了項(xiàng)目建設(shè)的用土壓力，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展[3]。

3.4 填海工程利用

平陸運(yùn)河工程入海口近海段開挖的土石方主要為疏浚土，包含淤泥、粉質(zhì)粘土、泥巖、粉砂巖、中風(fēng)化砂巖及部分中粗砂等，且臨近海域開挖土石方含有海水，若回填于陸地山溝，將會(huì)影響周邊生態(tài)環(huán)境和地下水資源，考慮作為填海造陸的回填材料進(jìn)行資源化再利用，可解決航道挖掘拋棄廢土困難的問(wèn)題，節(jié)省一定的棄土費(fèi)用，同時(shí)為填海工程項(xiàng)目節(jié)省砂石等建筑材料。入海口段土石方轉(zhuǎn)運(yùn)至欽州港吹填造地，可消納工程量約953萬(wàn)m3。既實(shí)現(xiàn)了土石方資源循環(huán)利用，減少平陸運(yùn)河土石方占用土地資源，同時(shí)極大地避免陸路運(yùn)輸帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題，也有助于地方城市空間擴(kuò)展，緩解土地供需矛盾，給地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支持。

3.5 原河道回填造地

平陸運(yùn)河裁彎取57處，回填34處，通過(guò)原河道回填造地預(yù)計(jì)可利用土石方量1656.96萬(wàn)m3，實(shí)現(xiàn)了土石方資源循環(huán)利用，減少土石方處置占用土地資源[4]。

3.6 廢棄礦坑回填造地

平陸運(yùn)河沿線存在部分因礦坑資源枯竭或某些原因關(guān)閉報(bào)廢的采礦場(chǎng)，由于采用凹陷露天開采，廢礦邊坡高而陡，現(xiàn)狀留下較大的深坑。通過(guò)廢棄礦坑回填造地預(yù)計(jì)可利用土石方819.27萬(wàn)m3，實(shí)現(xiàn)了土石方資源循環(huán)利用。廢棄礦坑修復(fù)將有效消除、規(guī)避礦坑內(nèi)滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)土地功能，有效增加地表綠化面積，同時(shí)新增耕地面積，提高土地的再利用率，從而促進(jìn)區(qū)域環(huán)境良性發(fā)展[5]。項(xiàng)目實(shí)施后預(yù)計(jì)可新增耕地指標(biāo)37.45公頃（其中：水田20.00公頃、旱地17.45公頃），新增糧食產(chǎn)能39.71萬(wàn)公斤。

3.7 土地整治

平陸運(yùn)河航道沿線所經(jīng)區(qū)域人口密集、土地資源緊張，而低矮丘陵區(qū)域尤甚，這些區(qū)域地勢(shì)不高，但地形起伏，耕地坡度較大，破碎化程度高。通過(guò)土地整治實(shí)現(xiàn)耕作區(qū)集中連片和新增耕地面積，預(yù)計(jì)可利用土石方量3108.86萬(wàn)m3，同時(shí)利用主線剝離的表土提高耕地質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了土石方資源循環(huán)利用。項(xiàng)目實(shí)施后可新增耕地面積，提高土地利用率，緩解用地供需矛盾。預(yù)計(jì)可新增旱地指標(biāo)50.40公頃，新增糧食產(chǎn)能45.36萬(wàn)公斤。

3.8 山谷（溝）抬田造地

平陸運(yùn)河沿線4個(gè)縣區(qū)均屬丘陵地貌類型，運(yùn)河兩側(cè)低山丘陵起伏連綿，溝壑縱橫，地形復(fù)雜。將平陸運(yùn)河土石方綜合利用與谷（溝）抬田造地相結(jié)合，利用土石方對(duì)溝谷、凹地進(jìn)行填土，根據(jù)土地整治潛力因地制宜優(yōu)先復(fù)墾為耕地、兼顧復(fù)墾為林地，提高原有土地的綜合生產(chǎn)能力[6]。

通過(guò)山谷（溝）抬田造地預(yù)計(jì)可利用平陸運(yùn)河土石方量7347.61萬(wàn)m3，實(shí)現(xiàn)了土石方資源循環(huán)利用。項(xiàng)目實(shí)施后改善丘陵山區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)，提高土地利用率，新增耕地面積，緩解用地供需矛盾。預(yù)計(jì)可新增旱地指標(biāo)52.60公頃，新增糧食產(chǎn)能47.34萬(wàn)公斤。

4.土石方綜合利用的效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

土石方綜合利用的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在利用土石方復(fù)墾后形成的指標(biāo)收益以及后期資源綜合開發(fā)收益，除此以外，還會(huì)帶來(lái)一些隱性收益，比如耕地?cái)?shù)量的增加，可以增加農(nóng)業(yè)收入，減緩當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)發(fā)展的用地壓力，環(huán)境的改善可以提高地區(qū)投資機(jī)會(huì)等。

1）指標(biāo)收益。主要體現(xiàn)為近期效益（5年內(nèi)）。通過(guò)原河道回填、廢棄礦坑回填造地、土地整治和山谷（溝）抬田造地，共計(jì)可墾造新增耕地指標(biāo)304.41公頃，其中水田182.12公頃，旱地122.29公頃，新增水田按22.1萬(wàn)元/畝，新增旱地5.7萬(wàn)元/畝考慮，預(yù)計(jì)可產(chǎn)生指標(biāo)收益7.08億元。

2）資源綜合開發(fā)收益。主要體現(xiàn)為遠(yuǎn)期效益（5年～10年）。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，通過(guò)土石方資源的綜合開發(fā)，用開挖土石方加工制作燒結(jié)磚、加氣混凝土磚、建筑用砂和營(yíng)養(yǎng)土等進(jìn)行資源化利用，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，并產(chǎn)生相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)收益。

4.2 社會(huì)效益

通過(guò)土石方綜合利用，將平陸運(yùn)河工程開挖土石方與墾造補(bǔ)充耕地、建材利用和沿線周邊其他項(xiàng)目的土石方填筑相結(jié)合，探索出一條有利于工程順利實(shí)施、同時(shí)又能給地方經(jīng)濟(jì)提供支持、保障當(dāng)?shù)乩习傩盏母纠娴墓糙A道路，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，必將產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。

1）有利于建立生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)機(jī)制。通過(guò)對(duì)開挖土石方的綜合利用能夠有效減小土石方隨意堆放產(chǎn)生的不利影響。充分利用開挖土石方，使其發(fā)揮最大價(jià)值，循環(huán)利用現(xiàn)有資源，能夠有效地節(jié)約資源、節(jié)能減排，符合我國(guó)建立生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)機(jī)制的最終目標(biāo)。

2）有利于保護(hù)耕地及永久基本農(nóng)田。通過(guò)土石方綜合利用一方面減少占用土地資源進(jìn)行土石方堆放，節(jié)約了寶貴的土地，尤其是耕地和永久基本農(nóng)田。另一方面，平陸運(yùn)河土石方利用區(qū)域主要集中航道兩側(cè)的低地、洼地和坑塘，將土石方綜合利用與造地相結(jié)合，通過(guò)對(duì)洼地和坑塘的整理，重新組織土地利用，墾造補(bǔ)充耕地增加可利用土地面積，提高土地利用率。在一定程度上將為地方政府緩解緊張的用地壓力，改善人地關(guān)系，實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡發(fā)揮重要作用。

3）有利于保障平陸運(yùn)河主體工程的順利開展。通過(guò)土石方綜合利用，積極探索工程開挖土石方資源化利用的途徑，變包袱為資源，變無(wú)序?yàn)橛行颍儽粍?dòng)為主動(dòng)。土石方的合理有效利用有利于促進(jìn)工程進(jìn)程，降低工程實(shí)施難度，節(jié)約工程時(shí)間，確保工程建設(shè)的順利開展。

4）有利于促進(jìn)運(yùn)河沿線社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。土石方綜合利用結(jié)合地方城鎮(zhèn)與工業(yè)規(guī)劃，將工程開挖土石方與地方發(fā)展、土地利用、環(huán)境保護(hù)、旅游產(chǎn)業(yè)等規(guī)劃協(xié)調(diào)起來(lái)，既可以有效利用土石方資源，又能為地方未來(lái)發(fā)展預(yù)留空間，同時(shí)還能創(chuàng)造大量社會(huì)就業(yè)機(jī)會(huì)，提高居民收入水平，并將帶動(dòng)相關(guān)倉(cāng)儲(chǔ)物流、交通運(yùn)輸、產(chǎn)業(yè)服務(wù)、技術(shù)研發(fā)、金融等服務(wù)業(yè)的大發(fā)展，大幅度地增加城鎮(zhèn)就業(yè)和吸納農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，促進(jìn)社會(huì)安定和諧。

4.3 生態(tài)效益

1）減少水土流失、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患。通過(guò)土石方綜合利用減少棄土可減少水土流失、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患，同時(shí)也有利于減少棄土對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響，實(shí)現(xiàn)資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2）有助于修復(fù)采礦損毀土地。將土石方綜合利用與廢棄礦坑修復(fù)結(jié)合起來(lái)，有效消除、規(guī)避了礦坑內(nèi)滑坡、坍塌等地質(zhì)災(zāi)害隱患，恢復(fù)土地功能，有效增加地表綠化面積，促進(jìn)區(qū)域環(huán)境良性發(fā)展。

5.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)平陸運(yùn)河工程自身利用、建材利用、建設(shè)項(xiàng)目利用、填海工程利用，可實(shí)現(xiàn)節(jié)約平陸運(yùn)河工程自身建設(shè)成本和其他建設(shè)項(xiàng)目成本、資源綜合開發(fā)等多重效益；通過(guò)原河道回填、廢棄礦坑回填、土地綜合整治及山谷（溝）抬田墾造耕地，預(yù)計(jì)可補(bǔ)充耕地，可實(shí)現(xiàn)耕地占補(bǔ)收益，提高土地利用率，緩解地方用地供需矛盾。