關于土地復墾方案中水土資源平衡分析研究-以河南省洛陽市某鋁土礦土地復墾方案為例

■王征征

（河南省煤田地質局一隊　河南　新鄭　451150）

關于土地復墾方案中水土資源平衡分析研究-以河南省洛陽市某鋁土礦土地復墾方案為例

■王征征

（河南省煤田地質局一隊河南新鄭451150）

水土資源是土地復墾過程中重要的因素，水土資源平衡分析又是土地復墾方案中重要的內容之一，只有清楚項目區(qū)水土資源狀況，才能因地制宜地對項目區(qū)進行科學的規(guī)劃與部署，全面提高土地利用效率，確保經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益達到合理的協(xié)調統(tǒng)一和效益的最大化。本文以河南省洛陽市某鋁土礦為例對水土資源的平衡分析做詳細探討。

土地復墾水土資源平衡分析

1　概述

長期以來，在我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程中，土地、礦產(chǎn)資源開發(fā)支持了各項生產(chǎn)建設，但也留下了大量廢棄地，未得到及時復墾利用。隨著各地經(jīng)濟建設步伐的加快，工礦廢棄地的數(shù)量依然持續(xù)增加，導致土地復墾“舊賬未還、新賬又欠”，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境，加劇了人地矛盾，影響了經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。土地復墾是指對生產(chǎn)建設和自然災害損毀的土地，采取整治措施，使其達到可供利用狀態(tài)的活動。土地復墾是解決經(jīng)濟社會發(fā)展、礦產(chǎn)資源開發(fā)與土地資源保護的矛盾，防止環(huán)境污染、恢復生態(tài)平衡、促進社會和諧的有效途徑。土地復墾過程中，水土資源平衡是復墾兩個重要的因素，特別是對缺水的干旱地區(qū)和缺土的地區(qū)，本文以河南省洛陽市某鋁土礦為例進行分析研究。

2　項目區(qū)概況

2.1項目區(qū)自然地理

項目區(qū)位于嵩山井田東部，屬低山丘陵地貌，地勢為南高、北低。礦區(qū)內海拔標高300～400m，南北向沖溝十分發(fā)育，多呈陡峭的“V”字型，深10～30m，坡度3～5°，有利于降雨自然排泄。

2.2項目區(qū)土地利用及損毀狀況

本項目區(qū)土地總面積 173.1309hm2，其中耕地（水澆地0.8995hm2、旱地 126.9295hm2）127.8290hm2，草地（其它草地）020.5118hm2，城鎮(zhèn)村及工礦用地（村莊1.1813hm2、采礦用地23.6088hm2）24.7901hm2。

該鋁土礦為露天及地下開采，根據(jù)礦區(qū)開采現(xiàn)狀，造成以損毀土地單元主要包括辦公生活區(qū)、廢石場、炸藥庫、露天采坑、已塌陷區(qū)、預測塌陷區(qū)，已損毀土地面積56.4997hm2，損毀土地類型主要為旱地、水澆地、草地、村莊、采礦用地。損毀方式主要為壓占、挖損和塌陷。地下開采部分為預測塌陷區(qū)，預測損毀土地面積14.1673hm2，損毀土地類型為旱地、草地、村莊及采礦用地。

3　土源平衡分析

本方案復墾過程中，需要覆土的復墾單元主要是工業(yè)場地、廢石場、露采坑坑底、露采區(qū)邊坡、塌陷區(qū)及其裂縫。

3.1表土覆蓋量計算

表1　需覆土單元需土表

設復墾土地總共有n個復墾單元，各復墾單元的復墾面積分別為A1、A2、…、An，不同復墾方向的覆土厚度分別為H1、H2、…、Hn，則復墾區(qū)的覆土量按下式計算：

需覆土用地單元需土量計算詳見表1。

3.2表土剝離量計算

項目區(qū)土源主要為廢石場堆土，廢石場2在東、西露采過程中堆積了大量表土，面積68321m2，存土厚度在4m左右，設復墾區(qū)剝離表土量Vs（m3），剝離表土面積為S（m2），剝離表土厚度為h（m），計算方法如下式：vs=S×h

表土剝離量273284m3。

3.3表土供需平衡分析

通過對復墾區(qū)內的供土量和需土量進行計算，項目區(qū)表土可供給量27.33萬m3，表土需求量25.72萬m3，故復墾區(qū)內可供表土資源量能滿足復墾所需，不需要再繼續(xù)剝離表土，對廢石場土地存在臨時壓占性損毀，可根據(jù)需土量實際情況，滿足復墾所需表土量即可，盡量不破壞更多的土地面積。

4　水資源平衡分析

4.1需水量計算

4.1.1居民生活用水

該項目區(qū)人口數(shù)為14人，平均每人每日用水量為30L，所以項目區(qū)內生活用水量為420m3。

4.1.2農(nóng)業(yè)灌溉用水

本項目的復墾目標，是建成適宜耕作、能灌、能排、保水、保肥、保土、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田，灌溉保證率達到75%。

4.1.3農(nóng)業(yè)種植結構

根據(jù)項目區(qū)的農(nóng)業(yè)氣候特征和海拔高度，當?shù)刈魑锇炊N植小麥、夏種玉米、花生等，可達一年兩熟，具體見表2。

表2　項目區(qū)三大作物主要生育階段及其全生育期情況表

4.1.4農(nóng)業(yè)灌溉保證率

根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》GB50288-99的規(guī)定，在充分考慮灌區(qū)水土資源、種植結構、水文氣象等因素的前提下，確定項目區(qū)灌溉保證率為75%，見表3。

表3　豫中區(qū)灌溉用水定額

4.1.5項目區(qū)農(nóng)業(yè)需水量計算

項目區(qū)主要種植小麥、玉米、花生、紅薯等糧食作物。在進行作物需水量計算時，我們選取種植面積大、具有代表性的小麥、玉米、花生等作物。在本方案內考慮現(xiàn)狀水澆地面積為0.8995hm2，據(jù)土地復墾適宜性評價分析，擬復墾水澆地為0.8995hm2（13.4925畝）。規(guī)劃作物種植結構如表4：

表4　項目區(qū)水澆地主要種植結構情況表

根據(jù)當?shù)囟←湣⑾挠衩缀退菊趄v蒸發(fā)量（ET）試驗資料，參照《河南省用水定額》（DB41/T385-2004）對項目區(qū)主要農(nóng)作物需水量的預測和調查，項目區(qū)在設計灌溉保證率P=75%時，小麥需水量＝120m3/畝；玉米需水量＝95m3/畝；花生需水量＝30m3/畝。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需水量用下列公式計算：

式中：

W需—農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總需水量，m3；M毛—綜合毛灌溉定額，m3/畝；A—灌溉面積，畝；

毛灌溉定額根據(jù)下式計算：

式中：

M凈-作物凈灌溉定額，m3/畝；

η-灌溉水利用系數(shù)。

灌溉水利用系數(shù)根據(jù)下式計算：η=η渠×η田

本項目確定渠系水利用系數(shù)η渠為0.75，具體見表5。

表5　我國自流灌區(qū)渠系水利用系數(shù)

η田-在田間工程完善、灌水技術良好的條件下：水澆地的田間水利用系數(shù)可以達到0.80以上。

綜合考慮各種情況以后，確定田間水利用系數(shù)η旱=0.95

則：水澆地灌溉水利用系數(shù)η=η渠×η旱=0.75×0.95=0.71

考慮各種情況以后，確定灌溉水利用系數(shù)η=0.71。

根據(jù)上式計算，作物需水量可見表6：

表6　作物需水量表

設計年內復墾責任區(qū)農(nóng)業(yè)總需水量計算

計算可知，復墾責任區(qū)在灌溉保證率為75%的情況下，農(nóng)業(yè)灌溉每年需水0.7060萬m3。

4.1.6復墾后管護期需水量

按照當?shù)卣{查，復墾后每年每公頃林、草地需澆水4次（3月下旬發(fā)芽前；每年5～6月促進枝葉擴大；夏季干旱時澆水；11月份澆封凍水），每次澆水60m3/hm2。

故管護期間需水：（60m3/次·hm2）×4次/a×18.83hm2×3a=1.36萬m3。

4.2可供水量計算

復墾區(qū)內用水主要靠礦區(qū)東北部的機井供水。

水泵提水量可按下式計算：W=3600Qtn

W-水泵提水量，m3；3600-單位換算系數(shù)；Q-抽水站設計流量，0.03m3/s；t-水泵每天開機時間，取6h；n-抽水天數(shù)，d。

經(jīng)過計算，每天機械提水總量648m3。

4.3水量供需平衡計算

根據(jù)以上需水量和供水量的計算，對其進行比較，復墾責任區(qū)在灌溉保證率為75%的情況下，農(nóng)業(yè)灌溉每年需水2.066萬m3，日均需水量56.6m3，生活用水每天420m3，故每天需水量為476.6m3。礦山水泵每天抽水可提供648m3，大于每天需水量，項目內足以滿足水量供需平衡。

5　結語

水土資源是土地復墾過程中重要的因素，水土資源平衡分析又是土地復墾方案中重要的內容之一，，也是決定土地復墾是否能夠實現(xiàn)的規(guī)劃設計的依據(jù)，土源分析是復墾種植的重要環(huán)節(jié)，水資源平衡分析是水資源高效利用的前提和基礎，只有科學的進行資源平衡分析，合理的規(guī)劃設計并調整產(chǎn)業(yè)結構和布局，才能實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一協(xié)調和效益的最大化。

[1]土地復墾條例 （國務院592號文），2011-3-5.

[2]土地復墾方案編制實務，國土資源部整理中心 [M].北京：中國大地出版社，2011.

[3]李慶華.礦山復墾技術 [J].云南環(huán)境科學，2003,1.

TV2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-421-2