礦山生產建設項目水土保持技術措施分析——以云南東川為例

馬槽 周永貴

（昆明市東川區(qū)水務局 云南昆明 654100）

東川礦區(qū)范圍為東經102°41′—102°51′，北緯26°8′—26°30′，面積約660km2，礦區(qū)氣候屬亞熱帶、溫帶交疊型，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，主導風向為南北風；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；在地質結構上，屬華夏大地構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碎屑巖等所組成。東川銅最早記錄見于公元4世紀，東晉《華陽國志南中志》記錄了當時堂螂產白銅。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地。新中國成立后，國家將東川作為一五重點項目加以建設，銅礦的開采迎來了一個高峰。

隨著經濟社會的不斷發(fā)展，新時期的開采技術的不斷成熟，采選技術的不斷提升，人為破壞生態(tài)環(huán)境的現象明顯減少，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 礦山建設生產影響水土環(huán)境的主要表現

礦山在建設生產過程中，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，對沿河構成安全威脅。其主要表現形式為以下幾類。

1.1 開挖造成邊坡失穩(wěn)

礦產資源是地殼在其長期形成、發(fā)展與演變過程中的產物，往往需要經歷多次的構造運動，經過一系列的地質作用聚集形成。因此，礦山建設生產，不可避免的對原地貌進行破壞重建，在進行探、采過程中，必然要對地表進行開挖，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

礦山建設生產過程中，除去自身建設需消耗部分棄土（渣）外，大部分棄土（渣）需要通過外運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組成在長時期不能被植被覆蓋，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漫長而復雜的過程，是生態(tài)系統為了維持自身的平衡而做出的自然選擇。水系統的破壞主要表現在對地表環(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合的手段來進行。工程措施主要包含放緩邊坡、支擋、巖土加固、坡面封閉防護等。通過削坡減載，削掉部分不穩(wěn)定的巖土體，達到減輕土體重量，減緩邊坡，提高其穩(wěn)定性；在此基礎上，通過對不穩(wěn)定的巖土體進行支擋防護以維持土體平衡。同時在坡面通過錨桿、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)。植物防護主要是在工程防護的基礎上，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生活區(qū)造成的影響，同時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、渣場防護所采用的植被覆蓋措施，在增加植被覆蓋度的同時，其主要作用在于減少降雨侵蝕力，對大氣降水進行重新分配和有效調節(jié)，發(fā)揮其獨有的水文生態(tài)功能。研究表明，植被系統一般可分為3個層次，即冠層、枯落物層、含根土壤層，3個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、產流歷時，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。

傳統的防護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，另一方面則是建設單位的水土保持意識仍待提高和加強。

3 加強防護水土流失的措施建議

3.1 強化分區(qū)治理

礦山建設生產涉及區(qū)域廣泛，由于立地條件的不同，自然條件各異，需要進行水土保持生態(tài)修復進行分區(qū)治理，設定不同的生態(tài)修復目標。在水土保持措施設計時，應充分考慮水土的平衡，不同高海拔生態(tài)系統的保護與恢復，特定的土壤侵蝕區(qū)的重建恢復等，依靠生態(tài)系統自身的調控能力和人工調控能力的相互作用，達到生態(tài)修復和治理的目的。以一個小流域為例，只有明確分區(qū)治理任務和目標，綜合喬、灌、草等植物措施，坡面水系等溝坡工程措施和科學的農耕措施有機結合，有利于流域內生態(tài)環(huán)境恢復、生物多樣性和安全生產條件的綜合改善，才能夠起到綜合立體防護，充分體現人與自然和諧共處的理念。

3.2 加大綜合利用力度

礦山生產提倡綜合利用和循環(huán)利用，在水土保持措施設計時，應當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有綜合的考慮，結合未來生產生活區(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防護措施；棄土（渣）的流向也是礦山建設生產過程中比較容易破壞周邊生態(tài)環(huán)境，產生水土流失的薄弱環(huán)節(jié)，在措施設計中，除了傳統的渣場堆存外，提升水土保持綜合利用力度，實現水土保持生態(tài)效益、社會效益和經濟效益。

3.3 點面結合，重視區(qū)域生態(tài)質量

區(qū)域生態(tài)質量，是當前全社會共同關注的熱點問題，是基于生態(tài)系統評估、環(huán)境承載力、可持續(xù)發(fā)展等理論體系的綜合學科。礦山水土保持措施設計，在有針對性的防范的同時，應綜合考慮區(qū)域整體生態(tài)環(huán)境，從大環(huán)境為切入點，與大的生態(tài)環(huán)境系統相融合，使點上的生態(tài)修復能夠融入大的生態(tài)系統，從而實現環(huán)境的有機結合與統一。

3.4 重視生態(tài)自我修復

充分發(fā)揮生態(tài)的自我修復能力。在對重點治理區(qū)進行治理的同時，積極開展了生態(tài)自我修復的研究和推廣工作。最大限度的避免礦山建設生產對環(huán)境的不利影響，盡量依靠生態(tài)系統的自然修復能力恢復植被。結合水利部提出的“充分發(fā)揮大自然的自我修復能力，實施生態(tài)修復工程”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程。

4 結語

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)利用礦產資源，保護生態(tài)環(huán)境，重視區(qū)域生態(tài)環(huán)境的平衡、協調和安全，需要在理論創(chuàng)新、技術研究、工程治理上不斷下功夫。

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