生產建設項目主體工程水土保持優化設計探索

［摘要］ 在編制項目主體工程建設方案（可研設計）時，充分融入水土保持理念，不僅是對生態環境負責，更是實現可持續發展戰略的必要舉措。在編制鷹駿一號煤礦項目建設方案時，本著“在保護中開發、在開發中保護”的設計理念，以“占地小、動土少”為原則，綜合考慮項目區所處地質地理條件、項目建設特點，因地制宜、多方論證，不斷優化水土保持設計，力爭全面提升各項水土保持措施的生態服務功能，將項目建設對環境的影響程度降到最低。通過主體工程水土保持優化設計，可綠化面積占比、林草植被恢復率、林草覆蓋率、水土流失治理度等指標較優化設計前分別提高了4.99、0.77、4.78、0.15個百分點。

［中圖分類號］ S157[文獻標識碼] ADOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.08.010

［引用格式］ 肖波，蒙曉斌，李琳，等.生產建設項目主體工程水土保持優化設計探索：以鷹駿一號煤礦項目為例[J].中國水土保持，2024（8）：35-37.

近年來，隨著經濟的快速發展，生產建設活動日益頻繁，對自然環境和生態系統的影響也日益顯著。其中，水土保持作為生態環境保護的重要環節，在維護生態平衡、防治水土流失、保障生態安全等方面具有重要作用。然而，在實際生產建設過程中，前期建設方案中考慮水土保持因素偏少，而后期補充的水土保持措施往往難以達到預期效果。這既影響生產建設活動的順利進行，也對生態環境造成不可逆轉的損害。因此，在編制項目主體工程建設方案（可研設計）時，充分融入水土保持理念，不僅是對生態環境負責，更是實現可持續發展戰略的必要舉措。筆者以鷹駿一號煤礦項目為例，梳理分析了編制項目主體工程建設方案時采取的水土保持優化設計內容，以期為同類項目提供參考。

1項目及項目區概況

鷹駿一號煤礦位于內蒙古自治區鄂爾多斯市鄂托克前旗上海廟礦區南部，項目于2022年12月獲得國家發展和改革委員會核準，工程投資規模67.45億元，建設規模600萬t/a，礦井服務年限107.9 a，屬大型礦井。井田南北長7.4～9.6 km、東西寬3.2～11.5 km，占地面積93.89 km2。項目建設內容包括工業場地、場外道路、場外輸電線路、場外輸水管線、鐵路專用線、臨時排矸場、取土場等。

項目區地處毛烏素沙地西南邊緣，井田南邊界與寧夏回族自治區接壤，屬黃河多沙粗沙國家級水土流失重點治理區。地貌為風沙灘地地貌，由沙漠、草原兩種地貌類型構成，土壤主要為固定沙丘風沙土。屬中溫帶半干旱大陸性氣候區，冬季寒冷漫長，夏季炎熱短暫，晝夜溫差較大；年均降水量260.6 mm，降水集中在7—9月，年均蒸發量2 497.9 mm；年均氣溫7.9 ℃，≥10 ℃年積溫2 928.3 ℃，無霜期150 d；年均風速3.5 m/s，起沙風速5 m/s，全年大風（風速gt;17 m/s）日數8.7 d；最大凍土深1.30 m。土壤侵蝕是以風力侵蝕為主的風水復合侵蝕，風力侵蝕模數為5 000 t/（km2·a），水力侵蝕模數為500 t/（km2·a）。項目區以中度土壤侵蝕為主，容許土壤侵蝕模數為1 000 t/（km2·a）。過度開發使區域內本就脆弱的生態系統失去平衡，造成土壤退化、環境惡化。

2主體建設方案需符合水土保持相關規定

根據《生產建設項目水土保持技術標準》（GB 50433—2018）、《生產建設項目水土保持方案技術審查要點》，鷹駿一號煤礦主體工程建設方案需滿足如下相關規定：①優化設計，為減少工程占地面積和動用土石方量，公路、鐵路等項目填高大于8 m時宜采用橋梁方案，管道穿越工程宜采用隧道、定向鉆、頂管等方案，山丘區工業場地優先采取階梯式布置。②截排水工程、攔擋工程級別和防洪標準應比照《防洪標準》（GB 50201—2014）、《水土保持工程設計規范》（GB 51018—2014）同類級別提高一級。③需布設雨洪集蓄、沉沙等設施。④提高植物措施標準，林草覆蓋率應比照《生產建設項目水土流失防治標準》（GB/T 50434—2018）同類標準提高1～2個百分點。

3主體工程水土保持優化設計

在編制項目主體工程建設方案（可研設計）過程中充分論證了項目全過程水土保持方案，在諸多方面進行了優化設計，使建設方案蘊涵著水土保持、生態保護的理念。

3.1鐵路專用線優化設計

鷹駿一號煤礦鐵路專用線承擔著煤炭外運的使命，從鷹駿一號煤礦裝車站由東向西展開，接軌于上海廟車站。專用線全長12.305 km，共設車站2座，即鷹駿一號煤礦裝車站及上海廟接軌站，兩站間距11.750 km。優化設計前、后參數見表1。

1）優化后無臨時便道占地。優化了鐵路專用線施工工藝，其中K8+465—裝車站施工道路采用永臨結合方式，充分利用排矸道路和裝車站進站道路；專用線起點—K5+000施工道路充分利用已建成的上海廟站專用道路； 肖波等：生產建設項目主體工程水土保持優化設計探索其他路段采用后退法施工，充分利用鐵路路基作為前期施工建材運輸便道；少量的土石倒運控制在鐵路專用線征地紅線以內。通過優化施工工藝，鐵路專用線施工時，僅需在施工營地區修建600 m長的施工便道；其他區域施工時，施工范圍均控制在征地紅線以內，或充分利用外部道路，不再新增臨時便道占地。

2）優化后降低了鐵路路基高度，由原設計路基最大邊坡高10.12 m降至8.19 m；原設計路基均高4.15 m降至3.09 m，降幅達到25.54%。路基高度的降低雖在局部路段增大了開挖土方量，但整體路基回填土方量由110.71萬m3降至85.38萬m3，大幅減少了工程回填土量，從而間接減少了取土場占地面積。

3.2臨時排矸場優化設計

為合規堆存煤礦建設期井下掘進排出的矸石，需設置臨時排矸場，其優化設計前、后參數見表2。

1）本著優化排矸場選址、減少生態破壞的原則，排矸場選址由優化前的位于礦井工業場地東南側1.3 km處人工牧草地，調整為位于工業場地西南側約 3.0 km處窩狀沙丘內，與鐵路專用線取土場聯合布置，維持了原有生態系統。

2）優化設計時充分利用了煤礦建井前期井巷掘進排出的矸石，在綜合利用廢棄矸石的同時又減少了排矸場占地面積，使占地面積減少了9 hm2，符合水土流失重點治理區生產建設項目施工時盡量減少占地面積的理念。

3.3取土場優化設計

鐵路專用線工程施工整體填方量大于挖方量，需沿線就近設置取土場，以滿足工程施工取土需要。經論證，鐵路專用線全線共布設取土場1處，其優化設計前、后參數見表3。

遵循“取棄結合”的原則，將鐵路專用線取土場由K7+020.995東側調整為K8+170框架涵南側，充分利用臨時排矸場作為取土場；減小取土場取土量，由優化前的42.32萬m3降至優化后的29.70萬m3，降幅達到29.82%；減小取土場占地面積，由優化前的11.33萬m3降至優化后的4.80萬m3，降幅達到57.63%。

3.4占地面積及類型優化設計

占地面積及類型優化設計前、后參數見表4。

優化后主體工程占地（永久+臨時）面積由優化前的168.61 hm2減小至118.99 hm2，其中永久占地減少比例為23.74%，臨時占地減少比例為41.60%；沙地占地比例增加，由原30.81%增至39.37%，其他草地占地比例減小，由原67.71%降至57.60%，灌林地面積優化設計前、后變化不大。占地面積的減少，表明項目施工時擾動地表面積減少，對外部環境的影響也相應減少。

3.5植物措施優化設計

優化后植物措施標準為：①工業場地區植被建設執行1級標準，按園林綠化標準設計；②場外道路植被建設標準由3級提高至2級，按生態公益林標準執行；③林草覆蓋率提高2個百分點，提高至24%。

3.6防排水工程優化設計

優化后工程防護標準為：①臨時排矸場攔擋工程由5級提升為4級；②道路坡面排水工程排水標準按5 a一遇10 min短歷時暴雨設計。

3.7集雨節水工程優化設計

主體設計通過設置雨水收集系統實現：①工業場地設置雨洪集蓄池2座，并配套設置沉沙設施；②鐵路專用線沿線設置雨洪集蓄池3座，其蓄水作為路基坡面綠化用水。

4優化后水土流失治理成果

通過對鷹駿一號煤礦項目進行水土保持優化設計，項目區水土流失綜合防治目標得到了全面提升，其中可綠化面積占比、林草植被恢復率、林草覆蓋率、水土流失治理度指標較優化設計前分別提高了4.99、0.77、4.78、0.15個百分點，見表5。

5結束語

處于“兩區”內的生產建設項目，應把水土保持理念深植于項目前期建設方案之中，方案編制時本著“在保護中開發、在開發中保護”的設計理念，以“占地小、動土少”為原則，全面提升各項水土保持措施的生態服務功能，提高水土保持治理成效，這是新形勢下生態文明建設、水土保持事業行穩致遠的健康之路。

收稿日期： 2024-02-24

第一作者： 肖波（1979—），男，寧夏銀川人，高級工程師，碩士，主要從事水土保持與礦區生態修復等工作。

E-mail： 22342539@qq.com

（責任編輯張緒蘭）