山西葫蘆堂煤礦選煤廠水土流失防治淺析

劉志明

（山西綠景環(huán)?？萍脊こ逃邢薰荆轿?太原 330009）

1 工程概況

項目區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，多年平均降水量約391 mm，年平均氣溫7.4℃，年均風(fēng)速2.8 m/s，最大凍土深度1.12 m，土壤類型以褐土為主，植被類型屬寒溫性森林草原，項目區(qū)林草覆蓋率約25%；土壤侵蝕以中度水力侵蝕為主，屬海河流域桑干河水系，屬永定河上游國家級水土流失重點治理區(qū)，地貌類型為比方土石山區(qū)。項目水土流失防治執(zhí)行北方土石山區(qū)防治標(biāo)準(zhǔn)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

2 防治分區(qū)設(shè)置

山西葫蘆堂煤礦選煤廠水土流失防治責(zé)任范圍14.32 hm2，水土保持分3 個防治分區(qū)，即廠區(qū)防治區(qū)、進(jìn)場道路防治區(qū)和輸電線路防治區(qū)。建設(shè)期新增水土流失量最大，是本工程水土流失治理的重點時段，其中，工業(yè)場地區(qū)、場外道路區(qū)、新增水土流失較為嚴(yán)重，是本項目水土流失防治的重點區(qū)域，應(yīng)布設(shè)永久和臨時防護(hù)措施。

3 工業(yè)場地防治區(qū)

主要包括包括主井工業(yè)場地、副井工業(yè)場地、臨時排矸場、風(fēng)井工業(yè)場地。

3.1 工程措施

（1）表土剝離及綠化覆土

主井工業(yè)場地對永久征地范圍內(nèi)的大部分耕地表層土進(jìn)行了清表用于工程后期綠化覆土。平均剝離厚度0.25 m，綠化覆土?xí)r，平均覆土厚度按0.35 m，覆土后對綠化區(qū)進(jìn)行土地整治。排矸場頂面覆土平均厚度1.07 m，在臨時排矸場頂面臨建拆除后，對臨時排矸場頂面進(jìn)行土地整治。風(fēng)井工業(yè)場地表土剝離平均剝離厚度0.25 m，總計剝離表土1.18 萬m3。

（2）排水溝

主井工業(yè)場地采用排水蓋板涵收集排導(dǎo)場地內(nèi)雨水，雨水經(jīng)匯集后，排至場外道路排水溝，最終排至周邊自然溝道，如圖1。蓋板排水溝采用漿砌石砌筑，斷面尺寸0.6 m×0.6 m。排水溝長度總計3765 m。副井工業(yè)場地采用雨水管收集排導(dǎo)征地范圍內(nèi)雨水，雨水經(jīng)匯集后，排入場地東側(cè)排水管道，最終排至雞鳴河。雨水管管徑為600 mm～1500 mm，總長2882 m。

針對InSAR干涉圖局部區(qū)域噪聲斑塊的問題，本文提出將掩膜濾波技術(shù)引入四向加權(quán)最小二乘相位解纏算法，以質(zhì)量圖為指導(dǎo)設(shè)置四向最小二乘法的相位數(shù)據(jù)權(quán)重，再利用其提供平滑解的特點，通過多次迭代，將掩膜濾波的噪聲斑塊區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到匹配完好的解纏相位，以解決殘差點相對集中難以直接處理的相位解纏問題.

臨時排矸場坡腳設(shè)置排水溝，將坡面匯水收集后排至下游。排矸場上游區(qū)域周邊設(shè)置排水溝，用于排除排矸場內(nèi)部及周邊匯水，排水溝末端與主體設(shè)計排水溝順接，排水溝采用C25 混凝土澆筑，斷面尺寸0.8 m×0.6 m，長共計520 m。

圖1 主井工業(yè)場地排水溝

圖2 臨時排矸場下游擋渣墻

（3）截水溝

臨時排矸場坡頂設(shè)置截水溝，防止頂面匯水沖蝕矸石坡面，截水溝末端與坡腳排水溝順接，將坡頂匯水收集后排至下游。排矸場上游區(qū)域內(nèi)部布設(shè)截水溝，用于排出排矸場內(nèi)部匯水，截水溝兩端與排水溝相接。截水溝均采用C25 混凝土澆筑，斷面尺寸0.4 m×0.4 m，截水溝長度共334 m。

（4）擋渣墻

主體設(shè)計對臨時排矸場所在溝道內(nèi)矸石采用分段攔擋措施，在排矸溝道內(nèi)布置了2 道擋渣墻，其中，中部擋渣墻位于副井場地北圍墻下方，最大高度7 m，長86 m，漿砌石工程量2705 m3；下游擋渣墻位于排矸場北部下游末端，地面以上最大高度5 m，長85 m。擋渣墻采用漿砌石砌筑，漿砌石工程量2752.4 m3，如圖2。

（5）干砌石護(hù)坡

主體設(shè)計對臨時排矸場下游裸露坡面采用干砌片石鋪砌防護(hù)，防治水土流失，鋪砌厚度0.35 m，底部采用0.1 m 厚碎石或砂礫墊層。

圖3 主井工業(yè)場地干砌石護(hù)坡

3.2 植物措施

3.2.1 植物布設(shè)

主體設(shè)計已對場地空地及道路兩側(cè)空地采用喬、灌、草、結(jié)合布置了景觀綠化美化，面積4.40 hm2，場地東部預(yù)留場地土地整治后撒播披堿草、紫花苜?；旌喜葑眩ū壤?∶1）臨時綠化。臨時綠化面積2.56 hm2，共需撒播草籽204.80 kg。副井工業(yè)場地空地及道路兩側(cè)空地采用喬、灌、草、結(jié)合布置了景觀綠化美化，面積5.70 hm2，目前已實施3.28 hm2，臨時排矸場頂部喬、灌、草相結(jié)合恢復(fù)植被，喬木選擇側(cè)柏、灌木選擇紫穗槐混栽，株行距均為1.5 m，林下撒播披堿草、紫花苜蓿混合草籽（比例1∶1），播種量為80 kg/hm2。經(jīng)計算，臨時排矸場頂部恢復(fù)植被面積1.45 hm2，共栽植喬木3224 株、灌木3224 株，撒播草籽116 kg。風(fēng)井工業(yè)場地空地及道路兩側(cè)空地采用喬、灌、草、結(jié)合布置了景觀綠化美化。

臨時排矸場栽植喬木、灌木、林下撒播草籽綠化。

3.2.2 施工養(yǎng)護(hù)

整地方式為穴狀整地，喬木栽植坑規(guī)格按0.8 m×0.8 m×0.8 m、灌木栽植坑按0.5 m×0.5 m×0.5 m。撒播草籽前進(jìn)行全面整地，徹底清除土壤中的雜物，再按500 kg/hm2的數(shù)量施化肥。綠化選在春季。喬木選用3 a 生實生大苗，樹勢旺盛，基部豐滿。灌木出圃高度在80 cm 以上，基部有三個以上分枝的生長良好的實生苗灌叢直徑大于20 cm，起運(yùn)時根部必須包扎濕草，切勿傷根部土團(tuán)，栽植時連濕草一同埋入土中，栽植前需進(jìn)行土壤培肥或換土等措施，以保證苗木成活率。綠化草種選一級種。夏季3 d～4 d 澆一次水，冬季在凍前澆一次透水。草坪種植后還應(yīng)經(jīng)常清除雜草，進(jìn)行修剪。養(yǎng)護(hù)前期，保持坡表面濕潤至草種全苗、齊苗，干旱季節(jié)，適當(dāng)增加澆水次數(shù)，雨季可適當(dāng)減少。6 周以后，視生長情況澆水和施肥。待草生長高度5 cm時，應(yīng)揭開無紡布，使用1 個月后，全面普查生長情況，對生長不均勻的位置予以補(bǔ)種，清除雜草和噴農(nóng)藥除蟲。

3.2.3 臨時措施

工程施工主要采用的臨時措施為密目網(wǎng)苫蓋措施。其中，主井工業(yè)場地已苫蓋密目網(wǎng)5.1 hm2，副井工業(yè)場地苫蓋密目網(wǎng)1.0 hm2，瓦斯抽放站裸露空地苫蓋密目網(wǎng)1.3 hm2。風(fēng)井工業(yè)場地苫蓋密目網(wǎng)0.2 hm2。風(fēng)井工業(yè)場地裸露空地苫蓋密目網(wǎng)0.8 hm2。苫蓋密目網(wǎng)總計8.4 hm2。

圖4 主井場地密目網(wǎng)臨時苫蓋

圖5 風(fēng)井場地密目網(wǎng)臨時苫蓋

4 場外道路防治區(qū)

主體工程已對場外道路布置了表土剝離2.35 萬m3、表土回覆2.35 萬m3、土地整治6.87 hm2、排水溝6468.00 m、蓋板排水溝2290.00 m、混凝土排水管946.00 m、拱形骨架護(hù)坡3250.00 m2等措施。

4.1 表土保護(hù)

主體工程在場外道路修建前，對占用的耕地及具有剝離價值的區(qū)域進(jìn)行了清表（即表土剝離），表土剝離平均厚度0.25 m厚，作為道路兩側(cè)綠化覆土。經(jīng)調(diào)查，場外道路共剝離表土2.35 萬m3。截至目前，該措施已實施完畢。場外道路施工結(jié)束后，主體工程已對道路路基兩側(cè)施工區(qū)和綠化區(qū)域回覆已剝離表土，并進(jìn)行平整。場外道路覆土和土地整治面積共計6.87 hm2，覆土量2.35 萬m3。

4.2 截排水措施

主體設(shè)計對主井場外東部道路、主井進(jìn)場道路、航校改造道路采用排水溝、排水管與自然散排相結(jié)合方式排導(dǎo)路面及兩側(cè)匯水，當(dāng)?shù)缆仿坊嬖谟休^大匯流面時，在路基位置布置漿砌石排水溝。共布置0.6 m×0.6 m 排水溝6468 m、排水管946 m。其中主井場外東部道路排水溝4500 m，主井進(jìn)場道路排水溝568 m、DN200 mm～600 mm 混凝土排水管946 m，航校改造道路排水溝1400 m。

主體設(shè)計對副井進(jìn)場道路采用排水管與排水溝相結(jié)合方式排導(dǎo)路面及兩側(cè)匯水，當(dāng)?shù)缆仿坊嬖谟休^大匯流面時，在路基位置布置漿砌石排水溝。共布置DN800 混凝土排水管2012 m，0.6 m×0.6 m 混凝土蓋板排水溝1790 m。

主體設(shè)計對風(fēng)井進(jìn)場道路采用排水管與排水溝相結(jié)合方式排導(dǎo)路面及兩側(cè)匯水，當(dāng)?shù)缆仿坊嬖谟休^大匯流面時，在路基位置布置漿砌石排水溝。共布置DN1000 混凝土排水管20 m，0.6 m×0.6 m 混凝土蓋板排水溝500 m。截至目前，上述措施已實施完畢。

4.3 拱形骨架護(hù)坡

主體設(shè)計對主井進(jìn)場道路跨越低洼地段路基邊坡采用拱形框格護(hù)坡防護(hù)坡面，拱形骨架間距為3 m，骨架頂部及兩側(cè)0.5 m 用漿砌片石鑲邊，防護(hù)面積0.32 hm2（投影面積0.27 hm2）。

圖6 拱形骨架護(hù)坡

4.4 植物措施

1）植物布設(shè)。主體工程已對場外東部道路、副井進(jìn)場道路、風(fēng)井進(jìn)場道路栽植了喬木進(jìn)行綠化，栽植樹種以楊樹、柳樹、槐樹及油松為主，樹間距5 m。主井進(jìn)場道路、航校改造道路位于主井工業(yè)場地征地范圍內(nèi)，道路兩側(cè)綠化納入主井場地綠化范圍。場區(qū)西側(cè)既有道路、排矸道路兩側(cè)布置綠化。在場區(qū)西側(cè)既有道路兩側(cè)栽植喬木各1 行，喬木以楊樹、旱柳間隔栽植，株距5 m，喬木間栽植紫穗槐、丁香灌木各1 株，株距1.5 m，林下撒播披堿草、紫花苜?；旌喜葑?，撒播密度80 kg/hm2；對排矸道路兩側(cè)栽植側(cè)柏喬木各1 行，株距2 m，林下撒播披堿草、紫花苜蓿混合草籽，撒播密度80 kg/hm2。共計綠化面積9.86 hm2。拱形骨架護(hù)坡綠化主體設(shè)計對主井場外東部道路拱形骨架護(hù)坡布置了撒播草籽綠化，撒播草籽為紫穗槐、披堿草、紫花苜蓿的混合草籽（混合比例2∶3∶3），播種量為80 kg/hm2，綠化面積共計0.32 hm2。

2）施工養(yǎng)護(hù)同工業(yè)場地防治區(qū)。

5 結(jié)語

經(jīng)治理，山西葫蘆堂煤礦選煤廠水土流失治理度達(dá)96%，土壤流失控制比1.01，渣土防護(hù)率98%，林草植被恢復(fù)率98%，林草覆蓋率29%，均高于防治目標(biāo)，取得顯著地生態(tài)效益，水土流失得到有效控制，使主體工程安全運(yùn)營更有保障，對當(dāng)?shù)丶爸苓吷鐣?jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展具有積極意義。在減少工程建設(shè)對環(huán)境破壞的同時，綠化和美化項目區(qū)，進(jìn)一步保護(hù)和改善了生態(tài)環(huán)境，塑造工程建設(shè)生態(tài)優(yōu)先、社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的良好形象，促進(jìn)了區(qū)域構(gòu)建和諧社會的發(fā)展。