大伙房水源保护区尾矿库的隐患分析及综合治理措施研究

王璐

摘 要：大伙房水库是辽宁省最重要的水源地，担负着沈阳、抚顺两大城市的生活饮用水水源，被列为全国城市供水九大重点水源地之一。为了保证辽宁中部城市人民群众的饮用水安全，辽宁省政府发起水源地环境综合治理五年行动，对大伙房水库水源保护区环境进行综合治理。该文简要分析了大伙房水源保护区内尾矿库存在的安全隐患及环保问题，提出了尾矿库综合治理的措施类型。

关键词：大伙房水库 尾矿库 综合治理

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0111-02

大伙房水库位于辽河支流浑河中上游，辽宁省抚顺市境内，位于抚顺市东郊浑河中游，距抚顺市18 km，距沈阳市68 km。水库面积110 km2，总库容22.68亿m3，调洪库容12.68亿m3，兴利库容12.96亿m3，控制流域面积5 437 km2，属于大（1）型水库。

大伙房水库坝址以上的浑河流域为大伙房水库水源保护区，保护区分为三级。

一级水源保护区范围：库区内131.5 m等高线以下的水体、陆地。

二级水源保护区范围：库区内131.5 m等高线至分水岭脊线之间的迎水坡和水库回水线末端以上2 km的水域及河道滩地。

三级水源保护区范围：一、二级水源保护区以外的渾河流域集雨面积。

为了保证辽宁中部城市人民群众的饮用水安全，辽宁省政府发起水源地环境综合治理五年行动，对大伙房水库水源保护区环境进行综合治理，其中，尾矿库整治是一项重要的治理内容。

1 治理的目的和意义

大伙房饮用水水源地担负着沈阳、抚顺两大城市的生活饮用水水源，被列为全国城市供水九大重点水源地之一，并为辽阳、鞍山、营口、盘锦供水，2010年后，大伙房水库又作为包括大连在内的辽宁7市生活饮用水水源地。因此，大伙房饮用水源地的饮用水功能日益突出，在辽宁省中部城市建设及人民生活中具有举足轻重的战略地位。切实保证大伙房水源地的水环境安全，关系到全省人民的生存和国民经济的发展大局。

大伙房水源保护区内尾矿库整治计划的实施，其意义主要在于满足辽宁省中部城市经济社会发展和人民生活水平提高对供水水源的要求，满足水环境承载能力对供水水源保护的要求，满足可持续发展对供水水源保护的要求。

2 大伙房水源保护区尾矿库的隐患分析

尾矿库是用以储存金属、非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿的场所。由于自然条件和环境等方面的复杂性和特殊性，尾矿库作为一个人工形成的高位泥石流危险源，不论其是在生产运行中还是在实施闭库程序后，由于经常受到很多不确定性因素如地震、洪水等的影响，均存在较多的安全环保隐患。

尾矿库对大伙房水库水源地的安全环保危险有害因素主要有溃坝、洪水漫顶、边坡失稳、渗流破坏、结构破坏、库区地质灾害、扬尘、水土流失、尾矿水渗漏以及矿浆泄漏等。

尾矿库发生的主要安全事故就是尾矿坝的溃坝。根据不完全统计，导致尾矿库溃坝事故的直接原因有以下几种：洪水约占50%，坝体稳定性不足约占20%，渗流破坏约占20%，其他因素约占10%。而事故的根源就在于尾矿库存在安全隐患。尾矿库的安全问题与环保问题是一脉相承、相互关联的，安全事故的发生往往会直接导致环境破坏、污染等环保问题出现，即使是正常运行的正常库，如果运行过程中管理出现不完善的问题，也会造成如扬尘、坝坡水土流失、尾矿水泄漏等，从而造成环境的污染。

3 尾矿库综合治理措施的类型

通过对尾矿库危险有害因素的分析，确定造成尾矿库安全事故以及环保问题的各种可能影响因素，有针对性地采取综合治理措施，最大程度地消除各种安全事故隐患，才能杜绝或尽可能地减少尾矿库的存在对周围水源地水环境的安全威胁。

（1）排洪截洪工程。

该工程主要针对未设置排洪设施或排洪能力不足的尾矿库以及含有毒有害物质的尾矿库。截洪沟沿库边设置，浆砌石结构或钢筋混凝土结构，其尺寸根据各尾矿库洪水计算确定；溢洪道应根据尾矿库的实际地形在坝体一侧或其他合适部位设置，由溢流堰和泄流槽组成，可根据开挖地基类型确定是否需要衬砌，衬砌可采用浆砌石或钢筋混凝土衬砌，溢洪道出口位置设置消力池。

（2）坝体整治及坡面排水工程。

该工程主要针对坡度较陡的尾矿库以及坝体无坝坡及坝肩排水沟的尾矿库。对于坡度较陡的尾矿库，该工程对其坝坡采取削坡或者反压坡脚放坡，使得整治后坝坡坡度在1∶3.0～1∶4.0，以保持坝体的稳定。

对于坝坡无坡面及坝肩排水沟的尾矿库，该工程对其坝体两侧坝肩设置坝肩排水沟；同时在坝坡面设置纵、横向排水沟，纵向排水沟沿坝轴线设置于坝坡平台内侧，横向排水沟自子坝顶至子坝底沿坝轴线每30～50 m设置一条。

（3）覆土绿化工程。

该工程主要针对坝坡面尾矿裸露且无植被的尾矿库。坝坡面覆盖山皮土，厚度300 mm，覆土后种植耐干旱、覆盖性强的灌木，如沙棘、紫穗槐等，灌木采用穴状栽植，株距0.5 m×0.5 m，种植穴规格为0.3 m×0.3 m×0.3 m，每穴种植一株。

（4）集水池及事故池。

该工程中集水池主要针对含有毒有害物质的有色金属尾矿库，而事故池针对未按要求设置事故池的所有尾矿库。

集水池设置的目的在于收集流向尾矿库下游的尾矿水，使得尾矿水能够澄清后回收再利用，以免流入下游河道，污染水源。集水池的大小应根据不同尾矿库的尾矿水下泄情况以及回水能力综合确定，一般修筑为钢筋混凝土结构。

事故池，就是指尾矿水力输送系统发生故障时临时储存其所排出尾矿的构筑物。尾矿水力输送系统因转换设备和管道以及非计划停电等原因，常需排空其中的矿浆，防止管道淤塞或冻结。事故池多设在比事故尾矿出口低的地方，以使事故矿浆能自流入池。事故池按用途可分为尾矿泵站事故池和尾矿管道事故池。尾矿泵站事故池设在尾矿泵站附近，用以储存矿浆池排出的矿浆以及室外管道返回泵站的事故矿浆。尾矿管道事故池只是在室外管道敷设有“V”形管段（倒虹吸管）时才设置，设于管段最低点附近，用以储存放空管段排出的矿浆。事故池的容量设计大小应依据各座尾矿库的实际情况而定，其中尾矿泵站事故池的容积按10～20 min正常矿浆量、倒空管段的矿浆量及矿浆池一次事故放空量之和确定。而尾矿输送管“V”形段事故池的容积按向池内倒空管段容积的2～3倍计算确定。

（5）监测设施。

该工程主要针对四等及四等以上未设置监测设施的尾矿库以及距离水源地较近的五等尾矿库。监测设施主要包括坝体浸润线观测孔、坝体位移监测点、视频监控设施。

（6）环境检测及监测。

由于尾矿库位于大伙房水源地保护区内，为了适时了解尾矿库对水源地的影响，应该对尾矿库尾矿及尾矿水进行适时检测和监测，项目如下。

①尾矿成分检测。

对尾矿堆积物的化学成分进行检测，判定可能的污染物来源。

②尾矿浸出液检测。

对尾矿堆积物的浸出液的化学成分进行检测，掌握尾矿浸出液所含污染物的化学成分和浓度。分析项目可参照《生活饮用水水源水质标准》和《地下水质量标准》。

③尾矿库水检测。

对尾矿库水的化学成分进行检测，掌握尾矿库水所含污染物的化学成分和浓度。分析项目可参照《生活饮用水卫生标准》和《地下水质量标准》。

④尾矿库坝下渗濾液监测。

在尾矿坝坝下设置监测井，监测井井管内径不得小于0.1 m，监测井深度达到潜水含水层底部，并尽可能超过已知最低地下水位以下2.0 m，含水层段安装滤水管，反滤层厚度不小于0.05 m，成井后应进行抽水洗井。监测井应设明显标识，并对井口进行防护。

在监测井内采取渗滤水样对尾矿坝坝下渗滤液的化学成分进行检测，掌握尾矿坝坝下渗滤液所含污染物的化学成分和浓度。分析项目可参照《生活饮用水卫生标准》和《地下水质量标准》，可根据实际情况适当增减监测项目。

每年监测至少4次，分丰水期、枯水期和平水期进行，出现异常情况应增加监测次数。

4 结语

大伙房水库是辽宁省最重要的水源地，也是全国最大的集中式应用水源地之一，蓄水量居全省第一，是全省百姓的“生命水”。对大伙房水库水源保护区尾矿库进行综合治理，有利于尾矿库的安全稳定，有利于固砂防尘防污，有利于减少库区尾矿流失、减少对周边水资源的污染，有利于环境保护，为库区附近居民创造一个良好的生活环境，为辽宁省人民群众提供健康安全的水源，造福子孙后代。

参考文献

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