张发平
(中核第四研究设计工程有限公司铀矿冶所,河北 石家庄 050021)
铀矿总图设计节约用地措施研究
张发平
(中核第四研究设计工程有限公司铀矿冶所,河北 石家庄 050021)
节约用地是铀矿总图设计中必须遵循的一项政策性原则,本文探析了铀矿总图设计中各种行之有效的节地措施,探讨节约用地的途径,旨在通过在设计中采用各种节地措施,优化总图设计,合理配置宝贵的土地资源,严格控制用地规模和用地指标,降低建设投资和运营成本,方便管理,提高经济效益、社会效益和环境效益,促进节约集约用地,提高土地利用效率,以期能够为加强铀矿节地工作提供借鉴和帮助。
厂址选择;辐射防护;功能分区;通道宽度;竖向设计
近年来,随着我国城市化和工业化进程的持续推进,人类对能源的需求量越来越大,核能作为一种清洁高效的能源发展迅猛,作为核电产业链最前端的铀矿开发利用事业也得到了长足的发展。但矿山开发不可避免的需要占用大量的土地资源,人地矛盾日益凸显。因此,为缓解人地矛盾,合理配置土地资源,保护环境,在铀矿总图设计中采取节地措施已经成为必然要求。
作者根据多年的设计实践,对于如何在工程设计中节约用地总结出一系列铀矿总图设计中的节约用地措施,为合理利用有限的土地资源起到参考和借鉴作用。
合理选择厂址是从根源上节约用地。众所周知,铀矿属于放射性矿种,铀矿开发会对土地造成挖损、压占、污染等影响是不可避免的。因此,厂址选择除了应符合国民经济发展计划、核行业发展规划、工业布局的要求,符合国家用地政策、认真贯彻节地方针,还应结合铀矿的特点,充分利用荒地、劣地和未利用地,少占或尽量不占农田,尽可能提高土地利用率[1]。在铀矿各设施选择厂址时,凡是有荒地可以利用的,绝不占用耕地;凡是有劣地可以利用的,绝不占用良田,尤其是要避免占用菜地、果园、茶园等经济效益高的土地。
铀矿各设施选择厂址时,必须满足辐射防护和环境保护的要求,尾渣(矿)库、露天采场、排风井口、井口工业场地、选冶厂、实验室、矿仓、堆浸场、废石场等边界距离居民区的间隔距离[2]在满足《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》GB23727-2009的前提下,尽量选用水、电、气、交通、原(燃)料丰富,社会福利设施依托条件较好且建设场地较为平缓、外形规整的土地,这样,可利用既有的公用工程设施,减少公用工程、社会福利设施等可节约的用地,避免孤零建厂。此法可大幅度提高土地的使用率,是贯彻节约用地政策的有效途径。
此外,还应避免厂区、交通运输设施占用劣地,而生活区、施工临建设施占用好地的情况出现。
应做好矿区各设施的总体规划,区域中能够集中布置的设施应当集中布置,能够合建的应当合建,能够共用的应该共用。如某铀矿由原来的“两矿两厂两库”,即两个矿床分别建设两个井口工业场地、两个水冶厂、两个尾渣库,经过多次现场踏勘和研讨后,优化为“两矿一厂一库”,即两个矿床分别建设两个井口工业场地、合建一个水冶厂、共用一个尾渣库,实践证明,“两矿一厂一库”方案大大减少了占地,有效降低了建设投资。
铀矿一般由井口工业场地、露天采场、进(排)风井口、选冶厂、废石场、尾渣(矿)库、生活区、水源地等设施组成。铀矿各设施总体规划时,尾渣(矿)库、露天采场、排风井口、井口工业场地、选冶厂、废石场等边界距离居民区、露天水源地等的间隔距离在满足《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》GB23727-2009和《铀矿冶设施选址规定》EJ/T 1171-2004的前提下,应该尽量集中布置,减少各设施之间的距离,缩小放射性污染区域和影响范围[3],减少联系各设施的厂外运输道路、工程管线等公用工程占地。
铀矿总图设计中,必须按照国家相关政策,严格控制各设施用地规模和用地指标,提高土地利用率。为认真贯彻落实节约资源的基本国策,促进建设用地的集约利用和优化配置,提高工业项目建设用地的管理水平,铀矿各设施用地规模应满足《核工业工程项目建设用地指标》建标〔1993〕778号的要求;铀矿各设施投资强度、建筑系数、容积率、行政办公及生活服务设施用地所占比重、绿地率等指标应满足《工业项目建设用地控制指标》国土资发(2008)24号和其他有关工程项目建设用地指标的要求。
对于铀矿基建施工过程中的临时用地应与永久用地紧密结合,统筹规划,合理安排临建用地,既要在满足施工要求的前提下尽量减少临建用地,又要尽量将临建布置在不影响永久设施施工的永久用地内,尽可能的节约用地。如某铀矿基建期建井场地与永久用地结合,将临时提升机、机修间、空压机房、材料棚等临建设施布置在永久用地内,从而减少临时用地约60%,节省了临时占地补偿费用。
铀矿设计中应采用先进的生产工艺,提高效率,缩短工艺流程,简化生产过程;采用高效的生产设备,自动化水平高、性能好、体积小、不须备用等都会从客观上达到减少用地的目的[4],节省建设投资和运营成本。,如某铀矿采用先进高效的破碎设备,破碎工艺流程大大缩短,设备体积小,厂房占地面积很小,从而达到有效节地。
厂区通道是两相邻建构筑物之间由于布置交通线路、管线和满足各种防护间距所必须的宽度。通道宽度约占厂区用地35%~45%,其宽度确定的合理与否,直接影响到总平面布置的紧凑程度,对节约用地关系极大。合理的厂区通道,既能保证生产顺利进行,又节约用地,便于发展[5]。铀矿总图设计中,为了充分利用好场地,减少占地,需要根据以下要求合理确定厂区通道宽度:按照铀矿采冶工艺流程,合理确定各建构筑物的位置;满足运输的要求;满足各种管线敷设的要求;满足国家现行防火、职业卫生、安全、辐射防护的要求;满足绿化美化的要求;地形和竖向设计的要求;建构筑物发展和改扩建的要求。
充分利用自然地形,依山就势,因地制宜,结合生产工艺要求,确定场地设计标高,尽量实现物料重力自流输送,减少设施之间间距,到达节地的目的。
合理确定场地平整设计标高,避免对场地进行高填深挖,减少边坡占地。实践证明,高填方不仅需要考虑边坡稳定性问题、压实问题,还增加建构筑物地基处理费用,而且为了维持填方边坡的稳定,避免填方堆积体失稳滑坡,通常需要进行放缓边坡或分级台阶放坡,填方坡脚往往延伸出去很长,占用了大量的土地。高挖方虽然不存在压实问题,但仍需要考虑边坡稳定性问题,为了维持挖方边坡稳定,也常常需要放坡,笔者参与设计的某核电高边坡,边坡面积占用了整个厂区的约1/5。因此,铀矿总图设计中应尽量避免高填深挖,减少边坡占地。
采用局部平整或阶梯式竖向布置形式,合理划分台阶高度,可以取得明显的节地效果[6]。如某矿破碎设施采用对建筑物周围场地只进行局部平整,利用自然地形高差,阶梯式竖向布置,使得皮带廊长度大大缩短,厂房之间距离缩短,节省了占地。
竖向设计中,各台阶之间采用挡土墙连接,而不采用自然放坡连接,能够减小台阶之间的距离,可以起到节地的效果。
按照功能要求、生产性质、生产联系密切程度、防火、卫生和辐射防护等,对各设施进行功能分区,将功能接近或相同的设施联合布置,形成规整的外形,缩短衔接各设施之间的管线、道路等辅助工程,达到节地的目的。如某矿将水冶厂房、产品库、化工原料库、分析化验室、水冶值班及管理室等联系较为密切的建构筑物联合,集中布置在一个厂房里,形成联合厂房,单元化、一体化设计,大大节省了占地。
对适合建设多层标准厂房的设施,应建设多层标准厂房,向空中要地,减少基底占地面积[7]。如某矿将水冶值班室、备件库、化验室布置在水冶厂房二层,不仅有效利用了原本空闲的二层空间,也使得建筑外形更加规整、美观,同时也达到了节地的目的。
对于某些需要挖深基础、地坑、地下水池的设施,可以充分利用地下空间,向地下发展地下建构筑物,减少占地。
为了减少占地,建构筑的外形应该尽可能的规整,避免不规则的建筑,提高场地的利用率。规则的建构筑外形,有利于道路、管线等的布置,减少配套工程量,节约用地。如某铀矿将堆浸池由不规则矩形,调整为规整的方形,可以减少占地约30%。
铀矿室外管线众多,主要有水冶工艺管线、压缩空气管线、矿井水管线、电力管线、给排水管线、供暖管线、通信管线、自动化控制管线、尾渣渗水管线等,种类繁多,管线密布,占用大量的土地。因此,有必要合理的进行室外管线综合,减少管线占地。为了减少管线占地,可以采用以下几种方式。
1)将敷设标高接近、性质相互之间无影响的管线共沟、共架(杆)、分层敷设。
2)管线之间、管线与建构筑物、道路、铁路之间的间距应适当,根据建构筑物的性质、采光、通风、基础,道路的性质,管线埋设深度、材质、尺寸、施工检修的要求,尽量采用规范中要求的最小值,缩小间距,减少占地。
3)充分利用各种可以利用的绿化用地、空地、间隙和墙(柱)布置管线。
4)合理安排自建筑物开始向道路方向的管线布置顺序,减少相邻管线(或支架基础)之间的埋设高差,缩小管线布置间距。
5)平行于道路的干管和出入建构筑物的支管应该尽量集中布置。
尾渣库、废石场应采用“贮用结合”的方式,综合利用,变废为宝,将废石、尾渣作为充填料,尽量充填至井下,减少地表堆积量,不能充填至井下必须地表堆积的,也应充分利用沟谷荒地,选择沟口狭窄、沟内开阔的山沟,并根据工程地质情况,合理增加堆置高度,减少占地。
铀矿所占用的土地,根据总体规划需要分期建设的,应该一次规划、分期征地,对于预留分期发展用地,不能够早征迟用,造成土地资源的浪费。
对于改扩建工程,应该处理好新建设施和现有设施的关系,必须充分了解现有设施,和现有设施深度结合,最大限度的利用和发挥现有设施的效能和作用,能够共用的辅助设施、公用设施尽量共用,减少新建设施占地,节约用地[8]。如某矿水冶设施改扩建工程,利用现有化验室、化工原料库、值班室、道路、管线等辅助设施,避免了重复建设,大大节省了用地,降低了投资,也方便管理。
[1]雷明.厂址选择[M].北京:科学技术出版社,1992.
[2]GB 23727-2009,铀矿冶辐射防护和环境保护规定[S].2009.
[3]EJ/T 1171-2004,铀矿冶设施选址规定[S].2004.
[4]傅永新,彭学诗.钢铁厂总图运输设计手册[M].北京:冶金工业出版社,1996.
[5]姚华,王海军.布尔台煤矿工业场地总平面布置设计特点[J].煤炭工程,2009(2):19-20.
[6]甄建超,牛建娣.总图坚向布置设计[J].石油规划设计,2006,17(2):35-37.
[7]张武龙.节约用地与工厂企业总图设计[J].山西电力,200(1):117-120.
[8]常贵忠.轻工企业总图运输节约用地的若干途径[J].黑龙江纺织,2010(1):29-31.
Study of measures to save the uranium general layout design
ZHANG Fa-ping
(Institute of Uranium Mining and Metallurgy,The Forth Research and Design Engineering Corporation,China National Nuclear Corporation,Shijiazhuang 050021,China)
Festival to uranium deposits that must be followed in the design of general layout of a policy principle,this paper analyses the uranium in the general layout design all kinds of effective measures in rhythmic,explores the ways of economical use of land,through the measures adopted in the design of a variety of section,optimization of general layout design,the rational allocation of the precious land resources,strictly control the scale of land use and land use index,reduce construction investment and operation cost,convenience of management,improve the economic benefit,social benefit and environmental benefit,promote the economical and intensive land use,improve the efficiency of land use,in order to provide reference and help for uranium in rhythmic work.
plant site selection;radiation protection;function zone;passageway width;vertical design
张发平(1982-),男,工学学士,工程师,2005年毕业于西安建筑科技大学总图运输工程专业,现主要从事铀矿土地开发利用、土地复垦、总图运输、退役治理及地质灾害治理等的研究和设计工作,E-mail:afaafa@163.com。
TD353
A
1004-4051(2014)S2-0103-03
2014-11-03