礦山生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)措施分析——以云南東川為例

馬槽 周永貴

（昆明市東川區(qū)水務(wù)局 云南昆明 654100）

東川礦區(qū)范圍為東經(jīng)102°41′—102°51′，北緯26°8′—26°30′，面積約660km2，礦區(qū)氣候?qū)賮啛釒А貛Ы化B型，氣溫在41℃至-1.8℃之間，年平降水為600-1200mm，基本集中在6-9月，其中以7、8月份居多，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟媳憋L(fēng)；礦區(qū)地形主要特征是阿爾卑斯型中高山，被眾多呈南北向和東西向的“V”形山谷切割，地勢陡峭，坡度一般在30-40°之間；在地質(zhì)結(jié)構(gòu)上，屬華夏大地構(gòu)造單元上的康滇地軸的一部分，稱之為“東川塊狀隆起”，地層由元古界昆陽群地層、震旦系地層和少量的古生界、第四系地層及火山質(zhì)碎屑巖等所組成。東川銅最早記錄見于公元4世紀(jì)，東晉《華陽國志南中志》記錄了當(dāng)時(shí)堂螂產(chǎn)白銅。明萬歷年間，由于資本主義萌芽，中國的商業(yè)有了很的發(fā)展，帶動了貨幣的廣泛使用，而滇銅則作為貨幣原料的主要產(chǎn)地。新中國成立后，國家將東川作為一五重點(diǎn)項(xiàng)目加以建設(shè)，銅礦的開采迎來了一個(gè)高峰。

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，新時(shí)期的開采技術(shù)的不斷成熟，采選技術(shù)的不斷提升，人為破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象明顯減少，但在開采過程中仍不可避免的對水土環(huán)境帶來一定影響。

1 礦山建設(shè)生產(chǎn)影響水土環(huán)境的主要表現(xiàn)

礦山在建設(shè)生產(chǎn)過程中，改變了原有地形地貌，除了對本區(qū)水土環(huán)境造成破壞外，還會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，大面積的水土流失，破壞生態(tài)環(huán)境，造成下游河道淤積堵塞，河道抬升，對沿河構(gòu)成安全威脅。其主要表現(xiàn)形式為以下幾類。

1.1 開挖造成邊坡失穩(wěn)

礦產(chǎn)資源是地殼在其長期形成、發(fā)展與演變過程中的產(chǎn)物，往往需要經(jīng)歷多次的構(gòu)造運(yùn)動，經(jīng)過一系列的地質(zhì)作用聚集形成。因此，礦山建設(shè)生產(chǎn)，不可避免的對原地貌進(jìn)行破壞重建，在進(jìn)行探、采過程中，必然要對地表進(jìn)行開挖，形成的大小邊坡，破壞了原有土體平衡，容易造成邊坡失穩(wěn)，在邊坡自身重力和降雨徑流的作用下，造成規(guī)模不一的水土流失。

1.2 棄土棄渣對生態(tài)環(huán)境的影響

礦山建設(shè)生產(chǎn)過程中，除去自身建設(shè)需消耗部分棄土（渣）外，大部分棄土（渣）需要通過外運(yùn)或新建棄渣場的方式來加以消耗，無論是何種形式的渣場，均需對原地形地貌加以改造，使之滿足使用功能。因此，棄土（渣）的客觀存在和消耗，在一方面壓占土地對地表環(huán)境造成損害，另一方面因自身的物質(zhì)組成在長時(shí)期不能被植被覆蓋，在外力作用下容易流失，易對周邊生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。

1.3 地下開采造成的地表塌陷

地表塌陷屬于重力侵蝕的一種，大部分資源埋藏在地下，在采掘過程中，破壞了原有的應(yīng)力環(huán)境，加上地表大氣、水環(huán)境的影響，容易在礦體上部地表造成張裂和塌陷，從而改變地表形態(tài)，影響水土環(huán)境。

1.4 水系破壞造成新的沖淤變化

地表、地下水系的形成是一個(gè)漫長而復(fù)雜的過程，是生態(tài)系統(tǒng)為了維持自身的平衡而做出的自然選擇。水系統(tǒng)的破壞主要表現(xiàn)在對地表環(huán)境破壞后，地表徑流流向改變，入滲量的減少以及地表、地下水力參數(shù)的改變。新的水流形態(tài)必然會帶來新的沖淤變化。

2 目前采取的主要措施

2.1 坡面治理維持平衡

目前邊坡的治理主要采取工程措施加生物措施相結(jié)合的手段來進(jìn)行。工程措施主要包含放緩邊坡、支擋、巖土加固、坡面封閉防護(hù)等。通過削坡減載，削掉部分不穩(wěn)定的巖土體，達(dá)到減輕土體重量，減緩邊坡，提高其穩(wěn)定性；在此基礎(chǔ)上，通過對不穩(wěn)定的巖土體進(jìn)行支擋防護(hù)以維持土體平衡。同時(shí)在坡面通過錨桿、錨索、注漿等方式封閉整改坡面，避免受到外力的影響和作用致使邊坡失穩(wěn)。植物防護(hù)主要是在工程防護(hù)的基礎(chǔ)上，通過提高坡面植被覆蓋度，減少降雨對坡面的影響。

2.2 截流排水防止沖刷

截流排水，是礦山水土保持治理中常見的一種方法，為了確保作業(yè)區(qū)或生活區(qū)的安全運(yùn)行，需要將上游來水通過截流排水的方式將其引至上述區(qū)域以外，避免了上游來水可能會對生產(chǎn)生活區(qū)造成的影響，同時(shí)也防止徑流對已擾動地表的沖刷，帶來新的水土流失。

2.3 渣體攔擋防止水土流失

棄土（渣）的存在，以及隨意的丟棄，是礦山水土流失最為常見的一種方式。水土保持“先攔后棄”的理念，即是對上述水土流失防治最好的注腳，常見的有渣場集中堆放，亦有臨時(shí)攔擋，渣體表面綠化等。

2.4 新增植被覆蓋削弱降雨侵蝕

前述坡面治理、渣場防護(hù)所采用的植被覆蓋措施，在增加植被覆蓋度的同時(shí)，其主要作用在于減少降雨侵蝕力，對大氣降水進(jìn)行重新分配和有效調(diào)節(jié)，發(fā)揮其獨(dú)有的水文生態(tài)功能。研究表明，植被系統(tǒng)一般可分為3個(gè)層次，即冠層、枯落物層、含根土壤層，3個(gè)層在防止土壤侵蝕中各具特性，冠層能夠減少林地的有效降水量，延長降水、產(chǎn)流歷時(shí)，削弱雨滴擊濺地表的能力，控制土壤侵蝕的發(fā)生；枯落物層和含根土壤層能夠再一次固土保水，涵養(yǎng)水源，減輕坡面徑流侵蝕。

傳統(tǒng)的防護(hù)措施在一定程度上能夠滿足防止水土流失的需要，但在綜合防治的效果上仍顯不足，一方面是由于部分水土保持方案編制單位不愿深入研究下功夫，另一方面則是建設(shè)單位的水土保持意識仍待提高和加強(qiáng)。

3 加強(qiáng)防護(hù)水土流失的措施建議

3.1 強(qiáng)化分區(qū)治理

礦山建設(shè)生產(chǎn)涉及區(qū)域廣泛，由于立地條件的不同，自然條件各異，需要進(jìn)行水土保持生態(tài)修復(fù)進(jìn)行分區(qū)治理，設(shè)定不同的生態(tài)修復(fù)目標(biāo)。在水土保持措施設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮水土的平衡，不同高海拔生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)，特定的土壤侵蝕區(qū)的重建恢復(fù)等，依靠生態(tài)系統(tǒng)自身的調(diào)控能力和人工調(diào)控能力的相互作用，達(dá)到生態(tài)修復(fù)和治理的目的。以一個(gè)小流域?yàn)槔?，只有明確分區(qū)治理任務(wù)和目標(biāo)，綜合喬、灌、草等植物措施，坡面水系等溝坡工程措施和科學(xué)的農(nóng)耕措施有機(jī)結(jié)合，有利于流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)、生物多樣性和安全生產(chǎn)條件的綜合改善，才能夠起到綜合立體防護(hù)，充分體現(xiàn)人與自然和諧共處的理念。

3.2 加大綜合利用力度

礦山生產(chǎn)提倡綜合利用和循環(huán)利用，在水土保持措施設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)從一開始的基建期土石方平衡上尋找自身可消耗利用的部分，對表層土的剝離利用應(yīng)有綜合的考慮，結(jié)合未來生產(chǎn)生活區(qū)的覆土綠化，渣場、尾礦庫的覆土封場等，確定其存留的位置與臨時(shí)防護(hù)措施；棄土（渣）的流向也是礦山建設(shè)生產(chǎn)過程中比較容易破壞周邊生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生水土流失的薄弱環(huán)節(jié)，在措施設(shè)計(jì)中，除了傳統(tǒng)的渣場堆存外，提升水土保持綜合利用力度，實(shí)現(xiàn)水土保持生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 點(diǎn)面結(jié)合，重視區(qū)域生態(tài)質(zhì)量

區(qū)域生態(tài)質(zhì)量，是當(dāng)前全社會共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題，是基于生態(tài)系統(tǒng)評估、環(huán)境承載力、可持續(xù)發(fā)展等理論體系的綜合學(xué)科。礦山水土保持措施設(shè)計(jì)，在有針對性的防范的同時(shí)，應(yīng)綜合考慮區(qū)域整體生態(tài)環(huán)境，從大環(huán)境為切入點(diǎn)，與大的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)相融合，使點(diǎn)上的生態(tài)修復(fù)能夠融入大的生態(tài)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合與統(tǒng)一。

3.4 重視生態(tài)自我修復(fù)

充分發(fā)揮生態(tài)的自我修復(fù)能力。在對重點(diǎn)治理區(qū)進(jìn)行治理的同時(shí)，積極開展了生態(tài)自我修復(fù)的研究和推廣工作。最大限度的避免礦山建設(shè)生產(chǎn)對環(huán)境的不利影響，盡量依靠生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)能力恢復(fù)植被。結(jié)合水利部提出的“充分發(fā)揮大自然的自我修復(fù)能力，實(shí)施生態(tài)修復(fù)工程”水土保持新思路，遵循自然規(guī)律、不斷加快水土流失治理進(jìn)程。

4 結(jié)語

資源開采與環(huán)境破壞的矛盾，尤其是水土資源的破壞，其重生的過程漫長，合理的開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，重視區(qū)域生態(tài)環(huán)境的平衡、協(xié)調(diào)和安全，需要在理論創(chuàng)新、技術(shù)研究、工程治理上不斷下功夫。

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