擴建礦山生產建設項目水土保持問題及對策

王普

擴建礦山生產建設項目水土保持問題及對策

王普

（廣東中灝勘察設計咨詢有限公司，廣東 肇慶 526060）

以德慶縣九市鎮德鑫石礦場為例，從擴建礦山前期主要遺留問題、水土保持現狀、水土流失特征和治理要求等方面出發，論述了此類生產建設項目存在的主要問題，并提出了相應的解決方案。此方案使礦山生產建設項目在基建期和運行期，既能保證生產安全，又能很好地維護生態環境，減少水土流失的發生。

擴建礦山；水土流失；水土保持；生態環境

1 前言

水土保持作為中國的一項基本國策，在中國的經濟發展過程中發揮了巨大作用?！端帘３址ā奉C布后，中國的水土保持工作進入了一個新的階段。自2011年《水土保持法》修訂后，水土保持工作進一步得到加強。中國礦產資源豐富，在礦產資源開發利用過程中，存在大量土石方開挖與回填，廢土石的排棄與堆放擠壓地表，占用大量土地資源。且開采形成的裸露山體，極易形成新的水土流失。

擴建礦山水土流失程度更加明顯，這是因為前期不規范的開采以及水土保持工作還不到位，礦山基建期剝離土體無序堆放和裸露開采平臺及坡面存在，以及廢土廢渣隨意排放，這就給水土流失的發生提供了基礎。

2 項目及項目區概況

德慶縣九市鎮德鑫石礦場位于德慶縣城東87o方位，直距26.5 km處，中心地理坐標東經111°59′52″，北緯23°09′10″，行政區劃隸屬德慶縣九市鎮管轄。礦場開采礦種為建筑用花崗巖。礦場建設單位為德慶縣九市鎮德鑫石礦場2008年取得現采礦證范圍，礦區面積0.054 6 km2，開采標高+270～+70 m，開采規模為每年1.5×105m3，采礦期限為2012-11-26—2019-02-02。2016年建設單位向德慶縣國土資源局提出擴大礦區范圍及生產規模的申請，變更礦區范圍總體向東向擴大，北面縮減，面積增加0.026 km2，變更礦區范圍由10個拐點連線圈定，開采標高變更為+290～+30 m，礦區面積0.080 6 km2。

礦山在2015年補報了原開采范圍水土保持方案，涉及采礦區、礦山道路區、排土場區、生活及生產設施區等。項目區屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫20.9 ℃，年平均降雨1 690.7 mm。礦區地處丘陵區，最大相對高差230 m。礦區微地貌形態簡單，區內總體地勢呈東高西低，地形坡度一般為15°～35°，局部較陡，山體自然坡向為北西向，上陡下緩。山頂呈渾圓狀，地形切割淺～中等。項目區屬南方紅壤丘陵區，礦區土壤類型為花崗巖風化型黃壤，植被屬于常綠闊葉林帶。

3 項目所在區水土流失現狀

根據2013年廣東省水利廳和珠江水利委員會珠江水利科學研究院聯合調查發布的《廣東省第四次水土流失遙感普查成果報告》，德慶縣現有水土流失面積364.6 km2，占縣國土總面積的18.2%，其中自然侵蝕面積165.19 km2，占總水土流失面積的45.3%；人為侵蝕面積199.42 km2，占總水土流失面積的54.7%。

自然侵蝕主要分布在山區和丘陵區，以面蝕為主。人為侵蝕類型主要包括陡坡開荒、采石取土，侵蝕強度從中度到劇烈均存在，侵蝕情況較為嚴重，且取土采礦造成大面積高強度的侵蝕。德慶工程侵蝕中絕大部分為采石取土和開發建設項目侵蝕。

4 礦區存在水土流失的主要問題

通過對礦區實地調查，礦區水土流失主要發生區域存在于采礦區、舊采區、工業設施生產區以及排土場區等。以下分區域進行分析說明。

4.1 采礦區

由于前期采礦作業，項目區地表大面積裸露，僅見零星植被覆蓋，面蝕、溝蝕等水土流失現象普遍。通過對周邊相同類型的用地進行調查，并訪問調查業主及相關施工人員，礦區未開采前，其水土流失輕微，區內生長著大量喬木及灌木，植被覆蓋較好，土壤流失背景值每年為500 t/km2。從現場調查看，采礦區內地表大面積裸露，部分區域形成高陡裸露邊坡。但大部分區域為裸露巖體，開采形成臺階較穩定，但開采上邊坡為土質邊坡，此區域裸露，造成了較嚴重的水土流失潛在危險。

4.2 舊采區

本區包括原采礦范圍內已采但未包含在本次礦山變更范圍內區域，也包括礦山自開采歷史以來已采未治理區域。本區大部分區域裸露，裸露土質邊坡基本板結呈現青苔色，少有雜草生長。前期開采遺留臺階布置不規則，平臺暫未綠化，少部分區域長有桉樹、芒草等植物。本區內還零星存在有小規模臨時堆土，臨時堆土表面已生長有葛類以及雜草等植物，水土流失輕微，但大部分區域還是存在較嚴重的水土流失情況。

4.3 工業設施生產區

本區擾動和擠壓土地面積較大，從現場調查來看，主要存在的情況是裸露地表未硬化或植被覆蓋，存在水土流失隱患。堆料場未對其進行攔擋覆蓋防護。

4.4 排土場區

根據對本項目現狀排土場調查，現狀排土場堆放坡度較大，堆土邊坡裸露情況嚴重，雖有排土場芒草、桉樹等植物進行綠化，但從現場邊坡侵蝕溝深度及寬度和攔沙壩前沉淀泥沙等情況來看，水土流失情況依然存在。

5 礦區水土保持狀況

通過現場調查，礦區水土保持設施主要如下。

5.1 舊采區

舊采區下游+63.97 m標高處有一平地，為疏導上邊坡（高約2.5 m）及周邊匯水，有一現狀排水溝，排水溝為0.35 m×0.35 m矩形漿砌石溝。

5.2 排土場區

現狀排土場區下游50 m溝道內修建有一座攔沙壩，該攔沙壩修建于2015年。攔渣壩采用漿砌石結構，攔沙壩尺寸為壩高3.5 m，頂寬2.5 m，底寬3 m，壩基埋藏深度0.5 m，長約35 m。設置有上下兩個泄水洞，泄水洞直徑約0.5 m。另外現狀排土場裸露平臺和邊坡已生長有桉樹、芒草以及葛藤等植物，但是植被覆蓋率不高，大約為30%。

5.3 工業設施生產區

在工業設施生產區機修間地磅處下設直徑為0.5 m的排水暗管，該排水暗管疏導采坑底部抽水泵抽出的積水，工業設施生產區道路旁排水溝排往下游暗涵。破碎生產線下埋設有暗涵排水，涵管直徑約為1.2 m。涵管起端接來自辦塘坑山溪匯水和采礦底部積水，末端設置有一座三級沉沙池。三級沉沙池尺寸為57.6 m×16.8 m（長×寬），第一級長12.0 m，第二級長16 m，第三級長20.0 m，每級之間設置平臺，平臺寬2.4 m，池體建材采用漿砌石砌筑，厚2.4 m。

5.4 礦山道路區

礦山道路區路面采用泥結碎石路面，主要水保設施為道路靠近山體側排水溝和簡易沉沙池，另外本區在部分路段還存在有暗管銜接排水，但長度不長。

5.5 辦公生活區

本區已修建多年，場地全部硬化，在房屋靠近山側，有現狀山坡排水溝，排水溝尺寸為0.2 m×0.25 m（寬×深）。區內設有綠化樹池，栽植有四季桂、海桐、女貞等喬灌木。

6 解決擴建礦山水土流失對策

6.1 加強水土保持宣傳和監管度

水行政主管部門還要切實履行水土保持監督執法職責。水行政主管部門尤其是基層部門，一般對于所在轄區企業了解較多，要經常深入實地進行水土保持宣傳和監管工作。實踐證明，宣傳是基礎，培訓是手段，對提高水土保持監督執法成效一直發揮著重要作用。加強水土保持宣傳，使水土保持意識深入人心，這一手段必須常抓不懈，持之以恒。各級水行政主管部門應制訂行之有效的水土保持技術培訓計劃，通過各種傳播媒體，深入地開展水土保持宣傳活動。

水行政主管部門要建立健全水土保持預防監督技術服務體系，及時掌握水土流失動態變化，正確評價和預測水土流失治理效果，不斷提高水土保持技術水平，充分加強水土流失動態監控，推動水土保持預防監督工作的深入發展。另外，水行政主管部門要切實嚴格執行水土保持法的規定，對于擴建礦山生產建設項目，在擴建礦區投產運營前，要對上期水土保持設施進行水土保持驗收。水土保持設施驗收合格后，方可投產運營。同時，要督促和引導建設單位開展水土保持監測工作，礦山開采擾動面積大，開挖土石方量大，剝離廢土石多，要掌握礦區水土流失動態，就必須開展水土保持監測工作。

6.2 增強建設單位水土保持工作意識

水土保持是生態環境建設的主體，通過宣傳不斷增強建設單位的水土保持法制觀念，提高其履行水土保持法律義務，實現項目礦山安全生產，水土流失得到治理，創造良好的生態環境。

建設單位是水土保持工作主體單位，只有建設單位充分認識到水土保持工作的重要性，才能使其有意識地進行項目區水土流失治理工作。擴建礦山生產建設項目水土流失存在范圍廣、點多、流失程度和強度分布不均、水土流失危害較大等特點，建設單位要充分認識到水土流失危害，將防治責任范圍內水土流失治理徹底，避免對礦山正常生產和周邊居民產生不利影響。

6.3 對前期開采遺留水土流失區域進行治理

6.3.1 設計原則

根據水土保持方案編制的目標，結合項目和項目區特點，本項目水土保持措施的設計應遵循以下原則：①對本次新增的水土保持措施，設計時要以安全、經濟、水土保持效果好為原則；工程措施設計應同時考慮與植物措施相結合，確保水土保持效果良好。②水土保持工程措施要和主體工程相互協調，不影響主體工程的順利施工。③設計采用技術標準為《開發建設項目水土保持技術規范》（GB 50433—2008），同時參照水利部和相關行業的有關技術規范，工程設計必須滿足技術規范的要求。

6.3.2 工程措施防治標準及要求

根據《防洪標準》（GB 50201—94）規定，礦區截排水溝采用洪水重現期=10%。

6.3.3 植物措施設計要求

6.3.3.1 植物種類選擇

植被采用林草結合綠化的方式，綠化喬木選擇鄉土樹種馬尾松；灌木選擇性價比高的夾竹桃；藤本植物采用爬山虎和凌霄，爬山虎栽植在平臺內側，沿開挖坡面向上爬行生長，凌霄栽植在平臺擋土墻內側，沿開挖邊坡向下生長；草種選擇易于生長、水土保持效果好的狗牙根草、百喜草進行混合撒播。

6.3.3.2 栽植技術設計

采用喬灌草混交的栽植方式，喬灌栽植先整地，然后挖種植坑。根據《造林技術規程》（GB/T 15776—2006）馬尾松栽植密度為16.67株/平方千米，折合為株行距為4.0 m×4.0 m，夾竹桃栽植株行距為2.0 m×2.0 m，栽植后人工踩實并澆透底水，以后根據天氣變化情況確定澆水頻度。選用藤本植物栽植密度采用株行距每米2株進行栽植。

6.3.3.3 苗木、種子規格要求

馬尾松帶土球，球徑40 cm×40 cm，胸徑2 cm，冠高2.0 m；夾竹桃帶土球，球徑30 cm×30 cm，冠高1.5 m，小枝分蘗好；爬山虎及凌霄地徑1.5 cm，主蔓長度2 m，分枝數3枝，樹齡1.5 d以上。選用草籽發芽率需保證85%以上。

6.3.4 具體治理方案

在舊采區南部靠近現狀排土場處裸露邊坡上5 m處增設一道截水溝，按上游最大匯流面積12 400 m2進行設計。采用漿砌石襯砌，厚度為300 mm，總長約212 m。

根據對現狀排土場調查，現狀排土場存在堆放坡度較大、堆放高度較高等問題。對現狀排土場進行削坡開級，待其堆放坡度和分臺階高度達到《水土保持工程設計規范》（GB 51018—2014）的要求后再進行水土流失治理。

在現狀排土場平臺內側設置排水溝，排水溝采用漿砌石襯砌，厚度為300 mm，斷面為0.4 m×0.4 m的矩形斷面。共需布設排水溝852 m。

在平整后的平臺頂部+205 m標高，邊緣內5 m處設置一道截水溝，根據截水溝承接最大匯流面積10 000 m2進行截水溝尺寸計算。共需布設截水溝297 m。

排土場規范完畢后，對其進行綠化植被恢復工作。采用喬灌草相結合的方式進行。喬木選用馬尾松，株距4.0 m×4.0 m，灌木選用夾竹桃，栽植株行距2.0 m×2.0 m，草籽選用狗牙根、百喜草混合草籽，草種撒播量為50 kg/hm2。共栽植喬木625株，灌木8 125株，撒播草籽3.45 hm2。

6.4 對擴建區域易發水土流失區域進行防治

擴建區域主要指擴建采礦區，開采前須在開采境界線上10 m處布設截水溝，用于攔截上游匯水，避免上游匯水對剝離開采土體產生沖刷。在礦區匯水下游設置沉沙設施，由于采礦區內剝離廢土和廢石的存在，在暴雨沖刷這些廢土石極易流入下游，須沉淀后方可排入周邊水體。礦區開采結束后，應及時進行礦區土地復墾工作。

7 結語

擴建礦山生產建設項目水土流失問題，既包括前期開采區和排土場遺留問題，又包括擴建范圍新增區域。所以，針對這種特點，要求建設單位和水行政主管部門要履行各自職責，做好礦區水土保持工作，使得項目區既能安全運營，又能與周邊生態環境相協調，將開發建設所產生的水土流失負面影響降到最低點，促進人與自然和諧發展。

［1］水利部水利水電規劃設計總院.GB 51018—2014水土保持工程設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2014.

［2］王治國，張云龍，劉徐師，等.林業生態工程學［M］.北京：中國林業出版社，2000.

［3］水利部水土保持監測中心.生產建設項目水土保持準入條件研究［M］.北京：中國林業出版社，2010.

［4］趙方瑩，孫保平.礦山生態植被恢復技術［M］.北京：中國林業出版社，2009.

［5］中國水土保持學會水土保持規劃設計專業委員會.生產建設項目水土保持設計指南［M］.北京：中國水利水電出版社，2011.

S157

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.033

2095－6835（2019）13－0080－03

〔編輯：嚴麗琴〕