本期內(nèi)容來(lái)自《中國(guó)水土保持》雜志2022年第2期文章《棄渣場(chǎng)水土保持合理性探討》，作者林田苗，孫中峰。

林田苗(1980—)，女，山東威海人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事水土保持技術(shù)咨詢(xún)等工作；通信作者孫中峰(1972—)，男，吉林伊通人，正高級(jí)工程師，博士，主要從事水土保持方案評(píng)審、技術(shù)咨詢(xún)及植被恢復(fù)研究工作。

 

棄渣場(chǎng)水土保持合理性探討

[水利部沙棘開(kāi)發(fā)管理中心（水利部水土保持植物開(kāi)發(fā)管理中心），北京 100038]

 

摘要

棄渣場(chǎng)作為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目重要的水土流失源地，是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)管的重要對(duì)象，其設(shè)置、選址、堆置方式及措施布設(shè)的合理性決定著整個(gè)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持效果，同時(shí)對(duì)后期水土保持設(shè)施驗(yàn)收具有重要的影響。

根據(jù)工作實(shí)踐，從土石方流向、綜合利用落實(shí)情況、占地類(lèi)型及運(yùn)輸條件等方面對(duì)棄渣場(chǎng)設(shè)置的合理性進(jìn)行了論述，從選址合規(guī)性、安全性、滿(mǎn)足建設(shè)需要和生態(tài)文明需要角度對(duì)棄渣場(chǎng)選址的合理性進(jìn)行了論述，從棄渣場(chǎng)等級(jí)與措施標(biāo)準(zhǔn)的選取、措施布設(shè)的有效性與科學(xué)性等方面進(jìn)行了合理性論述，旨在為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目棄渣場(chǎng)的設(shè)置、選址、堆置方式與措施布設(shè)提供參考。同時(shí)，探討了棄渣場(chǎng)定量化研究方法。

正文

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)“雙循環(huán)”發(fā)展格局背景下，國(guó)內(nèi)各地加碼穩(wěn)投資，均在為市場(chǎng)強(qiáng)信心、補(bǔ)短板、擴(kuò)內(nèi)需開(kāi)啟新引擎，可見(jiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的落地。

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目在完善國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施、改善人民生活品質(zhì)方面都具有重要意義，但項(xiàng)目的建設(shè)在加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。“十五”期間，我國(guó)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目擾動(dòng)地表面積552.8萬(wàn)hm2，棄土棄渣量達(dá)92.1億t，水土流失總量為9.5億t，可見(jiàn)擾動(dòng)面積和棄土棄渣數(shù)量是影響生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失的重要因素。

通過(guò)對(duì)不同年度水土保持公報(bào)的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目平均每年會(huì)產(chǎn)生棄渣50億m3左右，棄渣場(chǎng)是最容易發(fā)生嚴(yán)重水土流失甚至災(zāi)害事件的場(chǎng)所，如果棄渣處置不合理，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響，甚至?xí)?duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，如2008年襄汾尾礦庫(kù)潰壩事故，2015年深圳光明新區(qū)渣土受納場(chǎng)滑坡事故均產(chǎn)生了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。2004—2019年全國(guó)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案數(shù)量、擾動(dòng)面積及棄渣量見(jiàn)表1。

表1 2004—2019年全國(guó)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案數(shù)量、擾動(dòng)面積及棄渣量一覽

 

為了更好地規(guī)范對(duì)棄渣的管理，保證棄渣合理有效地利用與處置，水土保持法第二十八條、第三十八條和第五十五條，分別對(duì)棄渣和棄渣場(chǎng)進(jìn)行了規(guī)定。為了更好地落實(shí)水土保持法和《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014，以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》)中的相關(guān)條款，根據(jù)多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從棄渣場(chǎng)設(shè)置、選址及堆置方案與防治措施體系方面進(jìn)行合理性分析與探討，旨在為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制與技術(shù)審查提供參考。

 

1 棄渣場(chǎng)設(shè)置的合理性分析

 

1.1 生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目土石方平衡與流向的合理性

在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目土石方調(diào)配過(guò)程中，既要充分考慮土石方合理利用的問(wèn)題，又要考慮運(yùn)輸?shù)目赡苄院徒?jīng)濟(jì)性，對(duì)土石方進(jìn)行科學(xué)合理的轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)配，爭(zhēng)取在調(diào)配費(fèi)用最低的同時(shí)又盡可能地降低對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的危害。

對(duì)水土流失起主要影響作用的環(huán)節(jié)就是土石方調(diào)配，土石方調(diào)配不合理會(huì)使借方量和棄方量都增多，而土石方開(kāi)挖面和堆積面都極易發(fā)生水土流失，采取科學(xué)且可操作性強(qiáng)的土石方平衡方法，可使土石方利用率達(dá)到最大、水土流失量降到最小。這就要求我們從三個(gè)方面對(duì)土石方平衡與流向進(jìn)行合理性考慮：

• 一是符合水土保持法規(guī)定的“做到土石方挖填平衡，減少地表擾動(dòng)范圍”和《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50433—2018，以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》)規(guī)定的“控制和減少對(duì)原地貌、地表植被、水系的擾動(dòng)和損毀，保護(hù)原地表植被、表土及結(jié)皮層、沙殼與地衣等，減少占用水、土資源，提高利用效率”的要求，在選址(選線(xiàn))和建設(shè)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮源頭的土石方數(shù)量與平衡，保證最大程度上減少棄渣的產(chǎn)生；
• 二是要充分貫徹水土保持法提出的“生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)中排棄的砂、石、土、矸石、尾礦、廢渣等應(yīng)當(dāng)綜合利用”和《標(biāo)準(zhǔn)》中的棄土(石、渣)應(yīng)綜合利用的條款規(guī)定，在建設(shè)過(guò)程中要保證余方資源得到充分合理利用，即建設(shè)過(guò)程中的資源化管理；
• 三是對(duì)不能利用的土石方應(yīng)集中堆放在專(zhuān)門(mén)的存放地(棄渣場(chǎng))進(jìn)行定點(diǎn)合法合規(guī)管理。

只有滿(mǎn)足了這三方面的要求，從水土保持角度來(lái)看才算符合法律法規(guī)與《標(biāo)準(zhǔn)》的要求，即：源頭土石方的減量和平衡化設(shè)計(jì)，過(guò)程余方資源化利用途徑的實(shí)現(xiàn)，末端棄渣合法合規(guī)化的處置與防護(hù)。

 

1.2 棄渣場(chǎng)設(shè)置的合理性

棄土棄渣及臨時(shí)堆渣產(chǎn)生的原因：

• 一是經(jīng)調(diào)配平衡后，不能被綜合利用而產(chǎn)生的棄方；
• 二是不能作為填方材料利用的挖方；
• 三是受地理位置、運(yùn)輸條件和施工時(shí)序等因素限制，不能及時(shí)利用而造成的臨時(shí)堆方。

這些棄渣或臨時(shí)堆方均應(yīng)按法律法規(guī)和《標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定，在方案確定的專(zhuān)門(mén)存放地堆放。因此，棄渣場(chǎng)包含永久棄渣場(chǎng)和臨時(shí)棄渣場(chǎng)，在工程施工過(guò)程中因施工時(shí)序問(wèn)題進(jìn)行臨時(shí)定點(diǎn)堆存的臨時(shí)棄渣場(chǎng)也應(yīng)考慮其設(shè)置的合理性問(wèn)題。

棄渣場(chǎng)設(shè)置應(yīng)結(jié)合工程節(jié)點(diǎn)、周邊環(huán)境、運(yùn)輸情況、地方規(guī)劃等綜合確定，考慮的因素主要有綜合利用方式落實(shí)情況、占地類(lèi)型、運(yùn)輸條件等。

1.2.1 綜合利用方式落實(shí)情況

水土保持法與《標(biāo)準(zhǔn)》均提出水土保持方案中應(yīng)首先對(duì)棄渣進(jìn)行綜合利用，要樹(shù)立“少挖就是多保護(hù)，少破壞、少棄就是多利用少危害”的觀點(diǎn)，做到深入調(diào)查研究和統(tǒng)籌安排，盡可能實(shí)現(xiàn)綜合利用，減少棄渣數(shù)量。不僅要在總量上實(shí)現(xiàn)挖填平衡，而且在標(biāo)段上也要盡量做到挖填平衡，當(dāng)然還可以在相鄰項(xiàng)目間進(jìn)行平衡，盡可能不產(chǎn)生棄渣；平衡工作做好了，不僅可大幅度減少開(kāi)挖的范圍和數(shù)量，而且可大幅度減少棄渣占?jí)和恋氐臄?shù)量，起到防止水土流失、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。

在棄渣場(chǎng)設(shè)置時(shí)應(yīng)充分論證棄渣綜合利用方案，特別是在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)域，因?yàn)樯鷳B(tài)保護(hù)要求對(duì)砂、石料場(chǎng)的管理更為嚴(yán)格，致使一些地區(qū)建筑材料缺失，而一些棄渣則可以作為資源補(bǔ)充。但由于建設(shè)時(shí)序問(wèn)題，棄渣時(shí)間與需求時(shí)間并不同步，這時(shí)的棄渣場(chǎng)可以考慮按臨時(shí)周轉(zhuǎn)棄渣場(chǎng)進(jìn)行設(shè)置，即在保證安全的前提下，選擇運(yùn)輸相對(duì)便利的區(qū)域，若政府已經(jīng)對(duì)這類(lèi)棄渣進(jìn)行統(tǒng)一管理與運(yùn)行的，則按政府安排執(zhí)行。

1.2.2 棄渣場(chǎng)的占地類(lèi)型

棄渣應(yīng)盡可能不占或少占耕地、園地、林地等利用價(jià)值高的土地，一般宜選擇在荒山、荒溝或荒地。

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：在山丘區(qū)宜選擇荒溝、凹地、支毛溝，平原區(qū)宜選擇凹地、荒地；應(yīng)充分利用取土(石、砂)場(chǎng)、廢棄采坑、沉陷區(qū)等場(chǎng)地。

《規(guī)范》規(guī)定：棄渣場(chǎng)選址應(yīng)遵循“少占?jí)焊兀贀p壞水土保持設(shè)施”的原則。

占地類(lèi)型又與棄渣場(chǎng)能否落地密切相關(guān)。生產(chǎn)力高的用地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)高，征用地難度相對(duì)較大，在選取生產(chǎn)力高的土地作為棄渣場(chǎng)時(shí)，后期變更的可能性更大。因此，在設(shè)置棄渣場(chǎng)時(shí)需要將土地利用類(lèi)型作為設(shè)置合理性的一個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行考慮。

1.2.3 棄渣場(chǎng)的運(yùn)輸條件

前期棄渣場(chǎng)的選擇一般通過(guò)地圖進(jìn)行判斷，選址相對(duì)較近，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)上還是從生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面均較為有利，但不要忽視一點(diǎn)，就是運(yùn)輸條件一定要具有可操作性。

如，有多個(gè)鐵路項(xiàng)目在方案選擇時(shí)只提出棄渣場(chǎng)距離主線(xiàn)較近，而沒(méi)有考慮棄渣場(chǎng)的運(yùn)輸條件，導(dǎo)致一些棄渣場(chǎng)需要鋪設(shè)橋梁才能通過(guò)，而鋪設(shè)橋梁又要經(jīng)過(guò)防洪論證才能落地，所以最終致棄渣場(chǎng)變更；

再如，某鐵路項(xiàng)目的一個(gè)棄渣場(chǎng)，從圖紙上來(lái)看距離主線(xiàn)只有幾百米，但由于山丘阻隔，需要經(jīng)過(guò)3個(gè)村屯才能到達(dá)，后期需要修建約14km的運(yùn)輸?shù)缆罚罱K因棄渣運(yùn)輸成本太高，施工單位另選臨時(shí)堆渣場(chǎng)，導(dǎo)致了棄渣場(chǎng)的變更。

因此，在棄渣場(chǎng)設(shè)置時(shí)，通過(guò)地圖選取后，要實(shí)地踏查、復(fù)核運(yùn)輸條件是否滿(mǎn)足工程要求或能夠通過(guò)較少的施工道路即可到達(dá)，這樣的棄渣場(chǎng)才能夠滿(mǎn)足實(shí)際工程建設(shè)的需要，也才能夠真正落地。

 

2 棄渣場(chǎng)選址的合理性分析

 

棄渣場(chǎng)作為松散物集中堆放場(chǎng)地，具有不連續(xù)性、非均質(zhì)性和各向異性等復(fù)雜特性，這些特性的表現(xiàn)形式有滑塌、滑坡、泥石流等。

如2012年6月四川閬中、2015年10月攀枝花等地發(fā)生的棄渣場(chǎng)坍塌，造成了人員傷亡，特別是2015年深圳光明新區(qū)渣土受納場(chǎng)重大滑坡事件，造成了數(shù)十人傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8.81億元。以上事故的教訓(xùn)十分慘痛，引發(fā)了社會(huì)輿論的極大關(guān)注，棄渣場(chǎng)選址與安全問(wèn)題得到了政府與相關(guān)部門(mén)的高度重視。

從目前國(guó)家法律體系來(lái)看，對(duì)棄渣場(chǎng)選址提出明確要求的主要為水土保持法。水土保持法第二十八條規(guī)定：依法應(yīng)當(dāng)編制水土保持方案的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，其生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)中排棄的砂、石、土、矸石、尾礦、廢渣等應(yīng)當(dāng)綜合利用；不能綜合利用，確需廢棄的，應(yīng)當(dāng)堆放在水土保持方案確定的專(zhuān)門(mén)存放地，并采取措施保證不產(chǎn)生新的危害。

可見(jiàn)，法律條文將棄渣場(chǎng)選址的責(zé)任明確到由水土保持方案確定。對(duì)棄渣場(chǎng)設(shè)置的必要性進(jìn)行充分分析后，應(yīng)明確工程棄渣數(shù)量與利用方向等，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)項(xiàng)目標(biāo)段或關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)劃分情況對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行選取。

 

2.1 棄渣場(chǎng)選址的合規(guī)性

棄渣場(chǎng)選址的合規(guī)性是指選址區(qū)域符合相關(guān)法律條文規(guī)定，同時(shí)滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的限制性條款，選址不存在法律與技術(shù)上的限制性因素。

（1）強(qiáng)制性條款規(guī)定。

對(duì)于棄渣場(chǎng)選址，《標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)制性規(guī)定有：

• 一是禁止在對(duì)重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域布設(shè)棄土(石、渣)場(chǎng)；
• 二是不得設(shè)置在河道、湖泊和建成水庫(kù)管理范圍內(nèi)。

 

《規(guī)范》中強(qiáng)制性規(guī)定有：嚴(yán)禁在對(duì)重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域布設(shè)棄渣場(chǎng)。隨著生態(tài)文明建設(shè)的日益推進(jìn)，棄渣場(chǎng)選址也應(yīng)滿(mǎn)足生態(tài)紅線(xiàn)的要求，生態(tài)保護(hù)紅線(xiàn)中的禁止開(kāi)發(fā)區(qū)包括世界自然遺產(chǎn)地、自然保護(hù)區(qū)、地質(zhì)公園、風(fēng)景名勝區(qū)、重要濕地、森林公園、飲用水水源保護(hù)區(qū)、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)等，生態(tài)紅線(xiàn)原則上按禁止開(kāi)發(fā)區(qū)域的要求進(jìn)行管理，嚴(yán)禁不符合主體功能定位的各類(lèi)開(kāi)發(fā)活動(dòng)。

因此，在棄渣場(chǎng)選址時(shí)首先要明確這些生態(tài)紅線(xiàn)的范圍，以避免違法違規(guī)棄渣場(chǎng)出現(xiàn)，導(dǎo)致項(xiàng)目出現(xiàn)顛覆性結(jié)論。為保證棄渣場(chǎng)選址的合規(guī)性，棄渣場(chǎng)選址要滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，嚴(yán)禁在對(duì)重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域布設(shè)棄渣場(chǎng)，嚴(yán)禁在河道、湖泊和建成水庫(kù)管理范圍內(nèi)設(shè)置棄渣場(chǎng)，嚴(yán)禁在生態(tài)紅線(xiàn)內(nèi)設(shè)置棄渣場(chǎng)。

（2）制約性條款規(guī)定。

受一些客觀因素影響，主體工程選址選線(xiàn)時(shí)不可避免地會(huì)通過(guò)一些限制性區(qū)域，棄渣場(chǎng)選址也會(huì)涉及一些限制性區(qū)域，所以應(yīng)明確限制性條款及其主要制約性因素。水土保持相關(guān)規(guī)范中有限制性條款，例如《規(guī)范》明確：

• ①棄渣場(chǎng)不應(yīng)影響河流、溝谷的行洪安全，棄渣不應(yīng)影響水庫(kù)大壩、水利工程取用水建筑物、泄水建筑物、灌(排)干渠(溝)功能，不應(yīng)影響工礦企業(yè)、居民區(qū)、交通干線(xiàn)或其他重要基礎(chǔ)設(shè)施的安全。
• ②棄渣場(chǎng)應(yīng)避開(kāi)滑坡體等不良地質(zhì)條件地段，不宜在泥石流易發(fā)區(qū)設(shè)置棄渣場(chǎng)；確需設(shè)置的，應(yīng)確保棄渣場(chǎng)穩(wěn)定安全。
• ③棄渣場(chǎng)不宜設(shè)置在匯水面積和流量大、溝谷縱坡陡、出口不易攔截的溝道；對(duì)棄渣場(chǎng)選址進(jìn)行論證后，確需在此類(lèi)溝道棄渣的，應(yīng)采取安全有效的防護(hù)措施。
• ④不宜在河道、湖泊管理范圍內(nèi)設(shè)置棄渣場(chǎng)，確需設(shè)置的，應(yīng)符合河道管理和防洪行洪的要求，并應(yīng)采取措施保障行洪安全，減少由此可能產(chǎn)生的不利影響。
• ⑤棄渣場(chǎng)選址應(yīng)遵循“少占?jí)焊兀贀p壞水土保持設(shè)施”的原則。
• ⑥風(fēng)蝕區(qū)的棄渣場(chǎng)選址應(yīng)避開(kāi)風(fēng)口區(qū)域。針對(duì)制約性條款，要進(jìn)行專(zhuān)題評(píng)估保證不會(huì)產(chǎn)生重大影響，同時(shí)按相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，在水土保持方案中體現(xiàn)出針對(duì)性措施。

在對(duì)下游敏感目標(biāo)有影響區(qū)域設(shè)置時(shí)，要進(jìn)行專(zhuān)題評(píng)估，保證不產(chǎn)生重大影響；在周邊匯水面積較大時(shí)，要進(jìn)行專(zhuān)題防洪評(píng)估或計(jì)算，保證洪水順利通過(guò)；在不良地質(zhì)區(qū)域棄渣時(shí)，要進(jìn)行專(zhuān)題評(píng)估，保證不會(huì)因棄渣而出現(xiàn)加劇災(zāi)害發(fā)生的頻率與規(guī)模等；針對(duì)特殊情況下棄渣場(chǎng)布設(shè)在水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)域范圍的情況，要專(zhuān)題論證其對(duì)主體工程與河流水系的影響。

棄渣場(chǎng)不應(yīng)占用大量耕地或經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的土地，在風(fēng)蝕區(qū)的主害風(fēng)方向，棄渣場(chǎng)不應(yīng)布設(shè)在上風(fēng)口。同時(shí)，在這些區(qū)域設(shè)置棄渣場(chǎng)要在棄渣場(chǎng)等級(jí)、水土保持措施標(biāo)準(zhǔn)確定等方面有所反映。

 

2.2 棄渣場(chǎng)選址的合理性

2.2.1 是否滿(mǎn)足安全性要求

棄渣屬于人工擾動(dòng)巖、土或混合體，是松散的堆積體，存在構(gòu)成成分多樣、不可控，邊界條件復(fù)雜，幾乎不存在黏結(jié)性，基本不具抗蝕性，可能會(huì)誘發(fā)多種形態(tài)的水土流失，是生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失產(chǎn)生的主要因素，對(duì)其周邊生態(tài)環(huán)境有十分不利的影響。

近年來(lái)，棄渣場(chǎng)、垃圾消納場(chǎng)發(fā)生的失穩(wěn)、垮塌、滑坡和泥石流事件等造成了嚴(yán)重的生命和財(cái)產(chǎn)損失。因此，在技術(shù)規(guī)范中，對(duì)棄渣場(chǎng)選址有著強(qiáng)制性條款規(guī)定，同時(shí)也對(duì)棄渣場(chǎng)選址、堆置方式等提出了技術(shù)要求，其目的就是保證棄渣場(chǎng)的安全。

從實(shí)際情況來(lái)分析，目前保證棄渣場(chǎng)安全的因素主要有兩個(gè)方面的內(nèi)容：

• 一是渣堆整體及邊坡穩(wěn)定；
• 二是周邊及渣場(chǎng)徑流能安全排出。棄渣場(chǎng)堆渣后應(yīng)保持所在流域匯水的流暢性，不能成為堵點(diǎn)。

 

目前情況下，在編制與審查時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)特殊情況：

• 一是棄渣場(chǎng)堆渣量超過(guò)50萬(wàn)m3或最大堆渣高度超過(guò)20m的；
• 二是棄渣場(chǎng)下游1km范圍內(nèi)有敏感點(diǎn)的，尤其是有公路、鐵路等大型重要基礎(chǔ)設(shè)施的；
• 三是棄渣場(chǎng)上游匯水面積超過(guò)1km2的。

關(guān)于棄渣場(chǎng)的穩(wěn)定問(wèn)題，針對(duì)未閉庫(kù)項(xiàng)目要采取相應(yīng)的穩(wěn)定分析，即通過(guò)對(duì)棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)與工程地質(zhì)情況的復(fù)核，對(duì)棄渣場(chǎng)在設(shè)計(jì)或現(xiàn)狀堆置方式與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行穩(wěn)定分析；針對(duì)已閉庫(kù)項(xiàng)目，要在現(xiàn)狀地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上進(jìn)行安全穩(wěn)定評(píng)估。分析與評(píng)估的結(jié)論應(yīng)有兩個(gè)方面的內(nèi)容，即渣堆整體和邊坡穩(wěn)定情況，包括在正常工況、非正常工況運(yùn)用下的整體與邊坡的穩(wěn)定。

如果通過(guò)科學(xué)計(jì)算能夠得出這兩個(gè)結(jié)論，那么就可以認(rèn)為此棄渣場(chǎng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。

在匯水區(qū)域較大和降雨集中條件下，若溝道排水不當(dāng)，將會(huì)對(duì)溝道內(nèi)棄渣造成沖刷，易發(fā)生垮塌或形成泥石流，威脅下游敏感點(diǎn)安全。

因此，合理有效的排水方案是棄渣場(chǎng)防護(hù)的關(guān)鍵。針對(duì)棄渣場(chǎng)排水問(wèn)題，應(yīng)從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：一是截排水，二是排洪。

對(duì)棄渣場(chǎng)遭遇的暴雨洪水要采取截(排)水措施，對(duì)暴雨洪水的防洪標(biāo)準(zhǔn)一般采用3～5a一遇5～10min短歷時(shí)暴雨設(shè)計(jì)，根據(jù)《規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，棄渣場(chǎng)級(jí)別分為1～5級(jí)，對(duì)應(yīng)的擋渣和截排設(shè)施級(jí)別有相應(yīng)規(guī)定，天然河道或溝道設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用10～100a一遇不等。

通過(guò)相應(yīng)的水文計(jì)算，獲得棄渣場(chǎng)需外排的水量，對(duì)應(yīng)布設(shè)相應(yīng)的防洪排導(dǎo)措施，保證流域水路暢通，不能讓棄渣場(chǎng)成為流域水路上的堵點(diǎn)。

2.2.2 是否滿(mǎn)足工程建設(shè)的要求

棄渣場(chǎng)選址要滿(mǎn)足工程建設(shè)的要求，這要從棄渣運(yùn)距及道路建設(shè)、經(jīng)濟(jì)可行等方面進(jìn)行考慮。

首先，要考慮棄渣場(chǎng)與出渣處的相對(duì)位置關(guān)系，距離如超過(guò)5km，從項(xiàng)目建設(shè)的角度來(lái)說(shuō)就不經(jīng)濟(jì)；另外還要考慮運(yùn)輸條件，如需要修建較長(zhǎng)的運(yùn)渣道路，需要搭設(shè)橋梁或需經(jīng)過(guò)村鎮(zhèn)等人口密集區(qū)等，都不是很合理的棄渣場(chǎng)選址。

其次，棄渣場(chǎng)有效防治措施投資額應(yīng)較低，即在保證棄渣場(chǎng)水土流失防治措施體系有效、合理和科學(xué)的基礎(chǔ)上，投資不宜太高，在經(jīng)濟(jì)上才更加合理，這也是技術(shù)規(guī)范中要求宜在肚大口小、易于攔截的溝道內(nèi)選址，不宜選擇經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出高的地類(lèi)的原因。

再次，棄渣場(chǎng)不應(yīng)同時(shí)具備多個(gè)不利條件，目前條件下需要進(jìn)行專(zhuān)題論證的情況包括匯水面積較大、下游有敏感目標(biāo)、有不良地質(zhì)分布、對(duì)行洪有影響或有其他相關(guān)規(guī)范要求需做專(zhuān)題的，有些專(zhuān)題論證須進(jìn)行行政許可，這就會(huì)延長(zhǎng)選址前期論證的時(shí)間，增加選址論證的人財(cái)物投入，故在選址時(shí)要分析所需要進(jìn)行專(zhuān)題論證的時(shí)間與投入，為保證工期，專(zhuān)題論證條件不宜超過(guò)兩個(gè)。

2.2.3 是否滿(mǎn)足生態(tài)文明建設(shè)的要求

當(dāng)前，我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)正向縱深推進(jìn)，特別是新時(shí)期“三新一高”的發(fā)展導(dǎo)向，更加注重經(jīng)濟(jì)建設(shè)要與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，而作為生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)督管理主要對(duì)象的棄渣場(chǎng)，也應(yīng)該滿(mǎn)足我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的要求。目前提出的“生態(tài)渣場(chǎng)”理念，就是要保持棄渣與周邊環(huán)境的一致性、流域水路的連貫性、渣體或渣面利用的高效性、水土流失防治措施的系統(tǒng)性。

棄渣場(chǎng)設(shè)置是對(duì)生態(tài)空間的入侵，為保證生態(tài)空間相對(duì)的穩(wěn)定性與一致性，要求棄渣場(chǎng)的棄渣堆置方式與設(shè)計(jì)和周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)、喬灌草品種選擇應(yīng)與當(dāng)?shù)亓⒌貤l件相匹配。

流域水路連貫性要求流域水流必須通暢，棄渣場(chǎng)不能成為水路的堵點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置的截排水、排洪措施以及排水消能設(shè)施的有效過(guò)渡，保證水流的平順銜接；為體現(xiàn)水土保持法的宗旨，保證棄渣的綜合利用，要充分考慮棄渣利用的方向與時(shí)序問(wèn)題，如近期綜合利用方向，閉庫(kù)后渣面的充分利用，復(fù)耕、高效果園等土地綜合利用方式。

生態(tài)渣場(chǎng)要進(jìn)行綜合防護(hù)，包括空間上的全局布設(shè)，時(shí)間上的全部覆蓋，同時(shí)可納入當(dāng)?shù)厮帘３稚鷳B(tài)治理進(jìn)行綜合考慮。

 

3 棄渣場(chǎng)堆置方案與措施布設(shè)的合理性分析

 

棄渣場(chǎng)位置確定后，就要根據(jù)自然環(huán)境條件、工程建設(shè)特點(diǎn)及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展需求等，對(duì)棄渣場(chǎng)進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)，主要包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是棄渣的堆置方案；二是棄渣場(chǎng)的水土流失防治措施布設(shè)。而在進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)時(shí)，首先要明確棄渣場(chǎng)的等級(jí)與措施標(biāo)準(zhǔn)。

 

3.1 棄渣場(chǎng)等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)選取的合理性

《規(guī)范》規(guī)定，棄渣場(chǎng)等級(jí)確定有三個(gè)要素，即堆渣量、最大堆渣高度、渣場(chǎng)失事對(duì)主體工程或環(huán)境造成的危害程度，其中前兩個(gè)因素為定量因素，第三個(gè)因素為定性分析后確定。

目前編制的水土保持方案報(bào)告書(shū)大部分以前兩個(gè)因素為主，第三個(gè)因素少有考慮，而確定棄渣場(chǎng)等級(jí)的目的，除對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)定外，就是要對(duì)選址不合適情況的量化分析與論證，因此渣場(chǎng)失事后的危害應(yīng)為等級(jí)確定的更重要影響因素，其考慮的為最大不利后果下的情景分析，應(yīng)受匯水面積、周邊敏感目標(biāo)情況、所處區(qū)域環(huán)境情況等因素限制。

匯水面積是棄渣場(chǎng)失事后外營(yíng)力的反映，即匯水面積越大，對(duì)棄渣場(chǎng)失事后的影響也就越大；周邊敏感目標(biāo)是指周邊的一些居民點(diǎn)、生產(chǎn)生活設(shè)施、工礦企業(yè)、河湖水系等，特別是下游目標(biāo)分布情況，可以通過(guò)距離、自然坡降、相對(duì)高差、匯水情況等進(jìn)行定量分析確定；棄渣場(chǎng)所處區(qū)域環(huán)境情況是指所處區(qū)域的環(huán)境狀況及環(huán)境敏感區(qū)域分布情況，自然環(huán)境狀況越好，所處環(huán)境敏感區(qū)等級(jí)越高，其棄渣場(chǎng)等級(jí)也就相應(yīng)提高。

3.2 棄渣堆置方案的合理性

棄渣堆置是棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，后續(xù)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)、穩(wěn)定分析，包括措施施工等均應(yīng)在堆置方式確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。按相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，棄渣場(chǎng)布設(shè)應(yīng)按以下的工序進(jìn)行：

• 一是進(jìn)行棄渣場(chǎng)表土剝離，為棄渣場(chǎng)閉庫(kù)后的生態(tài)恢復(fù)與整治進(jìn)行基礎(chǔ)儲(chǔ)備；
• 二是按照“先攔擋、后棄渣”的原則進(jìn)行棄渣前的措施建設(shè)；
• 三是棄渣應(yīng)采取分層分級(jí)堆置，分級(jí)高度應(yīng)根據(jù)《規(guī)范》控制，同時(shí)控制坡比；
• 四是棄渣要分層碾壓，這是棄渣堆整體穩(wěn)定的基礎(chǔ)，也是后期評(píng)估的基礎(chǔ)條件。

目前，一些棄渣量不大，但最大堆高較高的棄渣場(chǎng)很少按此要求進(jìn)行堆渣，有的甚至是從上向下傾倒形成的堆渣體，后期雖然進(jìn)行了措施布設(shè)、坡比修整、分級(jí)控制，但由于未進(jìn)行分層碾壓，棄渣過(guò)于松散，留下了安全隱患。

 

3.3 棄渣場(chǎng)防治措施布設(shè)的合理性

棄渣場(chǎng)的主要水土流失形式包括水力侵蝕、重力侵蝕、混合侵蝕和風(fēng)力侵蝕。棄渣場(chǎng)水土流失防治應(yīng)從空間與時(shí)間上進(jìn)行全面防護(hù)，按棄渣場(chǎng)的空間格局和施工時(shí)序布設(shè)措施，從水土保持角度來(lái)說(shuō)措施的布設(shè)能夠保護(hù)棄渣，同時(shí)能夠保證水流的通暢與自然銜接。

防治措施主要有攔擋措施、防洪排導(dǎo)措施、斜坡防護(hù)措施、土地整治措施及林草措施。水土保持方案中考慮棄渣場(chǎng)防治措施布設(shè)的合理性應(yīng)從以下兩個(gè)方面進(jìn)行。

3.3.1 防治措施是否具有整體性

水土流失防治要求系統(tǒng)治理、綜合防護(hù)，針對(duì)棄渣場(chǎng)的防治也應(yīng)該是系統(tǒng)防護(hù)。從空間上來(lái)說(shuō)應(yīng)該為“下攔上堆、周邊截流、渣場(chǎng)排導(dǎo)和臨時(shí)防護(hù)”相結(jié)合的綜合防治體系。防治措施具有整體性，才能夠達(dá)到全面防治水土流失的要求。從防治措施體系來(lái)看，可以大體將棄渣場(chǎng)分為平地型、坡地型、溝道型、庫(kù)區(qū)型及臨河型等幾種類(lèi)型，措施體系關(guān)注重點(diǎn)與措施配置略有不同(表2)。

表2 不同類(lèi)型棄渣場(chǎng)水土流失防治措施體系一覽

 

3.3.2 防治措施是否科學(xué)有效

防治措施布設(shè)是否科學(xué)有效應(yīng)從如下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：

• 一是防治措施等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)是否合規(guī)；
• 二是防治措施是否能夠達(dá)到攔渣、排水的要求；
• 三是防治措施設(shè)計(jì)是否滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求；四是防治措施是否滿(mǎn)足生態(tài)文明建設(shè)要求。

在防治措施等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)上，針對(duì)棄渣場(chǎng)級(jí)別和所處區(qū)域?qū)嶋H情況，《規(guī)范》明確了各類(lèi)防治措施的等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)，如攔擋措施、截排水工程、防洪排導(dǎo)工程、斜坡防護(hù)工程、植被恢復(fù)工程等都能夠據(jù)其確定防治等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)。此為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，各類(lèi)水文計(jì)算均在此基礎(chǔ)上開(kāi)展，措施總體要求是有效、科學(xué)。

目前，一些措施設(shè)計(jì)采取定型斷面尺寸，在滿(mǎn)足過(guò)流要求的基礎(chǔ)上，尺寸過(guò)大，導(dǎo)致不必要的資金浪費(fèi)。同時(shí)，設(shè)計(jì)與施工脫節(jié)，一些措施布設(shè)沒(méi)有按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，導(dǎo)致措施體系不完善、不科學(xué)，如溝道型棄渣場(chǎng)截水溝布設(shè)在渣面上，導(dǎo)致周邊徑流進(jìn)入渣體，致使渣體穩(wěn)定性受到影響；部分棄渣場(chǎng)底部的排水涵管不完善，沒(méi)能有效排出渣體內(nèi)的徑流，也會(huì)影響渣體的整體穩(wěn)定。

還有一些棄渣場(chǎng)的設(shè)計(jì)與啟用時(shí)間不配套，導(dǎo)致部分棄渣場(chǎng)沒(méi)有前期的表土剝離與攔擋措施，沒(méi)有達(dá)到棄渣場(chǎng)科學(xué)堆置的要求，造成一些棄渣場(chǎng)閉庫(kù)后沒(méi)有足夠的表層土進(jìn)行植被恢復(fù)，致使植被恢復(fù)效果達(dá)不到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

另外，棄渣場(chǎng)在生態(tài)恢復(fù)時(shí)，作為點(diǎn)式景觀，要考慮與周邊景觀的協(xié)調(diào)一致性，同時(shí)應(yīng)針對(duì)地域性要求，突出工程特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行造景設(shè)計(jì)，形成具有特色的生態(tài)景觀渣場(chǎng)。

 

4 數(shù)字孿生背景下棄渣場(chǎng)選址評(píng)價(jià)探討

 

4.1 棄渣場(chǎng)選址量化的必要性

目前，棄渣場(chǎng)選址是以人為(專(zhuān)家)判讀為主，沒(méi)有形成量化指標(biāo)，人為因素占據(jù)主要作用，棄渣場(chǎng)選址量化已成為目前需要解決的突出問(wèn)題。

例如棄渣場(chǎng)與敏感目標(biāo)的距離，棄渣場(chǎng)最大堆高與最大堆量、上游匯水面積等主要控制因素的量化等，雖然也有部分專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行過(guò)研究與探討，但由于影響棄渣場(chǎng)安全穩(wěn)定的因素過(guò)于復(fù)雜，因此將已有的成果應(yīng)用于實(shí)際工作，科學(xué)與實(shí)踐依據(jù)略顯不足。

針對(duì)棄渣場(chǎng)選址量化因子的研究，應(yīng)盡早開(kāi)展，以便為各行業(yè)的建設(shè)與發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。

 

4.2 數(shù)字孿生技術(shù)在棄渣場(chǎng)水土保持中的應(yīng)用

數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)棄渣場(chǎng)的前期選址與后期管護(hù)特別實(shí)用，如果棄渣場(chǎng)各相關(guān)因素經(jīng)過(guò)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)選取先在數(shù)字場(chǎng)景中模擬各種狀態(tài)下的情況，包括災(zāi)害后果的影響程度與范圍，對(duì)科學(xué)選址將具有重要意義。

同時(shí)，還可針對(duì)棄渣場(chǎng)布置與措施布設(shè)情況、工程情況與植物生長(zhǎng)狀態(tài)進(jìn)行管護(hù)模擬，以確定管理周期與管理措施，確保棄渣場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生新的水土流失。因此，作為智慧水土保持的相關(guān)內(nèi)容，數(shù)字孿生技術(shù)在棄渣場(chǎng)選址可行性分析方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，下一步可以進(jìn)行相關(guān)探討。