豫西礦區生態環境水土流失防治的措施探究

李俊超 王湛

摘要：豫西是河南省礦產資源分布及開采的重要地區，礦山開采及加工雖對當地社會經濟發展起到了重要作用，但也加劇水土流失，使生態更加脆弱。本文通過對礦區水土流失特點及防治措施的綜合分析，提出開展豫西礦區水土流失防治體系研究的思路，以期為該區域水土保持、土地復墾與礦山地質環境恢復治理工作提供理論依據。

關鍵詞：生態環境；水土流失；綜合防治；研究思路；豫西礦區

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0049-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.029

Abstract： Western He'nan is an important area for the distribution and mining of mineral resources in He'nan province. Mining and processing have played an important role in the development of local social and economic development， but it also aggravates soil erosion and makes the ecology more fragile. Based on the comprehensive analysis of soil erosion characteristics and control measures in the mining area， this paper puts forward the research ideas of soil and water loss prevention and control system in the western He'nan mining area， in order to provide theoretical basis for soil and water conservation， land reclamation and the restoration and treatment of mine geological environment in this area.

Key words： Eco-environment； Soil and water loss； Comprehensive prevention and control； Research train of thought； West He'nan mining area

豫西山區位于我國第二階梯向第三階梯的過渡帶，又是黃土高原與黃淮海平原的交接地帶，地質條件較為復雜，加之該區域處于我國南北分界線上，使得該區域生態環境極其脆弱，地質災害頻發。據統計，豫西黃土丘陵區面積約2.78萬km2，其中中度以上侵蝕面積1.31 km2。同時，豫西是河南省礦產資源分布及開采的重要地區，形成了煤炭、鋁土礦及金礦基地。礦山開采及加工雖對當地社會經濟發展起到重要作用，但也加劇水土流失，惡化生態環境，使災害發生頻次逐年增加和危害愈發嚴重。

豫西礦山開采造成的水土流失及生態資源環境問題，是礦區亟需解決的問題。目前對豫西水土流失特點相關研究主要針對區域性、單一礦種，而對于豫西礦區整體研究鮮見報道。綜合目前礦區水土流失特點，充分考慮他人研究中存在的不足，針對豫西礦區自然條件，分析不同性質礦山條件下礦區水土流失影響因素及響應作用，進而探尋豫西礦山采礦過程中水土流失發生特點及發展規律，以礦區生態環境為目標，提出豫西礦區水土流失防治關鍵措施及配置模式，建立防治措施體系，有效防治礦區水土流失，實現該區域可持續發展，具有重要的理論與實踐意義。

因此，本研究開展豫西礦區水土流失特點及防治，可為礦區水土保持、土地復墾與礦山地質環境恢復治理工作提供理論依據。

1 礦區水土流失特點研究現狀分析

1.1 礦區水土流失概念

李文銀等[1]提出礦區水土流失主要原因是人為因素導致水土資源的破壞和損失，進而引起土地生產力下降甚至完全喪失土地功能。

1.2 不同類型礦區水土流失特點研究進展

1.2.1 采礦塌陷地水土流失特點研究

井工開采過程中造成地面塌陷導致土體、植被及生態資源破壞，加劇土壤侵蝕，威脅人類的生產生活。李文銀等[1]將礦區塌陷分為水動力致塌的巖溶塌陷和采空致塌的礦山塌陷。地面塌陷極易破壞土壤結構，減少土壤含水量，降低土壤容重，增加地表水入滲量，加快土壤風蝕，改變土壤地表微地形，改變徑流流向和流速[2]，引起嚴重的水土流失和土壤沙化，進而降低植被覆蓋度，破壞自然景觀。同時，塌陷更會造成土壤養分的淋溶和流失，惡化土壤微生物的生長環境[3]。

1.2.2 矸石山水土流失特點研究

我國目前堆積煤矸石達15～20億t，每年新增1.5億t，占用土地6700 hm2。李德平等[4]通過對矸石山的地形地貌、降水特征和植被覆蓋程度的研究得出：雨強越大、坡度越長、坡度越陡，土壤侵蝕程度越大；植被覆蓋度越高、水土流失量越小。

1.2.3 排土場水土流失特點研究

排土場是在露天開采過程中由大量剝離物人工堆墊形成的特殊巨型地貌。土壤均為復填土，層序紊亂、理化性質變壞、養分丟失。表層土容重大，滲透系數低，且非均勻沉降產生沉降裂縫，造成地表徑流嚴重，植物扎根困難。白中科等[5]從露天礦排土場的邊坡坡度、土壤容重、土體物質組成與土壤侵蝕之間的關系研究入手，對排土場水土流失進行分類和評估，認為其侵蝕程度與堆積物的組成、堆積坡向、坡位及植被覆蓋度均有密切關系。

2 礦區水土流失防治研究現狀分析

2.1 礦區水土流失防治研究現狀

國外關于礦區水土流失防治源自于土地復墾。李香云等[6]分析相關文獻認為，西方發達國家的礦產資源開發利用已成功轉型，其水土流失防治更加注重法律保障，且法律體系健全，防治技術成熟，并和旅游業等行業緊密結合，初步實現生態效益與經濟效益、社會效益的協同發展。新中國成立前，我國礦區水土保持研究尚屬空白。新中國成立后，隨著采礦、冶金業的迅猛發展，其造成的水土流失問題逐漸引起重視，礦區的水土保持工作才開始起步。近年來，越來越多的科研工作者投身到礦區水土保持的研究中，也取得了不少成果。白中科等[5]通過對露天礦廢棄地復墾技術的研究，從中篩選出包括黃土直接鋪蓋工藝、植被綜合修復在內的6種新技術。

2.2 礦區水土流失防治研究存在的問題

礦區水土流失防治措施體系研究具有以下特點：（1）針對某一礦區和單一礦山水土流失防治措施應用研究較多，水土流失綜合防治措施體系研究較少；（2）針對礦區單項水土流失防治措施研究深入，綜合防治措施體系及配置模式研究較少，防治措施多結合水保方案編制提出；（3）針對多礦種礦區水土流失防治關鍵措施及配置模式研究較少。

3 豫西礦區水土流失防治措施的思路探究

針對目前國內外對礦區水土流失研究出現的問題，并結合豫西地區特殊的自然條件，我們提出從以下三個方面對豫西礦區水土流失防治進行探究：

3.1 不同性質礦山礦區水土流失影響因素及響應作用研究

通過資料收集獲得豫西不同性質礦山開采空間分布格局及開采現狀，利用豫西現有觀測資料探究不同性質礦山礦區水土流失影響因素。通過現場勘查，利用因素分解法等分析豫西礦區水土流失影響因素之間響應作用。

3.2 采礦過程中水土流失發生特點及發展規律研究

針對豫西不同性質礦山采礦過程，利用土壤侵蝕發生原理，采用GIS分析法，探求豫西礦區水土流失發展規律。

3.3 豫西礦區水土流失防治關鍵措施配置模式及防治體系研究

通過豫西礦區水土流失發生特點及發展規律研究，基于景觀生態原理，在豫西礦區生態重建研究基礎上，針對豫西礦區提出水土流失防治關鍵措施及配置模式，建立有效的防治措施體系。

參考文獻

[1]李文銀，王治國.蔡繼清.工礦區水土保持[M].北京：科學出版社，1996.

[2]趙國平，畢銀麗，楊偉等.神府煤田風沙區采煤塌陷對粒度成分特征的影響[J].中國沙漠，2015，（6）：1461-1466.

[3]Tripathi N， Singh R S， Singh J S. Impact of post-miningsubsidence on nitrogen transformation in southern tropical drydeciduous forest， India[J]. Environmental research， 2009，109（3）： 258-266.

[4]李德平，張玉梅，方繼臣等.煤矸石水土流失規律與防治措施的研究[J].水土保持研究，2001，8（3）：22-25.

[5]白中科，王文英，李晉川等.試析平朔露天煤礦廢棄地復墾的新技術[J].煤炭環境保護，1998，12（6）：47-50.

[6]李香云.國外生態用水管理制度與啟示[J].水利發展研究，2013，（9）：83-86.

收稿日期：2018-04-18

作者簡介：李俊超（1988-），男，碩士，工程師，研究方向為礦區土壤修復技術與應用研究。