新疆准东煤田开发建设项目水土流失防治措施研究

李丽

【摘要】分析准东煤田不同开发建设项目在开发建设过程中造成的水土流失成因，把水土流失防治区分为扰动开挖防治区和弃渣防治区，对各分区采取有效的工程措施、植物措施和临时措施进行防护，形成完整、科学的水土流失防治体系，减少水土流失的产生。

【关键词】准东煤田；水土流失；防治措施

开发建设项目水土流失，是人类在从事各类资源开发和生产建设活动中，因扰动地表或地下岩土层、排放废弃固体物、构筑各种人工地形造成的水土资源的破坏和损失，是人为水土流失的一种主要形式。开发建设项目水土流失常以“点状”或“线型”、单一或综合的形式出现，具有水土流失量大、集中突发性强、危害大等特点。当前，新疆正处于大开发、大开放、大发展的重要机遇期，随着公路、铁路、石油、天然气、水电、火电、煤炭及煤化工等建设项目相继开工建设，在有力促进自治区经济社会发展的同时，也对水土保持生态环境提出了严峻挑战。准东煤田位于新疆准噶尔盆地东部北部风沙区，属典型的极端干旱大陆气候，属强度风力侵蚀，为新疆维吾尔自治区人民政府公告的水土流失重点治理区。本文通过对准东煤田5个典型开发建设项目的水土流失防治措施分析，以期为新疆类似环境（吐鲁番-哈密地区）下开发建设项目水土流失治理提供科学依据。

1、项目区概括

准东煤田位于准噶尔盆地东南缘的新疆昌吉州阜康市、吉木萨尔、奇台和木垒县境内，西起阜康市的沙丘河，东到木垒县的东部边界，北到昌吉州北部边界卡拉麦里山南麓，南接古尔班通古特沙漠北缘，总面积20787.5hm2。准东煤田预测资源量为3747亿t，是新疆3个储量超过3000亿t的整装煤田之一，占全疆储量的17.8%，全国煤炭储量的7%，且赋存条件较好，品质相对较高。

准东煤田地势平坦，海拔约600m，相对高差30～50m。地貌以戈壁和荒漠为主，属典型的极端干旱大陆气候，年温差和昼夜温差变化很大，多年平均气温6.5℃，平均日较差l2.4℃，年平均降水量106mm，年蒸发量2202～2382mm，多年平均风速2.7～3.7m/s，最大风速16m/s。矿区土壤为灰漠土、风沙土、盐化土等。地表植被稀疏，物种单一，生态环境比较脆弱，现状植被覆盖度约1%～5%。

2、开发建设项目水土流失特点

不同开发建设项目，水土流失的特点和形式不同，防治工作可根据水土流失特点进行水土流失防治分区，并按分区进行水土保持治理措施科学布局，这是编制水土保持方案的中心环节，水土保持措施的布局是防治水土流失的根本。

开发建设项目水土流失的共同特点主要表现为水土流失地域分散性、水土流失形式多样性、水土流失及其危害突发性、水土流失强度大和危害严重等。不同的开发建设项目水土流失各有其特点，表1归纳出近期编制的5个准东地区开发建设项目工程特点，以及造成水土流失的主要时段和重点部位。这5个开发建设项目涉及准东地区煤电、煤制气、煤电冶、煤炭产业，具有一定的代表性和全面性。

由表1可以看出：尽管不同类型的工程特点存在很大差异，造成水土流失的主要时段和重点部位也不同，但对于造成水土流失的主要时段来说，各项目所产生的水土流失主要在施工建设期，由于建设生产类项目基本建设竣工后，在运行期仍存在开挖地表、取土（石、料）、弃石、弃渣等生产活动，因此部分项目在施工准备期和运行期也会造成水土流失。造成水土流失的重点水土流失部位主要在施工区及堆土区，对于排土量大的露天煤矿项目则主要在排土场和采掘场。

3、开发建设项目水土流失防治分区及主要防治措施

以上5个开发建设项目区位于准噶尔盆地东南平原戈壁区，总体地貌类型单一，地形较简单，属强度风力侵蚀。根据开发建设项目水土流失来源和产生的特点，可将整个水土流失防治分区分为扰动开挖防治区和弃渣防治区2大类。由于各分区的水土流失强度不同，因此采取的防治措施也应各有侧重。依据准东煤田特有的地理环境，在各分区内应有针对性地布置水土流失防治措施，水土流失防治措施具体见图l。

3.1 扰动开挖防治区。扰动开挖防治区指由于开发建设项目施工对地表的扰动和开挖破坏的区域，主要包括项目建设区的施工区、输供水管線区、输变电线路区、施工道路区、施工生活区等，是防治责任范围内的人为新增水土流失区域。该区水土流失防治应以地面防护和合理利用为目的，主要以土地整治、砾石压盖、植被恢复、绿化配套灌溉工程、防尘网苫盖、洒水降尘等防护利用措施为重点，当损坏地面易遭受洪水危害时，必须布置防洪排。

3.1.1 工程措施。本区工程措施主要有土地整治、砾石压盖和防洪。厂区以风力侵蚀为主，施工活动主要表现在由于场地平整及堆垫、建构筑物基础开挖，扰动原地貌，增加了施工区的水土流失强度。土地整治措施主要有建筑垃圾清理、坑洼回填平整、覆土等措施，具体措施根据工程裸露土地情况和土地利用规划确定。

戈壁荒漠地段管道施工将扰动戈壁荒漠的黑砾幂层，降低地表抗风蚀能力，加剧管道沿线地表风蚀沙化。在戈壁地段采取表面铺压砾石层，有效地防治了水土流失。同时厂内地埋电缆区域、变电所、管廊及部分无法绿化区域，采用砾石压盖措施，减少施工期的水土流失。

此外，由于准东煤田周边无常年性地表水体，北侧为低山丘陵区区域，因此，准东煤田防洪以防治暴雨山洪为主，防洪措施必不可少。其中，煤制气厂区内排雨水方式采用暗管排水，电厂厂区围墙外设置挡水墙，挡水墙为M10浆砌石结构，露天矿项目采取沉沙池沉淀后，再排入戈壁自然低洼集水处的方法。

3.1.2 植物措施。一般在永久占地区形成的裸露地面，施工结束后应全部恢复植被；施工临时占地区，施工结束后应根据实际情况恢复植被。整个项目区施工结束后，一般不应留有裸露的、废置的土地。

项目区以荒漠植被为主，植被稀疏，植物种有梭梭、琵琶柴、锦鸡儿、戈壁猪毛菜等，植物种类较单一，生态环境比较脆弱。该项目区植物措施设计采用乔灌草合理配置，可以采取人工种植方式加速植被恢复进程。在植物种的选用上，尽量选择耐旱、抗寒，抗风蚀、生长迅速、管理粗放，能有效控制风蚀和水蚀的乔灌木植被。另外，对项目区植被进行绿化配套灌溉措施，提高植被成活率，降低管护成本，节约水资源。

3.1.3 临时措施。开发建设项目水土流失最严重阶段为施工期，而此阶段也是水土保持工程措施、植物措施不完善的时期，若临时措施不到位，将会造成大量的水土流失。

临时措施主要是对施工过程中地表的临时保护，以避免施工期的水土流失。对裸露地表应及时进行苫盖、砾石压盖、临时种草等防护措施，防止雨水对地表的直接冲刷。对临时施工道路，应采取洒水等措施，以减少扬尘等风蚀危害。为了防止临时堆土产生新的水土流失，堆土场周围进行简易防护，采用彩钢板防护的措施。在施工场地的周边，应修建临时排水设施。另外，在施工区应树立标志牌，限定施工设备的扰动范围，严禁任意碾压和破坏地表，以减少对地面的扰动。

3.2 弃渣防治区。弃渣防治是开发建设项目水土流失防治的一项重要内容，是水土流失防治重点。对开发建设项目产生的大量弃渣（包括弃土、弃石、弃渣、尾矿和其他废弃固体物质），必须根据弃土、弃石、弃渣等堆放的位置和堆放方式，结合地质、地形、水文条件等，修建拦渣工程，有效地控制水土流失。根据上文介绍的5个开发建设项目，可将弃渣防治区分为弃渣场、排土场、尾矿等。主要以拦渣坝、拦矸墙、防洪排水、绿化、防尘网覆盖、洒水降尘等措施为主。

3.2.1 工程措施。弃渣为松散的堆积物，遇降水或地下水渗透容易产生沉陷，并间接增大产流汇流面积，遇暴雨时可能造成严重水土流失。根据《开发建设项目水土保持技术规范》中对拦渣工程的设计要求和稳定性分析计算，确定本工程拦矸墙采用直立式挡墙。拦渣坝设计标准为100年一遇最大洪水，排水沟设计标准为10年一遇最大6小时降水。拦渣坝坝体用戈壁土料填筑，撒水碾压夯实，坝顶宽3m左右。坝体下游面设有排水反滤层和混凝土预制块护坡。灰渣场内采用竖井—涵管式排水系统，为钢筋混凝土结构。坝下游设置干砌石排水沟，上游面设置混凝土预制块护坡。

3.2.2 植物措施。弃渣场植被恢复是弃渣场治理的重要内容。植被恢复工程布置同扰动开挖区，这里需要强调的是，弃渣场在绿化前，一般需要进行整地和覆土，覆土厚度一般为20～50 cm。有条件的地方，在弃渣堆放过程中，应把渣和土分开，先堆放渣，后堆放土，这样可减少后期的覆土数量。对堆放时间长的土、渣体，应临时种草。

3.2.3 临时措施。项目建设施工中，临时堆土（渣、石）及建材应集中堆放，用防尘网覆盖，建临时性挡渣、排水、沉沙等工程，在施工过程中及时洒水降尘，减小扬尘。

4、结语

根据当地自然、社会环境特点，结合工程设计，将准东煤田5个典型开发建设项目水土流失区域分为扰动开挖防治区和弃渣防治区，因地制宜、科学合理的提出防治分区措施布局，按防治分区考虑工程措施、植物措施和临时措施，使项目区新增水土流失得到有效控制，达到保护项目区水土资源的目的。不同的开发建设项目防治重点不同，有的偏重于扰动开挖面，有的则偏重于弃渣场，在实际中需要具体分析，灵活应用，针对不同项目的水土流失特点，系统布置防治措施，以便更好的改善准东地区生态环境，实现煤矿工业的可持续发展，同时为新疆类似环境（吐鲁番-哈密地区）下开发建设项目水土流失治理提供科学依据。

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资助基金：新疆维吾尔自治区公益性科研院所基本科研业务经费资助项目（KY2015098）。