1、山西水利魯魯水土保持2013年第9期煤層氣液化項目水土保持棄渣場設計白東升，陳路然，范金星(山西省煤炭地質(zhì)資源環(huán)境調(diào)查院，山西太原030006)[摘要]介紹了沁水縣浩坤煤層氣有限公司煤層氣液化項目區(qū)概況，對棄渣場進行庫容計算，根據(jù)棄渣場高程一面積一庫容曲線，確定該棄渣場庫容和棄渣場的工程等級，采取工程措施與植物措施相結合的方式設計棄渣場，有效促進主體工程及水保工程的開展進度，達到減少廠區(qū)水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的效果。[關鍵詞]棄渣場；水

2、土保持；擋墻；截水溝；煤層氣[中圖分類號]s157[文獻標識碼]C[文章編號]lOO4—7042(2013)09一oo17—021項目區(qū)概況沁水縣浩坤煤層氣有限公司煤層氣液化項目位于沁水縣端氏鎮(zhèn)境內(nèi)，距沁水縣城45km。項目設計規(guī)模為日產(chǎn)液化天然氣5O萬Nm3，項目建設工期為22個月。原料氣由中石油中央處理站接入，經(jīng)處理后裝車運輸送至終端用戶。工程占地面積1985hmz，土石方挖填總量l433萬m，其中棄方515萬m3，棄于棄渣場。本項

3、目包括廠區(qū)工程、場外道路、輸氣管線、輸電線路、棄渣場。通過查看項目所在地地形圖，結合現(xiàn)場踏勘，確定本項目棄渣場選在廠區(qū)西部600m處一沖溝里。下文對棄渣場及其水土保持措施(擋墻、截水溝、排水溝、護坦、覆土、綠化)進行規(guī)劃設計。2棄渣場庫容計算根據(jù)1：5000地形圖，首先量出不同高程對應的占地面積，然后計算出各層間庫容及累積庫容，并繪制高程一面積一庫容關系，見圖1。I庫容ll★層間面積l層間面積，hm2O02o406081468l012庫

4、容，萬m高程一面積一庫容關系圖根據(jù)圖1可以看出，棄渣場堆高至670m高程時，可堆放棄渣605萬m，。該項目在建設期產(chǎn)生的棄土、棄石量515萬in。，最終堆高6687m，能滿足方案服務期排放棄渣要求。3設計標準根據(jù)棄渣場高程一面積一庫容曲線，確定該棄渣場庫容為515萬In3，堆高為207m，工程等級為V等，防洪采用20年一遇設計，5O年一遇校核標準。4工程措施41措施布設棄渣場工程措施包括攔擋工程、排水工程、邊坡防護工程、土地平整。攔擋工

5、程：在棄渣場溝口高程為648m位置布設重力式漿砌石擋墻，長10m，地面以上高2m，地下埋深08m。排水工程：在棄渣場周邊修建截水溝，馬道內(nèi)側布設橫向排水溝。截水溝與馬道橫向排水溝連通，來水通過擋墻下游兩側的消力池消能后，將水排至下游自然溝道。邊坡防護工程：棄渣按坡度1：3進行堆放，棄渣每堆高5rn設3m寬馬道。覆土工程：棄渣坡面、頂部覆土厚度為03m，坡面、馬道平臺、頂面覆土后采取植被恢復措施。42覆土來源坡面和頂面覆土均來自棄渣場內(nèi)。

6、采用庫容置換方式，庫前堆放棄渣，可在庫尾取土覆土，依次進行，覆土后采取植被恢復措施。43水文計算根據(jù)水文經(jīng)驗公式計算洪峰流量，擋墻以上匯流生!旦囹5O5O5O5Ⅲ／恒i圖2OSHANXIWATERRES0URCES面積042km2，其中左側截水溝相應的匯流面積為025kmz；右側截水溝相應的匯流面積為017km。經(jīng)計算，50年一遇1h暴雨量為7497mm，20年一遇1h暴雨量為6242mm。工程防洪標準采用20年一遇設計，50年一遇校核

7、。根據(jù)《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》，棄渣場洪水流量計算公式為：Q=O278kiF式中：p——最大洪峰流量，m3／s；——設計頻率的平均1h降雨強度，mm／h；|i——徑流系數(shù)，取04；一匯水面積，km。經(jīng)計算，擋墻上游左側Q2％=208m3／s，Q，％=174m3／s；擋墻上游右側p2％=142m3／s，Q5％=118m3／s。44建筑物設計441擋墻在棄渣場下游的沖溝出口處采用漿砌石擋墻進行攔擋，墻高2m，長10m，墻頂高程650

8、m，墻頂寬1m，基礎底寬315m，上游坡比1：05，下游墻面垂直于地面，墻趾及墻踵寬均為05m，用M75水泥砂漿砌石砌筑，M10水泥砂漿勾縫。為了排除棄渣場內(nèi)的部分滲水，在擋渣墻上每隔2m設10cm~10cm的排水孔，呈梅花型布置，并在排水孔進口處設反濾體粗砂與碎石，厚度均為20cm。44_2截水溝在棄渣場上游兩側布置截水溝，防洪標準采用20年一遇設計，5O年一遇校核。采用漿砌石矩形斷面型式，壁厚04m。按照明渠均勻流公式，經(jīng)計算，棄渣

9、場頂面上游左側截水溝采用底寬1m、深12m的漿砌石矩形結構可以滿足校核洪水，考慮02m的超高，截水溝深14m，確定該結構尺寸為底寬1m，深14m，漿砌石壁厚04m，長3028m；棄渣坡面左側截水溝采用底寬06m，深05m的漿砌石矩形結構可以滿足校核洪水，考慮02m的超高，截水溝深07m，確定該結構尺寸為底寬06m，深07m，漿砌石壁厚04m，長752m。棄渣場頂面上游右側截水溝采用底寬09in、深1m的漿砌石矩形結構可以滿足校核洪水，考

10、慮02m的超高，截水溝深12m，確定該結構尺寸為底寬09m，深12m，漿砌石壁厚04m，長2048in；棄渣坡面右側截水溝采用底寬O5m、深O5m的漿砌石矩形結構可以滿足校核洪水，考慮02m的超高，截水溝深07m，確定該結構尺寸為底寬05m，深07m，漿砌石壁厚04ITI，長752m。443橫向排水溝在棄渣場的馬道上布設橫向排水溝，采用漿砌石矩形斷面型式，深、底寬均為04m，側墻和底板厚均為04m，共布設86m。444護坦在棄渣場下游截

11、水溝末端各修筑l座干砌石護坦，干砌石護坦長10m，寬5m，干砌石厚度05m，碎石墊層厚度02m。445擋水土埂當棄渣堆至壩頂標高后，平整頂面，并在距邊坡2m處設擋水土埂。擋水土埂長74m，高為03m，頂寬03m，兩側邊坡1：1，擋水土埂在整地過程中一并實施，不單列投資。446土地平整在棄渣場達標最后設計標高66871TI后，對棄渣場頂部及坡面進行整治和覆土，頂面、坡面覆土厚度為0_3m，覆土后進行植被恢復。447堆放形式棄渣從擋墻開始向

12、上游分層堆放，分層碾壓。首先用推土機將棄渣推平，然后通過推土機往返對棄渣進行分層壓實并適當灑水抑塵。當棄渣堆放超過擋墻墻頂高程后，采用棄渣碾壓筑壩，設3m寬的馬道，分層加高，斜面坡度采用1：3，棄渣分層厚度5m，每隔5m高留3m寬的平臺，平臺內(nèi)側設馬道排水溝，與兩側截水溝相接。5植物措施在棄渣場坡面、馬道、頂面進行植物護坡，選擇種植沙棘和披堿草，沙棘穴播，每公頃1萬穴，每穴3株，株行距l(xiāng)m~lnl，考慮2％的損耗，沙棘06in高，生長健

13、壯，無病蟲害；披堿草撒播，穴尺寸40em~40cm，每公頃播種4Okg，草種純凈，發(fā)芽率90％以上，無病蟲害。6結語棄渣場的設計是水土保持工作中主體工程的關鍵環(huán)節(jié)，對其科學合理設計，能有效保證主體工程及水保工程的開展進度。棄渣場建成后，可達到減少廠區(qū)水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的效果。[作者簡介]白東升(1983一)，男，2009年畢業(yè)于山西大學水土保持與荒漠化防治專業(yè)，助理工程師。[收稿日期]2013—07—11_[修回日期]2013—08