王宝存， 邹玉波， 崔 敏
(安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230088)
引江济淮工程从长江下游引水向淮河中游地区补水，是解决安徽、河南两省水资源缺乏困境的重要工程举措，也是我国综合性的战略水资源配置工程和具有标志性意义的重大调水工程[1-4]。引江济淮工程在建设实施过程中产生大量弃渣，弃渣考虑分段集中堆至各弃渣场。大量的弃渣侵占土地面积极大，容易产生破坏原有土地类型及灌排属性、污染周边环境、弃渣场滑坡坍塌等风险，且在风力、降雨的侵蚀下，极易产生弃渣场水土流失淤积附近河道等问题[5-10]。为此，需对弃渣场进行综合治理，降低其对自身及周边生态环境的破坏，减小弃渣场所带来的不良影响。
引江济淮试验工程弃渣设计弃渣量473.90万m3，临时征地116.94万m2(其中耕地面积78.55万m2)，实际弃渣360万m3，占地约55万m2。后期J006-1标招标时要求向试验段弃渣场继续弃渣，弃渣总量调整为760万m3。目前J006-1标已向试验段弃渣场弃渣约290万m3，尚有拟弃于试验段弃渣场的110万m3需堆高或调整弃渣场解决。J006-1标已弃渣的D区、E区和试验段已弃渣的⑤区具备复垦条件，受J006-1标弃渣道路布置影响，试验段已弃渣的1～4区尚不具备复垦条件。试验工程和J006-1标弃渣位置见图1。
图1 试验工程和J006-1标弃渣位置
(1) 由于试验段弃渣场弃渣量相比原设计方案增加约285万m3，弃渣顶高程抬高5m左右，弃渣场可复垦成耕地的面积约50万m2，远小于弃渣场弃渣前占用的耕地面积(78.55万m2，其中基本农田70.58万m2)。
(2) 试验工程标段在弃渣场南弃渣区(图1中的③区、④区和⑤区)顶部弃置了崩解岩，不符合原复垦方案要求(弃渣场顶面1m范围内应为粘壤土、不得有石渣)，需采取覆土或换填等措施。
(3) 弃渣场因苦驴河、村村通道路分隔以及堆高影响，现状形成5块，土地复垦利用率减小，灌排、交通等辅助设施工程量增加，且不利于后期机械化耕作和土地流转。
(4) 目前弃渣场苦驴河以北3区(图1中的①区、②区和DE区)渣顶高程36～42m，东南区渣顶高程37.5～45m，西南区渣顶高程43～47m，顶面高低不平，顶面平整工程量大。
(5) 弃渣场坡面占地约40%，边坡水土保持工作量大，沿苦驴河两侧的边坡高度近20m，安全隐患大。
(6) J006-1标弃渣运输道路布置、弃渣沉降未稳定等因素制约，目前弃渣场仅部分分区区(图1中的DE区、⑤区)具备复垦条件。
(7) 渣场占用水塘约5万m2，后期灌溉用水自苦驴河抽取，需在苦驴河上建设拦河蓄水建筑物。
(8) 现有弃渣场若不继续堆高，弃渣容量满足不了J006-1标约定的400万m3要求，约90万m3需变更弃渣场导致运输费用增加。
原复垦方案设计中，复垦后的渣场顶部0.3m为耕植土层，下部为1.5m粘土作为保水层。弃渣场因苦驴河、村村通道路分隔成A区、B区、C区、D区等四区，渣场分区见图2。
图2 弃渣场分区示意图
3.1 方案1: 按堆渣现状分块进行整治
在弃渣场现状堆渣基础上进行整治，每个区域通过平整，将顶部1.8m深度范围内的崩解岩挖除或在其上回填厚度1.5m的粘土，平整后顶部覆盖厚度0.3m的耕作土。
(1)弃渣场顶部平整与崩解岩处理。A区、B区、C区、D区平整工程量分别为17万m3、15.7万m3、1.4万m3和6.2万m3。A区顶部15万m2为崩解岩，需将崩解岩挖除至高程43.0m，换填粘性土和耕作土，挖除、换填量约14.4万m3，治理后弃渣场顶高程仍为44.8m。B区顶部均为崩解岩，需在平整后的渣面上回填1.5m以上的粘性土和0.3m左右的耕作土，粘土回填量约20万m3(利用J006-1标挖方)，耕作土回填4万m3，治理后弃渣场顶高程42m。C区满足复垦要求。D区顶部3.27万m2为崩解岩，将该部分崩解岩挖除至高程39.0m，换填粘性土，挖除、换填量约1.5万m3，处理后弃渣场顶高程仍为40.5m。
(2)坡面防护。渣场边坡整治面积为40.07万m2，边坡坡面覆盖0.5m厚的耕作土或腐殖土，坡面种植草皮，并种植栾树、大叶女贞等小乔、灌木，坡脚和马道处布置纵向排水沟，坡面横向排水沟每100m左右布置一道。
(3)提水泵站。A区、B区、C区、D区复垦后分别建设提水泵站一座，提水设计流量分别为0.155m3/s、0.064 m3/s、0.009 m3/s和 0.033 m3/s，设计扬程分别为22m、19m、10m和17m。
3.2 方案2：抬高村村通道路分南北两区进行整治
方案2在方案1的基础上利用J006-1标的弃渣将原穿越渣场的村村通道路抬高，同时将南侧水塘作为弃渣区，增加弃渣容量50万m3，增加弃渣顶面积4.8万m2，水塘上游来水通过新建雷北村排涝涵排水至苦驴河。渣场整治后划分成AB区、C区、D区，其中苦驴河南岸为AB区(形成整体)，北岸为C区、D区。
(1)弃渣场顶部平整与崩解岩处理。AB区、C区、D区平整工程量分别为45.5万m3、1.4万m3和6.2万m3。A区顶部15万m2为崩解岩，将高程41.7m以上的崩解岩挖除，换填粘性土和耕作土，挖除、换填量约18万m3，处理后弃渣场顶高程为43.5m。B区顶部均为崩解岩，现状高程37.5～45m，高程41.7m以上的崩解岩(面积约5万m2)需挖除垫高低洼地，崩解岩挖除量约22.5万m3，后期利用A区的粘性土填高至高程43.5m，满足复垦需要。C区、D区处理方式同方案1。
(2)坡面整治。渣场边坡整治面积为36.92万m2，整治方式同方案1。
(3)村村通道路。村村通道路因弃渣场占压原路面，需在弃渣顶面恢复，该道路横断面组成：土路肩2×0.5m，车行道6.0m(错车道段)。村村通道路路面结构形式为：20cm厚水泥混凝土面层+20cm厚级配碎石基层，路面以下80cm范围内填土需分层压实，压实度0.96(重型击实试验)。道路两端与现状路面连接，道路长度540m，最大纵坡不大于6%。
(4)雷北村排涝涵。因弃渣场AB区占压原排涝沟和南侧水塘，需修筑一排涝涵将雷北村冲沟来水排至苦驴河。雷北村排涝涵位于雷北村西侧，汇水面积约3.5km2，设计流量8.0m3/s(20年一遇)。
(5)提水泵站。AB区、C区和D区复垦后分别建设提水泵站一座，提水设计流量分别为0.242m3/s、0.009 m3/s和 0.033 m3/s，设计扬程分别为20m、10m和17m。
3.3 方案3：苦驴河大改道形成一个堆渣区进行整治
方案3将苦驴河改道，将渣场内的苦驴河改道至渣场北侧(征地红线范围内)，在改道河道通水后进行弃渣场顶面平整，并利用J006-1标待挖土方和渣场平整土方将原苦驴河填平，抬高村村通道路，从而将这个渣场连城一片，同时满足J006-1标向试验工程弃渣场弃渣400万m3的施工合同约定。
(1)苦驴河改道。改道后苦驴河设计洪水标准为10年一遇，河道设计水位为28.74m～27.50m，河道设计底宽12m，河道两侧边坡1∶2，河底以上3m处设宽1.0m的平台，平台以下坡面采用格宾网护坡，平台以上采用草皮护坡。
(2)弃渣场顶部平整与崩解岩处理。苦驴河改道后，弃渣场边线距河道顶边线距离10m，再将弃渣场整平(含老苦驴河)，并保证J006-1标向该弃渣场弃渣400万m3进行整平设计，平整工程量为125万m3。A区约15万m2顶部均为崩解岩，将高程40m以上的崩解岩挖除，利用J006-1标弃土填平，挖除量约15万m3。B区顶部均为崩解岩，现状高程37.5m～45m，高程40m以上的崩解岩(面积约6.5万m2)需挖除垫高低洼地，崩解岩挖除量约6.5万m3，利用J006-1标弃土填平。C区、D区处理方式同方案一。
(3)渣场边坡整治。渣场边坡整治面积为19.7万m2，整治方案同方案1。
(4)村村通道路。村村通道路因弃渣场占压原路面，需在弃渣顶面恢复，道路两端与现状路面连接，道路长度540m，道路结构同方案2。村村通道路跨改建的苦驴河桥梁设计荷载等级为公路-II级，采用空心板结构，桥面高程32.00m，单跨跨度10m，计5跨，总跨度50m。公路桥结构同方案2。
(5)雷北村排涝涵。雷北村排涝涵位于雷北村西侧，紧临村村通道路，将来水排至苦驴河，汇水面积约3.5km2，设计流量8.0m3/s(20年一遇)。
(6)提水泵站。弃渣场复垦后灌溉面积82.8×104m2，共布置泵站2座，提水设计流量分别为0.206m3/s和 0.213m3/s，设计扬程均为17.5m。
为比较3种治理方案，分别从耕地面积恢复、整治效果、实施难度、复垦进度和可比投资等方面进行综合比较分析。其中对复垦后耕地面积小于原耕地面积(78.55×104m2)的方案，需通过购买耕地指标以满足耕地数量不减少的要求，购买指标费用约300元/m2。三种方案综合比较如表1所示。
表1 3种方案综合比较结果
目前弃渣场治理存在主要问题是如何保证耕地数量不减少，方案1和方案2主要通过外购耕地指标来解决(方案一外购指标24.86×104m2，方案2外购指标21.89×104m2)，方案3可通过征地范围内新建工程来解决。从存在问题解决角度看，方案3相比其他两个方案更好。
经综合比较，方案3相较方案1和方案2而言，除复垦进度较慢以外，其耕地面积满足复垦要求，整治效果良好，且实施难度较小，此外可比投资最小。由此可知，方案3是3种方案当中最好的治理方案，拟采用方案3对引江济淮试验段工程弃渣场进行综合治理。
通过改道弃渣场内的河道、优化设计边坡等其他工程措施，做到引江济淮试验工程弃渣场治理后土地质量不降低，耕地面积不减少。相比其他方案具有更好的治理效果、可操作性和性价比，为引江济淮工程后续的弃渣场治理工程提供良好的借鉴经验。
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