水利水电工程弃渣运用方法探讨

水利水电工程弃渣运用方法探讨1水利水电工程弃渣危害水利水电工程弃渣有其特殊性。在工程建设过程中，大面积的开挖及大量弃渣的堆放，破坏了工程区原有地表植被及坡面稳定，形成了新增水土流失源，严重影响了工程区环境及生态平衡。更为严重的是大量弃渣堆放在河滩、河岸及支沟内，雨量较大时将随径流流入或直接滑入河道，淤积河道，抬高河床，影响河道的过流能力，对工程区及其下游的防洪和群众的生存环境构成严重威胁。2弃渣综合利用方式第4页共4页 2．1利用弃渣作为骨料用于工程建设水利水电工程建设中，输水隧洞开挖等工程产生大量的石渣。石渣的理化性质决定其堆存后，渣场表面自然植被恢复困难，尤其是在我国北方地区，即便采取覆土等措施，植被恢复效果也不理想。工程施工中，输水隧洞大多采用钻爆法或TBM法施工，产生的石渣粒径较小，而输水隧洞开挖后要进行衬砌，石渣通过破碎筛分后，可作为不同粒径的骨料，用于洞壁、洞脸及排水工程的衬砌。辽宁省某输水工程建设以输水隧洞为主，砂石骨料需要量及弃渣量较大，弃渣以石渣为主。根据工程布置、工程区现状及料场规划等，施工组织设计综合考虑土石方平衡计算结果及天然料场的运距、开采条件、占地情况及筛分系统的土建工程量，充分利用隧洞开挖石渣进行骨料破碎及筛分，共利用石渣1329．6万t，减少工程弃渣约450．8万m3。以该工程2号支洞段砂石骨料平衡计算为例，在充分考虑工程布置、工艺流程及混凝土的级配、强度等因素的情况下，将开采的石渣运输至砂石加工厂，根据不同粒径骨料需要量，通过筛分及破碎，满足工程需要。2号支洞段设计骨料用量22．79万t，经过粗碎、细碎及筛分，产制各粒径骨料可满足设计用量，同时产生4．69万t石屑。2号支洞段骨料平衡计算成果见表1。2．2利用弃渣回填料场开采坑枢纽工程施工中，坝基、坝址两端及水工建筑物开挖大多采用爆破方法，产生的石渣粒径较大、弃渣量较多，且多为风化岩。水电枢纽工程建筑物较集中，是砂石、混凝土使用集中的区域，周边多沿滩地布置料场。料场开采后，形成较大面积的采料坑，改变了原行洪断面，也对周边人、畜安全构成威胁。如将产生的石渣回填至料场开采坑，回填后地表高程达到开采边界高程，一是可以减少工程弃渣，二是弃渣粒径较大，耐水流冲蚀，维护了料场扰动区域的边坡稳定。辽宁省葫芦岛市青山水库工程设计中，设置砂石料场3处，其中B3料场提供筑坝砂砾料。该料场位于坝址下游河道中，属河漫滩地貌，地形平坦，距坝址2．0km。料场设计开采量60万m3，无用层剥离量10．80万m3，平均开采厚度3．5m，开采面积20．23hm2。青山水库枢纽工程弃渣量81．51万m3，水土保持设计中，将主坝、溢洪道及导流工程产生的57．76万m3弃渣弃置B3料场，弃渣及剥离无用层回填后，基本达到原地表高程。通过弃渣回填料场开采坑，减少了弃渣占地，也保证了下游河道的正常行洪。第4页共4页 2．3利用弃渣造地或建设人造景观拦河闸及河道整治等工程建设中，建筑物基础开挖及河道疏浚产生的多为含水量较大的土方，不适宜直接回填使用，大部分作为弃渣处置。为减少工程弃渣，应根据料场回填及管理区绿化美化需要，最大程度地利用弃土，达到改造土地及形成坡度起伏的自然景观效果。辽宁省盘锦市双台子河闸除险加固工程建设中，需开采土料3．33万m3，工程区附近多为水田，同时受交通影响，料场选择较困难。经施工及水土保持专业人员商榷后，料场选择在挡水坝东侧的隆起坡地，该料场占地均为耕地，大部分为旱田，周边有少量水田，旱地区域地表高程一般为4．73～5．44m，水田区域地表高程约为3．83m，设计取土深度1．5～3．0m，取土后形成约1．5m的深坑。为减少工程弃渣，恢复既有耕地并将旱田改造为水田，水土保持设计将河道疏浚的淤泥回填至料场开采坑，回填后地面高程与周边水田高程保持一致，共回填淤泥1．87万m3。同时，在拦河闸两端工程管理范围内修建观景平台，利用弃渣量5．25万m3，既减少了弃渣废弃量，也美化了拦河闸两端的环境。第4页共4页 2．4弃渣用于周边道路等其他工程建设水利水电工程施工期较长，施工期内，工程区周边可能有道路、工业及城镇化项目等同时施工，此类工程由于路基填筑或场地平整，需要大量的借方。水利水电工程产生的弃渣，若能与周边道路等工程施工进度相协调，并满足需求方的品质要求及经济合理性，则能够消耗掉大量的工程弃渣。辽宁省大伙房水库输水工程共产生弃渣828万m3，多为隧洞开挖产生的石渣，为合理利用好这些弃渣，做到变废为宝，同时少占耕地，建设单位积极与当地交通和水利等部门联系，了解当地交通和水利部门及工程沿线各乡镇的项目规划。根据了解到的情况，结合工程实际对各隧洞支洞的弃渣进行分析研究，最后确定以木通线公路改造和新宾、桓仁两县的河道整治规划项目为着手点，经过与当地交通和水利部门协商并达成共识，利用渣料修路筑堤。弃渣综合利用，既解决了工程建设的弃渣困难，也减少了弃渣需求方的填料成本，实现了共赢。3结语弃渣综合利用是一个系统工程，需要工程主体设计专业、施工组织设计专业、水土保持专业人员等协商解决。同时，弃渣综合利用也是建设生态水利水电工程的基本理念，工程建设管理单位、工程设计及施工单位应增强弃渣综合利用认识，并根据工程实际灵活运用。解决好弃渣综合利用问题，从环境保护、节约资源的角度看是十分必要和有效的，其社会效益和经济效益也是非常可观的。作者：刘冠军单位：辽宁省水利水电勘测设计研究院第4页共4页