【正文】 =∑DeiWi式中: WS2—排放棄渣造成的直接流失量(萬t)。 Dei—棄渣流失系數(shù)，或稱為侵蝕產(chǎn)沙系數(shù)。 Wi—棄渣量(萬t)。影響侵蝕流失系數(shù)的因素較多，主要與棄渣堆放的地形部位、暴雨徑流等動力條件、棄渣的物質(zhì)組成以及防治措施狀況等四項(xiàng)因素有關(guān)。據(jù)該區(qū)已有工程調(diào)查結(jié)果，流失量一般占棄渣量約10~70%。由于項(xiàng)目區(qū)干旱少雨，且煤礦建設(shè)期和生產(chǎn)運(yùn)行期幾乎所有排放的棄渣的都集中堆存在基本為一閉流區(qū)的沙丘凹地，不會形成外流地表徑流，所以由于排放棄渣可能造成的流失只計(jì)算其裸露地表的水蝕、風(fēng)蝕量即可，預(yù)測中不再重復(fù)計(jì)算棄渣流失量。 可能造成的水土流失總量該項(xiàng)目在生產(chǎn)建設(shè)活動中可能造成的水土流失的總量即為擾動地表可能造成的水蝕量和風(fēng)蝕量，其中建設(shè)期內(nèi)（2003～2005年），生產(chǎn)運(yùn)行期內(nèi)（2006～2015年），植被恢復(fù)期期內(nèi)（2016～2020年）。 井田開采區(qū)地面沉陷影響預(yù)測 根據(jù)計(jì)算分析，，103mm/m， mm/m。 可能造成的水土流失危害羊場灣煤礦建設(shè)期和開采期可能造成的水土流失危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 風(fēng)蝕沙化加劇、生態(tài)環(huán)境惡化項(xiàng)目建設(shè)區(qū)生態(tài)環(huán)境目前處于一種相對穩(wěn)定狀態(tài)，但這種穩(wěn)定極為脆弱，一旦遭到破壞，很難自行恢復(fù)。據(jù)調(diào)查該區(qū)域的固定和半固定沙丘遇到人為破壞后，很快變成流動沙丘，極易誘發(fā)沙漠活化。流沙侵襲，不僅危及農(nóng)田、村莊，還會使土地生產(chǎn)力下降，土地資源遭到破壞，影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。（2） 危及礦區(qū)鐵路、公路安全運(yùn)營煤礦建設(shè)區(qū)較為嚴(yán)重的水土流失如不得到及時有效的控制，會導(dǎo)致礦區(qū)鄰近羊場灣煤礦的鐵路、公路沿線風(fēng)蝕沙化加劇，流沙侵襲壓埋鐵路和公路，降低其運(yùn)營能力和綜合經(jīng)濟(jì)效益，甚至影響其安全運(yùn)營。（3） 對煤礦本身的影響工業(yè)廣場新填筑的裸露土地和新開挖的部分不穩(wěn)定邊坡，若不采取必要的防護(hù)措施，一旦遇到大暴雨，會形成坡面水流的面蝕和溝蝕，甚至?xí)?dǎo)致邊坡較嚴(yán)重的重力侵蝕的發(fā)生，堵塞路基排洪措施，影響自身安全生產(chǎn)。 預(yù)測結(jié)果的綜合分析根據(jù)以上分析預(yù)測，擬建的羊場灣煤礦在生產(chǎn)建設(shè)過程中損壞原地貌植被；另外井田采空區(qū)1850 hm2的土地部分地段將不同程度的出現(xiàn)地表塌陷和植被退化問題；建設(shè)期；由于損壞原地貌植被形成加速侵蝕，使建設(shè)項(xiàng)目區(qū)水蝕模數(shù)由背景狀態(tài)下的1266 t/km2a增加到5700 t/km2a，風(fēng)蝕模數(shù)由背景狀態(tài)下的2962 t/km2a增加到17476 t/km2a；將對項(xiàng)目區(qū)土地資源、生態(tài)環(huán)境及工路安全運(yùn)行等造成不良影響，尤其風(fēng)蝕強(qiáng)度變化劇烈，危害突出，應(yīng)作為地面侵蝕防治的重點(diǎn)，并盡可能恢復(fù)植被。分析新增水土流失總量得出，按分區(qū)統(tǒng)計(jì)：，%；棄渣場（矸石場），%。按形成原因統(tǒng)計(jì)：，%；，%。因此，在羊場灣煤礦建設(shè)工程水土流失防治措施的布局設(shè)計(jì)中，應(yīng)將矸石等棄渣合理堆放和防風(fēng)固沙作為綜合防治的首要任務(wù)。直接影響區(qū)范圍大，生態(tài)環(huán)境脆弱，煤礦建設(shè)生產(chǎn)過程中必須加強(qiáng)監(jiān)測，一旦出現(xiàn)有侵蝕危害加劇的趨勢，必須盡早防治，以免造成大范圍的土地荒漠化。防治方式建議由建設(shè)單位向地方交納水土流失防治費(fèi)，由地方水行政主管部門組織治理。4 水土流失防治方案根據(jù)新增侵蝕的侵蝕來源、侵蝕方式、侵蝕總量、時空分布以及可能造成的侵蝕危害預(yù)測評價結(jié)果，防治方案在全面貫徹“預(yù)防為主、全面規(guī)劃、綜合防治、因地制宜、加強(qiáng)管理、注重效益”水土保持方針的前提下，突出以下防治原則： 因害設(shè)防原則堅(jiān)持因地制宜，因害設(shè)防，技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，防治效果有效可行的原則。遵循全面治理和重點(diǎn)治理相結(jié)合、防治與監(jiān)督相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，合理布置各項(xiàng)防治措施，建立選型正確、結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、效果顯著的水土保持綜合防治體系。對以風(fēng)蝕為主的防治責(zé)任范圍區(qū)，修建防風(fēng)隔離林帶，林帶方向與主害風(fēng)方向垂直，以最大發(fā)揮其生態(tài)效益，保證礦區(qū)的安全生產(chǎn)。在開挖土地、引起地表裸露區(qū)，積極做好植被恢復(fù)工作，盡可能的把產(chǎn)沙來源區(qū)遏止在初期。 預(yù)防措施先行，最小擾動原則首先需優(yōu)化工程布局和規(guī)模，優(yōu)選建設(shè)時序，合理安排工期，強(qiáng)化管理、監(jiān)理和監(jiān)督，做好施工期水土流失的預(yù)防和控制工作。盡量減少破壞地貌植被面積，進(jìn)一步優(yōu)化土石方的平衡調(diào)度，提高土、砂、石料利用率，將棄渣量減少到最低程度。項(xiàng)目區(qū)地處以風(fēng)蝕為主的風(fēng)蝕水蝕交錯區(qū)，生態(tài)環(huán)境極為脆弱，一旦破壞，很難在短期內(nèi)自我恢復(fù)。井田內(nèi)多為固定、半固定沙丘，黏結(jié)沙粒主要靠生物體的腐植物，在沙粒表面形成一層保護(hù)層，一旦遭到人為踐踏或機(jī)械碾壓，均能破壞這層保護(hù)層，使本已固定的沙丘逐漸活化。故在本項(xiàng)目的施工中必須保證最小擾動原則，盡可能的不去破壞原生植被，維持生態(tài)的相對穩(wěn)定性。 臨時防護(hù)并行原則施工過程中加強(qiáng)地表灑水，減少揚(yáng)塵量；加強(qiáng)沙、土、石等建筑材料和清場、清基廢料的擋護(hù)、覆蓋，減少施工過程中造成人為水土流失，以確保臨時性防治措施與主體防治措施的銜接，達(dá)到控制新增水土流失的任務(wù)。 適地適樹原則在礦區(qū)的綠化、防護(hù)和恢復(fù)植被上，選擇優(yōu)良的樹種具有重要的意義。一般要以選擇適合當(dāng)?shù)厣L的具有一定穩(wěn)定性和適應(yīng)性，生長快的鄉(xiāng)土樹種為主，以引進(jìn)樹種為輔的原則。在風(fēng)沙區(qū)選擇固沙能力強(qiáng)，耐干旱、耐瘠薄，耐沙表日灼，耐沙埋和具有抗鹽堿能力的樹種。 與主體工程同步原則水土保持方案是煤礦建設(shè)項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)的組成部分，并為煤礦工程項(xiàng)目服務(wù)，水土保持措施的設(shè)計(jì)應(yīng)與主體工程設(shè)計(jì)互相銜接，在設(shè)計(jì)中保持二者的協(xié)調(diào)一致，并結(jié)合煤礦建設(shè)的特點(diǎn)和對水土保持的特殊要求，以及煤礦的安全運(yùn)營，使水土保持措施既能滿足防治水土流失要求，亦能滿足礦區(qū)綠化的要求。水土保持設(shè)施建設(shè)實(shí)施進(jìn)度和位置應(yīng)與煤礦主體工程相協(xié)調(diào)一致，同時施工、同時投入使用，確保新增水土流失得到有效防治。同時水土保持方案應(yīng)與當(dāng)?shù)氐乃亮魇А叭齾^(qū)”防治公告相結(jié)合，與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境相吻合。 防治目標(biāo)根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和防治要求，在本項(xiàng)目《水土保持方案大綱》的指導(dǎo)下，方案的防治目標(biāo)確定為：一是要建設(shè)一流的礦井，保證礦井設(shè)施不受水蝕、風(fēng)蝕的危害；二是要一流的水土保持，矸石棄渣要合理堆存，并盡可能全部妥善堆存，棄渣不裸露；三是要一流的環(huán)境，使礦井占地及周邊得到綠化美化，對環(huán)境的影響期和恢復(fù)期最短，維持項(xiàng)目區(qū)所在地自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，保證該區(qū)域自然、社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。具體目標(biāo)為：（1） 擾動土地治理率＞90%；（2） 新增侵蝕治理程度＞90%；（3） 水土流失總量控制率＞80%；（4） 攔渣率＞95%；（5） 植被恢復(fù)系數(shù)＞85%；（6） 林草植被覆蓋率≥35%（至少維持直接影響區(qū)目前以固定、半固定沙丘為主的沙地及風(fēng)沙灘地的生態(tài)景觀。另外，開采后有 1850 hm2的采空區(qū)，一旦發(fā)生大面積塌陷，則要另行編制水土保持方案，做好土地整治和植被恢復(fù)。 防治責(zé)任范圍水土流失防治責(zé)任范圍1850hm2，直接影響區(qū)面積1850hm2（項(xiàng)目建設(shè)區(qū)在直接影響區(qū)之內(nèi)）。水土流失防治責(zé)任范圍見圖51。 水土流失防治分區(qū)的劃分根據(jù)羊場灣煤礦工程建設(shè)布局特點(diǎn)及生產(chǎn)屬性，在新增侵蝕預(yù)測評價結(jié)果及《水土保持方案大綱》的指導(dǎo)下，將防治責(zé)任范圍劃分為三個區(qū)域：工業(yè)場地重點(diǎn)保護(hù)與綠化美化區(qū)、棄渣場及運(yùn)矸公路綜合治理區(qū)、井田生態(tài)保護(hù)暨重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)三個區(qū)，根據(jù)分區(qū)防治目標(biāo)要求布設(shè)相應(yīng)的水土保持措施。各分區(qū)情況見表51，位置見圖51。表 51 防治分區(qū)的劃分防治分區(qū)項(xiàng) 目工業(yè)場地重點(diǎn)保護(hù)與綠化美化區(qū)棄渣場及運(yùn)矸公路綜合治理區(qū)井田生態(tài)保護(hù)暨重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)分區(qū)防治范圍工業(yè)場地占地排矸場及運(yùn)矸公路井田首采區(qū)分區(qū)面積（hm2）占地性質(zhì)永久征地臨時用地?zé)o土地使用權(quán)主要危害周邊洪水侵襲，揚(yáng)塵污染揚(yáng)塵污染，水蝕風(fēng)蝕，環(huán)境惡化地面沉陷、地表受損，植被衰敗分區(qū)防治目標(biāo)① 排除周邊洪水，保護(hù)設(shè)施安全② 場區(qū)綠化美化① 合理堆存棄渣，減少流失90%以上②棄用后整治恢復(fù)植被率80%以上① 加強(qiáng)監(jiān)測和預(yù)防保護(hù)② 一旦發(fā)生及時治理*注：項(xiàng)目建設(shè)區(qū)包含在直接影響區(qū)內(nèi) 水土保持方案總體布局根據(jù)羊場灣煤礦工程設(shè)施平面布置情況及生產(chǎn)建設(shè)特點(diǎn)，按照因地制宜、因害設(shè)防、全面規(guī)劃、重點(diǎn)治理、預(yù)防為主的原則，本方案在水土保持措施的總體布設(shè)上以矸石等固體廢棄物排放及裸露地表所產(chǎn)生的新增水蝕、風(fēng)蝕為主要防治目標(biāo)，采取渣場整治工程措施、植物措施、預(yù)防監(jiān)測措施相結(jié)合，臨時性措施與永久性措施相結(jié)合，點(diǎn)、線、面上水土流失防治相輔佐。充分發(fā)揮矸石場整治工程措施控制性和時效性，保證在短時期內(nèi)遏制或減少水土流失，再利用植物措施蓄水保土、防風(fēng)固沙，保護(hù)新生地表，實(shí)現(xiàn)水土流失徹底防治，并綠化美化環(huán)境。具體為：在各施工點(diǎn)建立臨時防護(hù)攔擋工程，使施工出現(xiàn)的棄渣、開挖面產(chǎn)生的水土流失在“點(diǎn)”上集中攔蓄；施工中形成的新生面（如工業(yè)場地周邊、運(yùn)矸道路兩側(cè)等）采取截水（洪）、排水溝，防風(fēng)固沙林帶，使水土流失在“線”上有效控制；同時在矸石場渣面及施工跡地進(jìn)行土地整治——即進(jìn)行土地的平整、改造、修復(fù)、種植水保林草，形成“面”的防治。這樣通過點(diǎn)、線、面的防治措施有機(jī)結(jié)合相互作用，形成立體的綜合防治體系，達(dá)到保護(hù)地表，防治水土流失，改善生態(tài)環(huán)境的目的。項(xiàng)目區(qū)水土流失防治分區(qū)及方案總體布局結(jié)構(gòu)見框圖52，措施布局見圖53。 主體工程設(shè)計(jì)中具有水土保持功能的措施及評價 主體工程設(shè)計(jì)中具有水土保持功能的主要措施根據(jù)羊場灣煤礦及選煤廠可行性研究報(bào)告，主體工程可行性研究中擬設(shè)計(jì)的具有水土保持功能的措施主要包括采選工業(yè)場地綠化美化、周邊排洪溝工程、周邊防風(fēng)固沙林帶等。 排洪溝工程礦井工業(yè)場地布置在選煤廠工業(yè)場地東側(cè)的丘間洼地內(nèi)，洪水來自場地東側(cè)，洪峰流量Q1%=。為使場地免受洪水威脅，需于場地東側(cè)及南側(cè)結(jié)合道路排水修筑梯形排洪溝排泄洪水，并經(jīng)選煤廠、礦井工業(yè)場地道路下的涵洞排至場地范圍以外的低洼處。排洪溝全長500m，護(hù)砌邊坡坡度1：，護(hù)砌厚度10cm。 工業(yè)場地綠化美化為了阻風(fēng)、防塵、降噪、美化，改善煤礦采選工業(yè)場地工作環(huán)境和人居環(huán)境，對廠區(qū)進(jìn)行綠化，兼顧美化和香化。在綠化布置上，遵循點(diǎn)、線、面相結(jié)合的原則，以工業(yè)場地前區(qū)中心綠化地為重點(diǎn)，形成花園式廣場，利用部分邊角空地布置小游園，并與布置在廠內(nèi)道路兩旁的林蔭道有機(jī)地聯(lián)系在一起。廠內(nèi)綠化樹種喬、灌、草、花卉相結(jié)合，常綠、落葉相結(jié)合，并根據(jù)各種花木的開花期合理安排種植。 周邊防風(fēng)固沙林帶為改善小環(huán)境，在工業(yè)場地周圍布設(shè)20m寬的半疏密結(jié)構(gòu)的防護(hù)林帶，防止風(fēng)沙入侵，減小風(fēng)速。工業(yè)場地綠化及周邊防護(hù)林帶布局見工業(yè)場地總平面布置圖（圖33）。如上所述，主體工程可行性研究中擬設(shè)計(jì)的采選工業(yè)場地綠化美化、周邊排洪溝工程、周邊防風(fēng)固沙林帶等措施，對于保護(hù)工業(yè)場地免遭洪水威脅、防止防沙危害、美化工作環(huán)境、改善區(qū)域小環(huán)境都將發(fā)揮重要作用，這些具有水土保持功能的設(shè)施對防治工業(yè)場地區(qū)域的水土流失是有效的，基本符合建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范要求，本方案不再重新設(shè)計(jì)，只對植物措施和綠化美化措施在樹種、草種選擇上進(jìn)行修正，以便發(fā)揮其更大的水土保持功效。但是，上述措施在工程建設(shè)施工中，需嚴(yán)格按水土保持設(shè)施的建設(shè)與主體工程建設(shè)同時進(jìn)行，且要求排洪溝工程措施在工業(yè)場地開挖填筑前應(yīng)提前建設(shè)，并且林草措施的滯后性，施工中應(yīng)采取必要的臨時防護(hù)措施，防止施工場地雨水沖刷和廢土、廢渣的流失，做到預(yù)防為主，防止 “先破壞，后治理”現(xiàn)象發(fā)生。 分區(qū)防治措施布設(shè) 工業(yè)場地重點(diǎn)保護(hù)與綠化美化區(qū)該區(qū)為工程永久征地范圍。主要防治對象為洪水威脅、場內(nèi)揚(yáng)塵污染、周邊風(fēng)沙危害。、周邊排洪溝工程500m、。這些具有水土保持功能的措施如能按設(shè)計(jì)實(shí)施，可以達(dá)到防治水土流失的目標(biāo)。本方案只對樹種、草種選擇上按照適地適樹、適地適草的原則，首先考慮防護(hù)作用，兼綠化、美化和香化，提出以下推薦樹種、草種：常綠喬木：油松、樟子松、側(cè)柏、雪松、沙地柏等；落葉喬木：河北楊、復(fù)葉槭、旱柳、垂柳、刺槐、龍爪槐、榆樹、小葉楊、新疆楊、毛白楊等；落葉灌木：烏柳、沙柳、檉柳、刺梅、楊柴、檸條等；草坪用草：結(jié)縷草、野牛草、羊胡子草、早熟禾、賓草等；小喬木：沙棗、紫丁香；小灌木：黃刺玫、薔薇；草：百里香、茅香、茵陳蒿等。 棄渣場及棄渣便道綜合治理區(qū) 棄渣場棄渣場位于羊場灣煤礦工業(yè)場地東北側(cè)，地勢低凹， ，基本為一閉流區(qū)，適于棄渣堆放。棄渣場地占地面積18hm2。根據(jù)水土流失預(yù)測結(jié)果，棄渣場矸石排放造成的流失是擬建礦井項(xiàng)目可能造成水土流失的主體，對棄渣流失的防治是本方案的中心任務(wù)。棄渣場防治措施主要有渣場整理、土地復(fù)墾整治與渣面植被再造措施。分析當(dāng)?shù)厮亮魇С梢?，本區(qū)沙地20年一遇暴雨下不產(chǎn)水平徑流，只產(chǎn)生垂直徑流，即降水在重力作用下下滲。經(jīng)渣場實(shí)地勘察，證實(shí)沒有外流匯入，也沒有徑流沖刷跡地，只有丘間灘地由于地下高水位在雨季形成的積水痕跡。據(jù)此，渣場不需要設(shè)置排洪設(shè)施和擋渣設(shè)施。但由于棄渣主要細(xì)微的顆粒及松散的成巖母質(zhì)加速了風(fēng)蝕沙化的速度。故棄渣場主要以防治風(fēng)蝕為主布設(shè)防治措施。（1）堆渣方式根據(jù)榆林市治沙所研究，迎風(fēng)坡面為直線型的沙丘，風(fēng)蝕量最大；迎風(fēng)坡面為臺級型的沙丘，只是頂部發(fā)生風(fēng)蝕，其余部位表現(xiàn)為沙埋，長期積累值為沙埋，研究成果見表52。從表中可以看出，渣場棄渣的堆放形式應(yīng)按以下要求進(jìn)行：先在西北方向邊界原有沙丘的背風(fēng)坡開始傾倒，以后逐步向東南方向推進(jìn)，堆積高度不能超過邊界沙丘，杜絕平鋪式或孤立式排放，以免引起劇烈風(fēng)蝕。向東南方向每堆積前移10m，（垂直于主害風(fēng)向即西北），并整理渣場。注意棄渣時盡可能將粗渣放在底部，風(fēng)沙土覆在上面。不需特別碾壓，以利滲水，不使渣場表面出現(xiàn)超滲產(chǎn)流現(xiàn)象。表52 迎風(fēng)坡不同形狀沙丘年度風(fēng)蝕沙埋累積值沙丘形狀199109~199208199209~199308199309~199408平均平均（cm）最大（cm）平均（cm）最大（cm）平均（cm）最大（cm）（cm