神木市石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目防洪影響分析及整改方案淺析

魏洋洋，盧 燕，張美娟

（陜西水環(huán)境工程勘測設(shè)計(jì)研究院,陜西 西安 710018）

1 概述

1.1 項(xiàng)目概況

神木市烏蘭木倫河石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目位于陜蒙交接處的神木市大柳塔試驗(yàn)區(qū)石圪臺村,烏蘭木倫河左岸。神東石圪臺煤礦位于本村,行政隸屬于神木市大柳塔試驗(yàn)區(qū)管轄,是神華神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司的主力生產(chǎn)礦井之一,始建于1987年11月,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力120 萬t/a。1991年3月實(shí)施改擴(kuò)建,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為300萬t/a,1995年底建成投產(chǎn),2004年11月達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。2005年啟動千萬噸級礦井改擴(kuò)建工程,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1000萬t/a,2006 年1 月正式投產(chǎn),2008年達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。

神木市石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目,位于烏蘭木倫河左岸石圪臺段的高灘上,實(shí)施主體為石匠畔地質(zhì)災(zāi)害治理有限公司,方案編制單位為信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院,施工單位為西秦一八五地質(zhì)工程公司。2013年5月建設(shè)單位在未辦理水行政許可手續(xù)的情況下違法開工建設(shè),被流域機(jī)構(gòu)列入臺賬內(nèi)違規(guī)項(xiàng)目。

1.2 整改緣由

石圪臺村位于神東礦區(qū)腹地,該村烏蘭木倫河兩岸因煤炭、砂石料及水資源開采等多種原因,形成“亂占、亂采、亂堆、亂建 ”等“四亂”現(xiàn)象十分嚴(yán)重,且因缺乏系統(tǒng)治理,煤矸石、礦渣等廢棄物在河道兩側(cè)堆積,嚴(yán)重壓縮了河道的自然行洪斷面,加大了兩岸的防洪壓力,嚴(yán)重威脅著沿岸村民和工礦企業(yè)的防洪安全。

神木市石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目,2013年5月建設(shè)單位在未辦理水行政許可手續(xù)的情況下違法開工建設(shè)。2016 年黃河上中游管理局組織對陜蒙省際界河烏蘭木倫河進(jìn)行水行政聯(lián)合執(zhí)法檢查時(shí),要求建設(shè)單位立即停工,拆除煤礦采坑臨時(shí)圍堤,清理?xiàng)壨翖壴安缮硤龆逊诺纳呈隙?河道清障工作由陜西省地方水行政主管部門負(fù)責(zé)督促落實(shí)。該項(xiàng)目自2017年停工至2019年8月,整改工作基本沒有進(jìn)展。

2019年8月13日水利部黃河水利委員會印發(fā)了《黃委關(guān)于對陜西省312國道彬縣至亭口公路改建三期工程等4個(gè)涉河違法建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行清理整治的函》（黃政法函〔2019〕102號）,神木市石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目在河道范圍內(nèi)進(jìn)行建設(shè)屬違法工程,要求陜西省河長制辦公室提出整改意見,清理違法違規(guī)設(shè)施,消除河道防洪隱患。

2019年8月22日陜西省河長制辦公室印發(fā)了《關(guān)于對神木市石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目等2個(gè)涉河違法建設(shè)項(xiàng)目清理整治的督辦函》（陜河湖長函〔2019〕54號）,轉(zhuǎn)發(fā)了黃委會意見,要求榆林市河長制辦公室高度重視、立即整改。按照河湖“清四亂”專項(xiàng)行動要求落實(shí)查處和打擊破壞河湖行為,加強(qiáng)河湖管理和保護(hù)。

2019年8月22日榆林市河長制辦公室轉(zhuǎn)發(fā)陜西省河長制辦公室《關(guān)于對神木市石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目等2個(gè)涉河違法建設(shè)項(xiàng)目清理整治的督辦函》的通知（榆河河辦函〔2019〕30號）,要求神木市河長辦公室落實(shí)整改神木市石匠畔煤礦綜合治理涉河違法建設(shè)項(xiàng)目,扎實(shí)整改,推動河湖生態(tài)健康發(fā)展。

1.3 項(xiàng)目的可行性

（1）企業(yè)、政府和群眾對河道“清四亂”形成了共識

河道內(nèi)“亂占、亂采、亂堆、亂建 ”“四亂”行為,侵占河道行洪斷面,不利于河道行洪,破壞河道生態(tài),違反了《防洪法》《河道管理?xiàng)l例》,屬于違規(guī)違法行為。

（2）“清四亂”工作具有組織保障

《關(guān)于對神木市石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目等2個(gè)涉河違法建設(shè)項(xiàng)目清理整治的督辦函》的通知（榆河河辦函〔2019〕30號）明確了神木市河長辦公室為本次整改實(shí)施主體。

（3）交通便利,實(shí)施條件好

項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域交通便利,區(qū)內(nèi)有石大公路,鄉(xiāng)村道路,施工條件較好,當(dāng)?shù)厝罕妼Ρ卷?xiàng)目的實(shí)施積極性較高。

2 基本情況

2.1 工程情況

左岸石匠畔煤礦于1998 年底正式建成投產(chǎn),開采2-2號煤層,房柱式開采,至2006 年停止開采,至2012 年已經(jīng)形成了長約0.86 km,寬約0.25 km～0.34 km,面積約0.2040 km2的采空區(qū)。

左岸石匠畔煤礦現(xiàn)狀礦坑長度500 m,深18.21 m～51.53 m。礦坑臨水側(cè)灘面為煤矸石、石渣、礦渣堆砌成的臨時(shí)岸坎,高8 m～12.92 m,寬10.20 m～27.20 m。

左岸石匠畔煤礦臨時(shí)圍堤棄渣量約為276萬m3。圍堤礦渣基本沿“92 規(guī)劃線”背河側(cè)堆放在左岸現(xiàn)狀礦坑下游至右岸支溝呼和烏素溝入河口,長約2400m,高4.72 m～23.23 m,寬20.40 m～101.10 m。圍堤背河側(cè)灘面高程為1155.80 m～1138.40 m,圍堤高出背河側(cè)灘面1.07 m～17.55 m。背河側(cè)灘面平均寬380m,并有柳根溝支溝匯入。

左岸陜西段除石匠畔煤礦下游300m河段堆渣侵入“92規(guī)劃線”80 m外,其余臨時(shí)圍堤均位于“92規(guī)劃線”背河側(cè)。石匠畔煤礦～呼和烏素溝段河長3.5km,右岸內(nèi)蒙霍洛旗煤礦圍堤侵入92規(guī)劃線190 m～420 m,壓縮后河寬為177 m～92 m。呼和烏素溝～糖醬渠支溝匯入口段河長2.2 km,右岸布連塔煤礦侵入92 規(guī)劃線約120 m,壓縮后河寬約468 m。

右岸霍洛旗煤礦修建在烏蘭木倫河灘面上,從石圪臺水廠上游對應(yīng)的右岸至呼和烏素溝口,長5400 m河段河道主槽邊緣均為礦渣堆砌成的臨時(shí)圍堤,頂寬約9 m,平均高度為15 m。呼和烏素溝口以下河段灘面上修建有布連塔煤礦,主槽邊修建有混凝土護(hù)岸工程。

圖1 石匠畔煤礦工程位置圖

2.2 河道基本情況

2.2.1 河道概況

窟野河是黃河右岸一級支流,發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)伊金霍洛旗柴登鄉(xiāng)的拌樹村,由西北流向東南,于神木市石圪臺進(jìn)入陜西省境內(nèi),上游稱烏蘭木倫河,在蘇家塔與悖牛川匯流后稱為窟野河,自上而下流經(jīng)神木市大柳塔鎮(zhèn)、店塔鎮(zhèn)和神木市城區(qū),于神木市賀家川鎮(zhèn)沙峁頭村匯入黃河?？咭昂恿饔蛎娣e8706 km2,河道全長241.5 km,河道比降2.88‰。

2.2.2 地形地貌

神木市地處陜西北部黃土高原與毛烏素沙漠過渡地帶的東段,總體地勢西北高東南低,海拔高程在738 m～1448 m之間。工程區(qū)內(nèi)梁峁起伏,溝谷切割較深,地形破碎,溝壑發(fā)育。河谷多呈“U”型,局部呈“V”型。地貌類型按其形態(tài)特征及成因可劃分為黃土低緩梁峁（崗）地貌、河流溝谷地貌區(qū)。本防洪治理工程位于烏蘭木倫河河谷區(qū),發(fā)育有河漫灘、一級階地。

2.2.3 氣象

項(xiàng)目區(qū)地處大陸腹地,屬暖溫帶和溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候。據(jù)神木氣象站1957年～2017年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫9.2℃,一月份平均氣溫-9.2℃,極端最低氣溫-29.0℃（1998年1月19日）,七月份平均氣溫24.1℃,極端最高氣溫41.2℃（2005年6月22日）。早霜始于十月中旬,晚霜終于次年四月中旬,無霜期223 天,最大凍土深度143 cm（1984年2月5日）。多年平均風(fēng)速2.0 m/s,最大風(fēng)速24.5 m/s,風(fēng)向E。多年平均降水量423.5 mm,年最大降水量818.1 mm（1967年）,年最小降水量112.0 mm（1965年）。

2.2.4 徑流

烏蘭木倫河屬于雨源性河流,徑流泥沙隨降雨而變化,并具有年內(nèi)分配不均,年際間變化大等特點(diǎn)。根據(jù)下游烏蘭木倫河王道恒塔水文站1961年～2017年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì),王道恒塔水文站多年平均徑流量為1.697 億m3,最大年徑流量為5.25 億m3（1961年）,最小年徑流量為0.3811 億m3（2000年）,變幅達(dá)13.8 倍；實(shí)測最大洪峰流量為9760 m3/s（1976年8月2日）。

以王道恒塔站為參證站采用水文比擬法進(jìn)行計(jì)算,本次工程處多年平均徑流量為0.958 億m3。

2.2.5 泥沙

烏蘭木倫河是一條多泥沙河流,根據(jù)下游烏蘭木倫河王道恒塔水文站1961 年～2017年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì),王道恒塔站多年平均輸沙量為1916 萬t。多年平均含沙量為112 kg/m3,最大含沙量為1640 kg/m3（1959年8月5日）。

以王道恒塔站為參證站采用水文比擬法進(jìn)行計(jì)算,本次工程處多年平均輸沙量為1066萬t。

3 存在問題及整改措施

3.1 存在問題

（1）石匠畔煤礦項(xiàng)目建于烏蘭木倫河左岸河道灘面上,煤礦棄渣侵占河道,影響河道行洪。

（2）沿岸煤礦開發(fā)壓縮河道,導(dǎo)致水流流速增大,沖刷加劇,河道兩岸水土流失問題日益嚴(yán)重。

（3）考考賴溝至呼和烏素溝烏蘭木倫河右岸霍洛旗煤礦臨河圍堤侵入92規(guī)劃線190 m～420 m,而左岸陜西側(cè)未建防洪工程,石圪臺礦區(qū)預(yù)留發(fā)展區(qū)處于洪水淹沒區(qū),陜西一側(cè)石圪臺煤礦預(yù)留發(fā)展區(qū)防洪壓力大。

（4）棄渣圍堤為土質(zhì)結(jié)構(gòu),壓實(shí)度、穩(wěn)定性不夠,易產(chǎn)生沖刷、剝落和崩塌,安全運(yùn)行無法保證。

3.2 整改目標(biāo)

河道行洪斷面恢復(fù)“92規(guī)劃”河寬,清除石匠畔煤礦采坑臨時(shí)圍堤、棄土棄渣及采沙場堆放的沙石料堆,拆除礙洪設(shè)施,恢復(fù)河道生態(tài)和行洪安全。

3.3 清障線劃定

本次左岸劃定河道清障線基本以92規(guī)劃線為邊界。92規(guī)劃線臨水側(cè)的臨時(shí)圍堤、河道內(nèi)礦渣、沙堆等礙洪設(shè)施予以清除。

3.4 整改方案

烏蘭木倫河石匠畔煤礦左岸清障遵循92規(guī)劃線進(jìn)行河道“清四亂”整改。

左岸清除石匠畔煤礦臨時(shí)圍堤,起于石圪臺大橋下游約760 m處,終于糖醬渠匯入口上游約400 m處,清障長度約6.3 km。臨水側(cè)圍堤堆砌渣量約138 萬m3,主要為凌亂堆放、高低不一的煤矸石、礦渣堆積物。本次清障礦渣運(yùn)輸至工程區(qū)以外的堆渣場,堆渣場面積約140 畝。

本次清障主要對左岸92 規(guī)劃線臨水側(cè)煤礦采坑臨時(shí)圍堤、棄土棄渣、砂石料堆進(jìn)行清理,清障范圍為樁號0+000～6+200,總計(jì)6200 m,清障土方量約為138 萬m3。清障設(shè)計(jì)底高程為1144.70 m～1125.74 m。清理后的邊坡比按不陡于1∶1.5進(jìn)行控制。

4 結(jié)語

（1）神木市烏蘭木倫河石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目位于左岸陜西省一側(cè),介于石圪臺水廠支溝至糖醬渠支溝之間,河段長6.7 km。本次“清四亂”范圍為石圪臺大橋下游約760 m處烏蘭木倫河左岸石匠畔煤礦段,終于糖醬渠匯入口上游400 m處,清障長度約6.3 km。

（2）主要整改內(nèi)容包括：拆除6.2 km臨時(shí)圍堤煤礦棄渣約138 萬m3。棄渣運(yùn)至河道以外堆渣場,堆渣場面積約140 畝。

（3）神木市烏蘭木倫河石匠畔煤礦綜合治理項(xiàng)目左岸清障線以92 規(guī)劃線為基線。

（4）河段防洪標(biāo)準(zhǔn)為30 年一遇。清障后可滿足河道設(shè)防洪水安全下泄,實(shí)現(xiàn)流速減小,水位降低。