淺談某市廢棄螢石礦生態環境修復工程

羅 照 曾慶昌 張奇聰

(江西省地質環境監測總站,江西省 南昌 330095)

0 引言

項目區位于龍頭山鄉礦產集中區,該礦山主要開采螢石礦,位于合福高鐵德興段沿線東側,以地下開采為主的小型礦山,于2010 年政策性關閉。2010—2018 年,礦區內存在盜采螢石礦的現象,盜采方式主要為露天開挖,目前盜采活動已被制止。因盜采活動造成礦區土地資源破壞、地形地貌景觀破壞、礦山地質災害隱患等環境問題。

1 自然地理及地質環境條件

1.1 自然地理

該廢棄礦山位于江西省上饒市德興市龍頭山鄉,屬于中亞熱帶濕潤季風氣候區,氣候溫和濕潤。多年平均氣溫17.2 ℃;雨量充沛,為江西省暴雨中心區域,雨量多集中在春夏季(3-7 月),約占全年雨量的68 %,年雨量變差220 mm,平均年蒸發量為1 325.38 mm。

1.2 地質環境條件

1.2.1 地形地貌

項目區地處低山地貌,整體地勢東高西低,南高北低,地面標高610～1 113 m。山坡整體自然坡度約25°～45°,自然坡高30～50 m。山體植被較發育,植被覆蓋率達到80 %,以灌叢、毛竹及松樹為主。

1.2.2 地層巖性及工程地質特征

該次對勘查區內擬建擋墻基礎底部巖土體進行取樣測試,其物理力學特征見表1。

表1 強風化花崗巖物理力學性質指標Tab.1 Index of physical mechanical properties of highly weathered granite

1.2.3 水文地質條件

項目區地下水類型主要為基巖構造裂隙水,含水巖組為燕山期花崗巖,分布面積4.19 km2。泉流量為0.1～0.569 L/s,地下徑流模數為1.74～2.46 L/s·km2,含水量中等。區內構造裂隙水補、逕、排分區不明顯。

2 礦山生態環境問題

(1) 土地資源破壞：據勘查,該礦山開采造成土地資源破壞較嚴重,主要破壞形式有剝采面開挖、廢石壓占破壞土地等。土地資源破壞總面積約102 400 m2。

(2) 地形地貌景觀破壞：礦山開采引起土地資源破壞的同時也造成了植被破壞、邊坡高陡、大深凹坑等地形地貌景觀破壞。該螢石礦因開采造成地形地貌景觀破壞面積約57 400 m2。

(3) 地質災害隱患：礦山露天開采形成高陡邊坡、廢渣堆積于上坡上是引發崩塌、滑坡、泥石流的重要因素。據現場勘查,礦區內目前未見明顯的地質災害現象發生。

3 生態修復工程設計

3.1 廢石清理、土石方回填

據勘查報告,礦區內廢石堆共10 處,大致呈條帶狀分布于治理區溝谷、山坡坡腳及坡腰部,廢石堆壓占破壞土地面積16 933 m2,堆積坡度3°～35°,堆積總方量約77 532.4 m3。設計將以上廢石堆回填至溝谷內,然后進行平整。據實際地形進行階狀放坡及平整。

3.2 擋土墻工程

礦區北側1 號廢石堆FS1 臨近溪溝,廢石堆坡腳處可見基巖出露。廢石堆局部已滑塌,造成溪溝淤塞,為確保廢石堆穩定及防止水土流失,設計在該廢石堆坡腳處修建擋土墻,見圖1。

圖1 擋土墻結構圖Fig.1 Structural drawing of retaining wall

擋墻依山體地形沿廢石堆坡腳修建,墻高5 m (含基礎埋深1.0 m),頂寬1.0 m,底寬約2 m。面坡傾斜坡度1∶0.2,背坡垂直;墻底水平。墻體設計為混凝土結構,采用砼C40 一體現澆,擋墻背側底部設置HDPE 防滲土工膜,防滲段寬3.0 m。

3.3 截排水溝工程

①礦區地表截水溝共設計2 種類型,編號為Ⅰ型、Ⅱ型。其中：Ⅰ型截水溝主要沿1#治理區外圍兩側山體布設,總長590 m,斷面呈矩形。頂部內寬0.7 m,底部內寬0.7 m,溝深0.6 m,溝壁垂直厚度0.25 m。Ⅱ型截水溝主要沿2#治理區外圍兩側山體布設,總長1 300 m,斷面呈矩形。頂部內寬0.9 m,底部內寬0.9 m,溝深0.6 m,溝壁垂直厚度0.25 m。

②為加強區內地表水的排導,在治理區內布設多條排水溝,總長846 m,斷面呈矩形。頂部內寬0.5 m,底部內寬0.5 m,溝深0.6 m,溝壁垂直厚度0.25 m。

3.4 礦區復綠工程

經計算,礦區需復綠面積約31 017 m2。復綠措施主要為種植松樹苗、爬山虎、播撒草籽等。樹苗應選擇適應當地氣候、抗旱、生命力頑強的馬尾松。松樹種植間距為1.5 m,樹苗應選擇成活率較高的3 年左右的苗木,樹苗高0.5～0.6 m。

3.5 設立告示牌

為提高公眾生態環境保護意識、法律意識,在礦區入口公路旁,設立告示碑,刻碑文以告示公眾該礦山開挖的時間,存在的環境問題、治理時間、治理面積和其他注意事項等。

3.6 工程監測

在治理工程竣工后,為檢驗工程施工質量,擬對治理主體工程進行工程監測。監測內容包括治理區擋土墻變形及穩定性監測、截水工程運行情況監測、礦區植被恢復情況監測等。

4 結語

該廢棄礦山存在的環境問題主要有：土地資源破壞、地質災害隱患等,通過采取廢石清理、土石方回填、擋土墻、截排水溝以及覆土復綠等工程措施,將消除該廢棄礦山歷史遺留的環境問題,修復治理被破壞的礦山及周邊生態環境。