孤山航电枢纽工程弃渣综合利用研究

黄斌 马力

摘要：山区大中型工程建设往往产生大量弃渣，合理处置和综合利用弃渣是工程水土保持的重点和难点。为减小弃渣对地表扰动和对环境的影响，以汉江孤山航电枢纽工程为例，在弃渣组成和可用性分析基础上，结合项目实施特点、施工时序等方面充分探讨了弃渣的综合利用可行性，并提出了围堰填筑备料、场地填筑、地方建设填筑、弃渣造地等弃渣合理利用方向。结果表明：孤山航电枢纽工程弃渣综合利用方案在安全消纳弃渣的同时节省了工程投资，实现了弃渣资源化利用和保护周边生态环境的目标，可为后期同类工程提供参考。

关键词：弃渣综合利用； 弃渣回填； 弃渣造地； 孤山航电枢纽工程； 汉江

中图法分类号：TV554

文献标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.06.012

文章编号：1006-0081（2023）06-0061-03

0 引 言

山区修建水利水电枢纽工程项目，在枢纽及导流工程岸坡开挖和基础处理、道路开挖、施工场地整治等过程中，常会产生大量弃渣，一旦处置不当，这些弃渣可能发生垮塌、滑移、侵占天然植被和农田等，破坏周边地区生态环境，产生大量水土流失，造成水土资源浪费。根据2010年修订的《中华人民共和国水土保持法》第二十八条：依法应当编制水土保持方案的生产建设项目，其生产建设活动中排弃的砂、石、土、矸石、尾矿、废渣等应当综合利用；不能综合利用，确需废弃的，应当放在水土保持方案确定的专门存放地，并采取措施保证不产生新的危害［1］。中国大型生产建设项目从以往运至渣场集中堆存防护，逐渐转变为优先综合利用、不能利用的再集中处置的方法，并探索了自身利用、外部利用等方式［2-4］。仲康等从工程周边建筑材料需求、生态造景等方面进行了探索［5］。张顺霞、刘金鑫等从城区生产建设项目余方处置角度提出了弃渣破碎利用、弃渣打造公园景观等综合利用方式［6-7］。王健等探讨了工程开挖弃渣分部位利用回填等［8-10］。

汉江孤山航电枢纽工程土石方开挖总量809.34万m3，土石方填筑总量359.05万m3，工程利用土石方量337.32万m3，移民安置区建设利用40.81万m3，工程建设产生剩余弃渣431.21万m3。本文结合工程弃渣组成和可用性提出弃渣的可能利用方向，并进行详细探讨。

1 工程弃渣物质组成及可用性分析

孤山航电枢纽工程坝址区基岩为片岩类和大理岩类，表层覆盖层为第四系冲积、崩积、崩坡积、冲坡积、残坡积及滑坡堆积等。工程开挖料中石料达630.2万m3，其中砂砾石、块石、石渣料等均可作为较好的围堰填筑料，也可兼做场地回填材料；剥离的覆盖层料179.14万m3，可用于场地回填和种植用土料等。工程开挖土石方及围堰拆除弃渣综合利用流程见图1。

2 综合利用方向研究

孤山航电枢纽工程施工产生大量弃渣，本着变废为宝、节省费用、保护周边生态环境的原则，通过分类堆放、直接及转运利用、筛选加工利用等方式，做到弃渣能用即用。开挖料中的碎石土、砾石土、砂砾石、块石、石渣、石渣混合料、弃土（石）渣等，根据工程及周边建设情况，可从利用弃渣填筑围堰、回填场地、作为地方建设填筑料、造地改善耕作条件等多个方向综合利用。

2.1 围堰填筑备料

枢纽导流围堰填筑量共计约243.54万m3，围堰结构主要为土石围堰，填筑材料包括垫层料、石渣料、石渣混合料、大块石、砂砾石、砾石土、护坡块石等。除垫层料外，其他填筑及护坡材料均可利用枢纽各部位开挖料。圍堰填筑料及来源见表1。

围堰填筑利用工程开挖土（石）渣料共计约239.69万m3，占总填筑量的98.42%，利用率极高；二期围堰的石渣料填筑料源中，再次利用了一期围堰拆除的10.02万m3弃石渣料，做到了弃渣的循环利用。填筑料平均运距小于1.5 km，合理利用了工程开挖土（石）渣料，减少了围堰填筑料开采所需的料场面积及造成的水土流失问题。

2.2 场地填筑料

除围堰填筑利用外，根据地质条件、施工时序等优化开挖弃渣流向，将砂石混凝土系统及供电所的0.40万m3开挖石渣运往重大件码头回填；将过坝道路改造开挖产生的0.31万m3开挖石渣运往业主营地及施工营地、砂石混凝土系统及供电所回填场。在利用0.71万m3弃渣的同时减少了回填料的投资。

2.3 地方建设填筑料

移民安置区中，羊尾、夹河集镇迁建区和箩筐岩安置点开挖量60.39万m3，根据安置区自身场地平整要求，将产生的40.82万m3的弃渣运至弃渣场集中堆存防护。弃渣运输及堆存管理过程可能产生一定的水土流失，且根据迁建区周边地形地貌条件，其合理堆存及防护存在较大难度。经土石方平衡调配分析，由工程建设单位与地方相关部门协商，拟结合羊尾、夹河两镇避险搬迁安置建设综合利用弃渣30.74万m3，结合将军河村土地整理综合利用弃渣10.08万m3回填坑洼地块以形成较为平整的场地，综合利用的平均运距小于0.5 km，既为羊尾、夹河两镇避险搬迁安置建设及将军河村土地整理提供土石方，又合理处理本工程多余开挖方，对区域水土保持具有一定积极作用，满足水土保持关于工程弃渣综合利用的要求。

2.4 营建高标准农田

经工程自身及其他周边建设综合利用后，工程剩余弃渣431.21万m3，需选择弃渣场地集中堆存。根据孤山航电枢纽上下游查勘后综合比选，以陈子沟为工程剩余弃渣集中堆存场地。陈子沟属于鄂西北中低山区，场区最低高程159.5 m，最高高程321.8 m，高差达162.3 m，沟道纵比降大于6%，左右岸坡度大于15°，局部达到45°，整体地形较陡，耕作条件较差。同时，场区发育有两个小型滑坡，分别约1.0×104 m3和0.4×104 m3，滑坡物质为碎块石土以及碎裂岩体。利用该处场地堆存弃渣，一方面，可利用弃渣造地，形成集中连片、标准较高的农田，提高土地利用率和产值；另一方面，利用弃渣回填场区，修建完善的拦挡、排水、防护设施，配套系统的耕作设施，在消除农田潜在的边坡塌滑、滑坡等隐患基础上起到了促进安全生产的作用，提高了土地权属人的生产安全感。造地前后弃渣场地地类属性见表2。通过弃渣回填造地，解决了弃渣安全处置问题，提高了土地的耕作条件和生产力。

3 结 语

本文结合孤山航电枢纽工程及移民安置区的地形地质条件、周边环境特点、施工时序等要素，在土

石方平衡基础上探讨了利用弃渣填筑围堰、回填场地、周边建设利用及弃渣造地等综合利用方向。在尽可能利用开挖土（石）渣料、减少弃渣的前提下，降低了弃渣处置投资和改变了土地的耕作条件，实现了弃渣综合利用目标。

参考文献：

［1］ 纪强，王治国.新形势下加强水利水电工程弃渣场设计与审查的思考［J］.水利规划与设计，2016（12）：117

-120.

［2］ 刘冠军.水利水电工程弃渣综合利用方式研究［J］.中国水土保持，2013（6）：62-63，64.

［3］ 杨军.山区水电建设项目工程弃渣处理及综合利用途径［J］.水利水电快报，2007，28（14）：31-33.

［4］ 叶建锋，叶雄鹰，傅菁菁.山区水电建设项目弃渣处理思路与要点［J］.中国水土保持，2003（1）：35-36.

［5］ 仲康，刘晖，黄斌，等.弃渣资源化利用方案研究——以三峡水运新通道和葛洲坝航运扩能工程为例［J］.人民长江，2020，51（增2）：151-154.

［6］ 張顺霞.城区生产建设项目水土保持方案余方处置评价［J］.水土保持应用技术，2020（3）：38-39.

［7］ 刘金鑫，刘红梅，莫春华.佛山市生产建设项目弃渣处置问题探讨［J］.中国水土保持，2020（4）：28-30.

［8］ 王健，倪栋.山区公路隧道建设弃渣综合利用研究［J］.公路交通科技，2012（6）：344-345.

［9］ 王健，倪栋.抽水蓄能水库弃渣利用和治理技术综合应用与实践［J］.福建水力发电，2017（1）：49-51，54.

［10］ 胡星名.引江济淮工程土石方综合利用研究［J］.江淮水利科技，2019（3）：4-5.

（编辑：唐湘茜，张 爽）

Study on comprehensive utilization of spoil for Gushan Navigation and Hydropower Project

HUANG Bin，MA Li

（Changjiang Survey，Planning，Design and Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010，China）

Abstract：

The construction of large and medium-sized projects in mountainous areas often produces a large amount of waste slag.How to dispose and comprehensively utilize waste slag is the key and difficult point of water and soil conservation in the project.For the purpose of weakening the influence of waste slag on disturbing surface as well as on the environment，Gushan Navigation and Hydropower Project on Hanjiang River was studied as an example.The feasibility of comprehensive utilization of waste slag was analyzed based on the analysis of waste slag composition and availability，combined with the characteristics of project implementation and construction sequence，and the reasonable utilization directions of waste slag were put forward，such as cofferdam filling，site filling，local construction filling，and waste slag reclamation.The results showed that the comprehensive utilization schem of spoil for Gushan Navigation and Hydropower Project on Hanjiang River could save project investment while safely consuming waste slag，achieved the goal of recycling waste slag and protecting the surrounding ecological environment.It can also provide reference for similar projects in the later stage．

Key words：

comprehensive utilization of spoil； backfilling site with spoil； land reclamation with spoil； Gushan Navigation and Hydropower Project； Hanjiang River