神木市石匠畔煤矿综合治理项目防洪影响分析及整改方案浅析

魏洋洋，卢 燕，张美娟

（陕西水环境工程勘测设计研究院,陕西 西安 710018）

1 概述

1.1 项目概况

神木市乌兰木伦河石匠畔煤矿综合治理项目位于陕蒙交接处的神木市大柳塔试验区石圪台村,乌兰木伦河左岸。神东石圪台煤矿位于本村,行政隶属于神木市大柳塔试验区管辖,是神华神东煤炭集团有限责任公司的主力生产矿井之一,始建于1987年11月,设计生产能力120 万t/a。1991年3月实施改扩建,设计生产能力为300万t/a,1995年底建成投产,2004年11月达到设计生产能力。2005年启动千万吨级矿井改扩建工程,设计生产能力1000万t/a,2006 年1 月正式投产,2008年达到设计生产能力。

神木市石匠畔煤矿综合治理项目,位于乌兰木伦河左岸石圪台段的高滩上,实施主体为石匠畔地质灾害治理有限公司,方案编制单位为信息产业部电子综合勘察研究院,施工单位为西秦一八五地质工程公司。2013年5月建设单位在未办理水行政许可手续的情况下违法开工建设,被流域机构列入台账内违规项目。

1.2 整改缘由

石圪台村位于神东矿区腹地,该村乌兰木伦河两岸因煤炭、砂石料及水资源开采等多种原因,形成“乱占、乱采、乱堆、乱建 ”等“四乱”现象十分严重,且因缺乏系统治理,煤矸石、矿渣等废弃物在河道两侧堆积,严重压缩了河道的自然行洪断面,加大了两岸的防洪压力,严重威胁着沿岸村民和工矿企业的防洪安全。

神木市石匠畔煤矿综合治理项目,2013年5月建设单位在未办理水行政许可手续的情况下违法开工建设。2016 年黄河上中游管理局组织对陕蒙省际界河乌兰木伦河进行水行政联合执法检查时,要求建设单位立即停工,拆除煤矿采坑临时围堤,清理弃土弃渣及采沙场堆放的沙石料堆,河道清障工作由陕西省地方水行政主管部门负责督促落实。该项目自2017年停工至2019年8月,整改工作基本没有进展。

2019年8月13日水利部黄河水利委员会印发了《黄委关于对陕西省312国道彬县至亭口公路改建三期工程等4个涉河违法建设项目进行清理整治的函》（黄政法函〔2019〕102号）,神木市石匠畔煤矿综合治理项目在河道范围内进行建设属违法工程,要求陕西省河长制办公室提出整改意见,清理违法违规设施,消除河道防洪隐患。

2019年8月22日陕西省河长制办公室印发了《关于对神木市石匠畔煤矿综合治理项目等2个涉河违法建设项目清理整治的督办函》（陕河湖长函〔2019〕54号）,转发了黄委会意见,要求榆林市河长制办公室高度重视、立即整改。按照河湖“清四乱”专项行动要求落实查处和打击破坏河湖行为,加强河湖管理和保护。

2019年8月22日榆林市河长制办公室转发陕西省河长制办公室《关于对神木市石匠畔煤矿综合治理项目等2个涉河违法建设项目清理整治的督办函》的通知（榆河河办函〔2019〕30号）,要求神木市河长办公室落实整改神木市石匠畔煤矿综合治理涉河违法建设项目,扎实整改,推动河湖生态健康发展。

1.3 项目的可行性

（1）企业、政府和群众对河道“清四乱”形成了共识

河道内“乱占、乱采、乱堆、乱建 ”“四乱”行为,侵占河道行洪断面,不利于河道行洪,破坏河道生态,违反了《防洪法》《河道管理条例》,属于违规违法行为。

（2）“清四乱”工作具有组织保障

《关于对神木市石匠畔煤矿综合治理项目等2个涉河违法建设项目清理整治的督办函》的通知（榆河河办函〔2019〕30号）明确了神木市河长办公室为本次整改实施主体。

（3）交通便利,实施条件好

项目实施区域交通便利,区内有石大公路,乡村道路,施工条件较好,当地群众对本项目的实施积极性较高。

2 基本情况

2.1 工程情况

左岸石匠畔煤矿于1998 年底正式建成投产,开采2-2号煤层,房柱式开采,至2006 年停止开采,至2012 年已经形成了长约0.86 km,宽约0.25 km～0.34 km,面积约0.2040 km2的采空区。

左岸石匠畔煤矿现状矿坑长度500 m,深18.21 m～51.53 m。矿坑临水侧滩面为煤矸石、石渣、矿渣堆砌成的临时岸坎,高8 m～12.92 m,宽10.20 m～27.20 m。

左岸石匠畔煤矿临时围堤弃渣量约为276万m3。围堤矿渣基本沿“92 规划线”背河侧堆放在左岸现状矿坑下游至右岸支沟呼和乌素沟入河口,长约2400m,高4.72 m～23.23 m,宽20.40 m～101.10 m。围堤背河侧滩面高程为1155.80 m～1138.40 m,围堤高出背河侧滩面1.07 m～17.55 m。背河侧滩面平均宽380m,并有柳根沟支沟汇入。

左岸陕西段除石匠畔煤矿下游300m河段堆渣侵入“92规划线”80 m外,其余临时围堤均位于“92规划线”背河侧。石匠畔煤矿～呼和乌素沟段河长3.5km,右岸内蒙霍洛旗煤矿围堤侵入92规划线190 m～420 m,压缩后河宽为177 m～92 m。呼和乌素沟～糖酱渠支沟汇入口段河长2.2 km,右岸布连塔煤矿侵入92 规划线约120 m,压缩后河宽约468 m。

右岸霍洛旗煤矿修建在乌兰木伦河滩面上,从石圪台水厂上游对应的右岸至呼和乌素沟口,长5400 m河段河道主槽边缘均为矿渣堆砌成的临时围堤,顶宽约9 m,平均高度为15 m。呼和乌素沟口以下河段滩面上修建有布连塔煤矿,主槽边修建有混凝土护岸工程。

图1 石匠畔煤矿工程位置图

2.2 河道基本情况

2.2.1 河道概况

窟野河是黄河右岸一级支流,发源于内蒙古自治区伊金霍洛旗柴登乡的拌树村,由西北流向东南,于神木市石圪台进入陕西省境内,上游称乌兰木伦河,在苏家塔与悖牛川汇流后称为窟野河,自上而下流经神木市大柳塔镇、店塔镇和神木市城区,于神木市贺家川镇沙峁头村汇入黄河。窟野河流域面积8706 km2,河道全长241.5 km,河道比降2.88‰。

2.2.2 地形地貌

神木市地处陕西北部黄土高原与毛乌素沙漠过渡地带的东段,总体地势西北高东南低,海拔高程在738 m～1448 m之间。工程区内梁峁起伏,沟谷切割较深,地形破碎,沟壑发育。河谷多呈“U”型,局部呈“V”型。地貌类型按其形态特征及成因可划分为黄土低缓梁峁（岗）地貌、河流沟谷地貌区。本防洪治理工程位于乌兰木伦河河谷区,发育有河漫滩、一级阶地。

2.2.3 气象

项目区地处大陆腹地,属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候。据神木气象站1957年～2017年实测资料统计,多年平均气温9.2℃,一月份平均气温-9.2℃,极端最低气温-29.0℃（1998年1月19日）,七月份平均气温24.1℃,极端最高气温41.2℃（2005年6月22日）。早霜始于十月中旬,晚霜终于次年四月中旬,无霜期223 天,最大冻土深度143 cm（1984年2月5日）。多年平均风速2.0 m/s,最大风速24.5 m/s,风向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 径流

乌兰木伦河属于雨源性河流,径流泥沙随降雨而变化,并具有年内分配不均,年际间变化大等特点。根据下游乌兰木伦河王道恒塔水文站1961年～2017年实测资料统计,王道恒塔水文站多年平均径流量为1.697 亿m3,最大年径流量为5.25 亿m3（1961年）,最小年径流量为0.3811 亿m3（2000年）,变幅达13.8 倍；实测最大洪峰流量为9760 m3/s（1976年8月2日）。

以王道恒塔站为参证站采用水文比拟法进行计算,本次工程处多年平均径流量为0.958 亿m3。

2.2.5 泥沙

乌兰木伦河是一条多泥沙河流,根据下游乌兰木伦河王道恒塔水文站1961 年～2017年实测资料统计,王道恒塔站多年平均输沙量为1916 万t。多年平均含沙量为112 kg/m3,最大含沙量为1640 kg/m3（1959年8月5日）。

以王道恒塔站为参证站采用水文比拟法进行计算,本次工程处多年平均输沙量为1066万t。

3 存在问题及整改措施

3.1 存在问题

（1）石匠畔煤矿项目建于乌兰木伦河左岸河道滩面上,煤矿弃渣侵占河道,影响河道行洪。

（2）沿岸煤矿开发压缩河道,导致水流流速增大,冲刷加剧,河道两岸水土流失问题日益严重。

（3）考考赖沟至呼和乌素沟乌兰木伦河右岸霍洛旗煤矿临河围堤侵入92规划线190 m～420 m,而左岸陕西侧未建防洪工程,石圪台矿区预留发展区处于洪水淹没区,陕西一侧石圪台煤矿预留发展区防洪压力大。

（4）弃渣围堤为土质结构,压实度、稳定性不够,易产生冲刷、剥落和崩塌,安全运行无法保证。

3.2 整改目标

河道行洪断面恢复“92规划”河宽,清除石匠畔煤矿采坑临时围堤、弃土弃渣及采沙场堆放的沙石料堆,拆除碍洪设施,恢复河道生态和行洪安全。

3.3 清障线划定

本次左岸划定河道清障线基本以92规划线为边界。92规划线临水侧的临时围堤、河道内矿渣、沙堆等碍洪设施予以清除。

3.4 整改方案

乌兰木伦河石匠畔煤矿左岸清障遵循92规划线进行河道“清四乱”整改。

左岸清除石匠畔煤矿临时围堤,起于石圪台大桥下游约760 m处,终于糖酱渠汇入口上游约400 m处,清障长度约6.3 km。临水侧围堤堆砌渣量约138 万m3,主要为凌乱堆放、高低不一的煤矸石、矿渣堆积物。本次清障矿渣运输至工程区以外的堆渣场,堆渣场面积约140 亩。

本次清障主要对左岸92 规划线临水侧煤矿采坑临时围堤、弃土弃渣、砂石料堆进行清理,清障范围为桩号0+000～6+200,总计6200 m,清障土方量约为138 万m3。清障设计底高程为1144.70 m～1125.74 m。清理后的边坡比按不陡于1∶1.5进行控制。

4 结语

（1）神木市乌兰木伦河石匠畔煤矿综合治理项目位于左岸陕西省一侧,介于石圪台水厂支沟至糖酱渠支沟之间,河段长6.7 km。本次“清四乱”范围为石圪台大桥下游约760 m处乌兰木伦河左岸石匠畔煤矿段,终于糖酱渠汇入口上游400 m处,清障长度约6.3 km。

（2）主要整改内容包括：拆除6.2 km临时围堤煤矿弃渣约138 万m3。弃渣运至河道以外堆渣场,堆渣场面积约140 亩。

（3）神木市乌兰木伦河石匠畔煤矿综合治理项目左岸清障线以92 规划线为基线。

（4）河段防洪标准为30 年一遇。清障后可满足河道设防洪水安全下泄,实现流速减小,水位降低。