新疆建筑用砂矿水土保持措施及效益分析

孙文博

（水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830000）

1 项目基本情况

阿勒泰市Ⅲ号建筑用砂矿矿区位于阿勒泰市阿克吐木斯牧场，距阿勒泰市43.5 km，矿区距G216过道17.5 km，交通便利。项目永久占地9.90 hm2。项目范围内保有资源储量总量为29.61 万m3，其中内蕴成品砂石料储量约9 万m3。开采方式是凹陷式露天开采，采用装载机不分台阶从上向下逐层向下推进，矿区开采深度600 m～596 m，平均采深3 m，建设工期两个月，运行期3 年。

项目一级分区，从地形地貌上分为山前冲、洪积平原区，从侵蚀类型上分为轻度风力侵蚀区。二级分区分为采矿区、砂石料加工区、堆料区、道路区、生活管理区，项目区各设施分区域布设，区域之间有场内道路连通，出入口位于矿区西南角，生活管理区布设于矿区西南侧，位于矿区外。砂石料加工区位于项目区南侧，距生活管理区300 m左右，堆料场位于项目区北侧，与砂石料加工厂邻近。项目区东南面为采矿区，矿区内各区域布设合理，分区明确。矿区平面示意图见图1。

图1 矿区平面示意图

2 项目水土流失预测

项目水土流失防治责任范围为10.58 hm2，其中9.9 hm2为永久占地，直接影响区为0.68 hm2，各分区水土流失防治责任范围见表1。

项目区海拔608 m左右，多年平均降雨量218.1 mm，多年平均蒸发量1777.9 mm，植被类型是荒漠草场，降水稀少，无灌溉条件，植被覆盖度约为15%左右，在该矿区生产运行结束后，主要是恢复原貌，建设期及运行期部分砂石料加工区、堆料区、道路区及生活管理区在采取砾石压盖，砾石压盖后恢复植被较难，考虑到灌溉条件不足和采砂区、小部分砂石料加工区采取植物措施的植被成活率，可绿化面积为1.98 hm2计列。

表1 工程水土流失防治责任范围 单位：hm2

建筑砂矿项目属于建设生产类项目，土石方工程主要是施工期储水池开挖、生活管理区及道路区砾石压盖和运行期筛分废土石、沉淀池污泥及采砂区表层剥离产生的。经统计，项目共产生挖方29.95 万m3，回填土石方20.95 万m3，外售砂石料9万 m3，无借方无弃方。通过查阅Ⅲ号建筑用砂矿主体设计资料，结合现场踏勘，了解其开挖量、回填量与弃渣量的关系及各时段、各区的弃渣量，计算得到项目建设可能造成水土流失总量约为477.67 t，新增水土流失量约为119.72 t。水土流失的重点时段为运行期，重点区域为采砂区。

3 水土流失防治措施布局

项目永久占地9.90 hm2，永久占地中除砂石料加工厂以及堆料区外均作为采矿区，为保证采矿期间不影响生活管理区运行，生活管理区设于矿区外界处，同时采矿期间筛分废料均回填至采料坑，剥离的表层堆置在采砂区周边空地，不再新增占地，从整体上看，工程布局较为紧凑，占地面积合理，没有乱占乱挖及随意破坏地表等不合理情况。各分区水土保持措施体系见表2。

表2 工程水土保持措施体系表

3.1 采砂区

主矿区占地9.59 hm2，根据主体的采矿回收率，每年开挖9.87万 m3土石方（其中成品砂石料3万 m3），则三年内共挖方29.61 万m3土石方，其中表层剥离1.7 万m3，成品砂石料9 万m3，筛分废料18.86 万m3，筛分废料全部用于采料坑回填，采矿区场地平整面积9.59 hm2。考虑到项目区较大，同时主体料坑开挖期间为分区域开采，为防止土方多次倒运，剥离的表层需要分区域集中堆置，在建设完成后回覆，作为项目区后期恢复的绿化用土，因此绿化覆土1.7 万m3。在采矿区堆置的表层剥离土方采取防尘网苫盖及编织袋装土压边临时措施，在覆土后及时后拆除编织袋装土。考虑到降雨条件、灌溉条件及植被成活率，可绿化面积按照1.93 hm2计列，需草籽量154.4 kg。在采砂区出入口一侧设施水土保持宣传牌1块。

3.2 砂石料加工区

砂石料加工区占地面积0.05 hm2，建设期主要是储水池及沉淀池开挖，在运行期产生的土石方主要是沉淀池产生的污泥，沉淀池污泥年产生量为0.1 万m3，则三年内砂石料加工区运行期共产生挖方0.3万 m3，全部用于采矿区采料坑回填。工程运行期结束后，对场地进行土地平整，平整面积为0.05 hm2，储水池与沉砂池利用开挖土方回填平整后地表疏松，易受风蚀，采取撒播草籽绿化措施，撒播草籽量1.6 kg，洒水21 m3。工程建设期储水池与沉砂池开挖产生的土方堆置在周边空地待开采完后回填平整，易受风蚀，需采取防尘网苫盖和袋装土压边的防护措施。

3.3 堆料区

堆料区为成品堆放区，总占地面积约为0.15 hm2，均为成品堆场，用于堆置后期对外销售的成品砂石料，筛分后不可利用的废料用于料坑回填，运行期结束后，对堆料区进行场地平整，并洒水抑制扬尘。

3.4 道路区

场内道路连接厂区各组成部分，占地约为0.08 hm2，主体工程中对道路路面部分在施工期间用产生的废石料进行压盖，压盖厚度约为5 cm，但由于原地表疏松，砾石压盖较薄，部分路段砾石已被碾压至土层，原土层裸露易受风蚀，运行期进行了二次砾石压盖措施。在道路两侧设施彩条旗限制车辆行驶路线，运行期每周2 次洒水抑制扬尘。

3.5 生活管理区

生活管理区包括办公室、宿舍、食堂、旱厕，占地面积0.03 hm2，周边采取砂砾石覆盖，作为临时停车等场地。对生活管理区周边空地进行砾石压盖措施，压盖面积为0.01 hm2，工程建设生产完成后，将拆除生活管理区临建设施并清除相关建筑垃圾，场地平整面积0.03 hm2，运行期每周2 次洒水抑制扬尘。

4 水土保持效益分析

水土保持方案实施后，场地进行平整，水土流失总治理度达到99%，土壤流失控制比达到1.0，运行期对临时堆料场、临时表层堆土采取有效的防护措施，拦渣率达到99%，通过撒播草籽、洒水等措施，植物措施使林草恢复率达到98.5%，植物措施面积1.95 hm2，占永久占地面积9.9 hm2的19.7%，林草覆盖率达到19.7%，各项指标均达到防治目标。

5 结语

阿勒泰市Ⅲ号建筑用砂矿矿区开发建设工程量大，项目所在区属于国家级重点防治区，气候干燥，降雨量小，蒸发量大，区内水土保持脆弱。工程建设期，合理设置生产管理区、采砂区、砂石料加工区、堆料区及道路区，经调查，Ⅲ号建筑用砂矿建设基本按照规定的各类措施要求完成了水土保持工作，采砂区场地平整由运行期开始至运行期结束，与采砂交叉，砂石料加工区、堆料区以及生活管理区在完工前进行平整，并在运行期结束后拆除临时设施，清除场地中的建筑垃圾。项目完工后，各项防治指标达到了目标值，符合建设生产类项要求，采取措施可为其他同类工程的水土流失防治提供参考。