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 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。
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。
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