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火力发电厂灰渣场生态恢复措施探讨

来源：花匠小妙招时间：2024-12-14 09:02

我国的火力发电厂每年产生的粉煤灰约有5.8 亿ｔ，废弃 1.8 亿ｔ，废弃率为 31％。灰渣在长期堆放的过程中会产生扩散现象，尤其是在南方地区，灰渣经淋溶、雨水冲刷后其中的重金属扩散到周围环境中，严重影响着区域的生态安全。目前，火电厂排放的灰渣以灰渣场贮存为主，而灰渣场的生态恢复是当前生态学的一个重要研究领域，也是一种较为理想的治理灰渣场的途径。

1 灰渣场生态恢复措施设计

1.1 工程措施

1.1.1 灰渣场布灰

灰渣场运行前将场内树根等杂物清理干净。由电厂运来的调湿灰，运至堆石棱体前，在堆灰点倾倒后，用推土机推平铺摊、振动碾碾压密实。灰渣场堆灰从堆石棱体向库尾逐步推进，运行坡度 1 ： 20，直至灰渣场堆灰达限制贮灰高程，在压实灰渣面上，用调湿灰渣分层碾压填筑形成灰渣子坝贮灰过程中，以排水竖井为中心形成一个高程较低的平台，在洪水期时能调蓄洪水并保证灰水沉淀，排走顶部的澄清水。碾压灰体区按照设计要求进行碾压，灰渣场灰体永久边坡坡度根据以往工程经验定为 1 ： 4，以干砌块石护坡。

1.1.2 排水措施

（1）灰渣场防排洪。

犹家沟灰渣场左岸山坡贮灰高程接近分水岭，灰渣场洪水主要来自库尾和右岸，故在灰渣场库尾及右侧山坡设置截洪沟。截洪沟采用浆砌石砌筑，在陡坡地段，跌水、消力池采用钢筋混凝土结构。用截洪沟将灰渣场外的洪水排至堆石棱体下游的消力池内，截洪沟采取分断面设计，设计防洪标准为Ｐ＝ 10％，分三个断面分别计算洪峰流量，三个断面上游汇水面积分别为 0.611 、0.211 、0.266 ｋ㎡，三段截洪沟最大洪峰流量分别为 13.9、18.9、26.9 m³ / ｓ，截洪沟采用直角梯形断面，单侧排水，纵坡 3 / 100，设计流量分别为 14.58、21.58、28.80 m³ / ｓ，满足过流要求，截洪沟采用Ｍ７.5 浆砌块石砌筑。在截洪沟每 20 ｍ、转弯处及地基岩土变化处设伸缩缝，缝宽 30 ｍｍ，缝内灌注沥青砂浆。坡面来水通过截洪沟汇入沟口设置的消力池后与天然沟道相接。截洪沟断面见图 1（断面一至三设计流量分别为 14.58、21.58、28.80 m³ / ｓ）。

（2）场内排水。库内排水设施采用管井排水形式。灰渣场内设直径为 6.0 ｍ的窗口式排水竖井 1 座和内径为 2.5 ｍ的排水涵管。排水竖井中的雨水通过排水涵管导入初期堆石棱体下游的消力池中；场内堆石棱体前排水竖井不能排走的临时积水，通过排水盲沟引至堆石棱体下游消力池，排水盲沟设有 400 ｇ / ㎡土工布过滤层，透过盲沟排出的水为澄清水，进入渗水回收泵房，作灰渣场喷洒用水。在灰渣场库尾和右侧边坡设置的截洪沟，可有效拦截坡面洪水进入灰渣场；在灰渣场内设置的排水竖井和排水涵管，将灰渣场内部的雨水集中排放到初期堆石棱体下游的消力池中，场内还设置有排水盲沟用于排泄排水竖井不能排走的临时积水。

1.1.3 防渗措施

为防止灰渣场运行初期灰水渗入地下造成地下水污染，库底采用的防渗措施如下：表层为土层的直接设土工防渗膜；在基岩露头且裂隙发育、岩性完整性较差的地方采用水泥砂浆或混凝土封闭处理，然后再铺土工膜防渗，防渗膜采用随堆随铺原则。

1.1.4 堆灰体防护措施

堆灰体形成的永久边坡一般采用干砌块石防护，考虑到灰体的堆灰边坡比较缓（边坡为 1 ： 4），且干砌石护坡略显生硬，从美化环境的角度出发，对灰体形成的永久边坡采用浆砌块石框格种草护坡。框格尺寸为2.0 ｍ×2.0 ｍ，框条尺寸为 0.3 ｍ×0.3 ｍ，采用Ｍ７.5 浆砌块石砌筑，框格内覆土绿化。

1.1.5 抑尘措施

灰渣场在运行过程中，表层粉煤灰被自然风吹动会造成飞灰污染。为了防止飞灰污染环境，要保持灰面的湿润，并及时绿化；定期喷洒灰面，调整灰渣含水量；灰渣的运输车辆采用密闭式，防止运输过程中灰渣飞扬污染环境。

1.2 植物措施

1.2.1 堆灰体周边绿化

为防治水土流失和改善灰渣场周边环境，在灰渣场周边征地范围内布置防护林。防护林采用乔、灌、草相结合的方式，形成高、中、低 3 个层次错落有致的植被形式。乔灌木均采用坑植，乔木选用刺槐、小叶榕等，株行距为 3 ｍ×4 ｍ；灌木选用马桑、黄荆、紫薇等，株行距为 1.5 ｍ×2 ｍ。草籽采用撒播，草种选用狗牙根、结缕草、紫花苜蓿等。

1.2.2 堆灰平台及边坡绿化

灰渣场堆灰平台覆土后，在堆灰平台上采用乔、灌、草混种的方式进行绿化。乔灌木均采用坑植，乔木按 0.6 ｍ×0.4 ｍ（径×深）进行整地，树种选用小叶榕、刺槐、泡桐等，株行距为 3 ｍ×4 ｍ；灌木按 0.4 ｍ×0.3 ｍ（径×深）进行整地，树种选用马桑、芭茅等，株行距为1.5 ｍ×2 ｍ。草籽采用撒播，草种选用狗牙根、龙须草、显子草、结缕草、苇状羊茅等。堆灰边坡撒播草籽进行绿化，草种选用狗牙根、结缕草、紫花苜蓿等。

1.2.3 灰渣场管理站绿化

在灰渣场西侧管理站周边裸地植树绿化，考虑到临近公路，乔木选用香樟、柏树等，株行距为 3 ｍ×4 ｍ；灌木选用紫薇、迎春花等，株行距为 1.5 ｍ×2 ｍ；草籽采用撒播，草种选用狗牙根、结缕草、紫花苜蓿等。通过对研究区植物种类的典型抽样调查，对植物种类组成及重要值进行了初步研究。重要值是在计算、评估物种多样性时的重要指标，以综合数值表示植物种在群落中的相对重要性。犹家沟灰渣场植物种类、习性及重要值见表 1。

文章来源：《中国水土保持》论文《火力发电厂灰渣场生态恢复措施探讨》

作者：

陈萍

（重庆市水利电力建筑勘测设计研究院，重庆401120）

文中配图部分来源网络

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