矿山生产建设项目水土保持技术措施分析——以云南东川为例<br/>

矿山生产建设项目水土保持技术措施分析——以云南东川为例

2014-02-01马槽周永贵

资源节约与环保 2014年10期

马槽周永贵

（昆明市东川区水务局云南昆明 654100）

东川矿区范围为东经102°41′—102°51′，北纬26°8′—26°30′，面积约660km2，矿区气候属亚热带、温带交叠型，气温在41℃至-1.8℃之间，年平降水为600-1200mm，基本集中在6-9月，其中以7、8月份居多，主导风向为南北风；矿区地形主要特征是阿尔卑斯型中高山，被众多呈南北向和东西向的“V”形山谷切割，地势陡峭，坡度一般在30-40°之间；在地质结构上，属华夏大地构造单元上的康滇地轴的一部分，称之为“东川块状隆起”，地层由元古界昆阳群地层、震旦系地层和少量的古生界、第四系地层及火山质碎屑岩等所组成。东川铜最早记录见于公元4世纪，东晋《华阳国志南中志》记录了当时堂螂产白铜。明万历年间，由于资本主义萌芽，中国的商业有了很的发展，带动了货币的广泛使用，而滇铜则作为货币原料的主要产地。新中国成立后，国家将东川作为一五重点项目加以建设，铜矿的开采迎来了一个高峰。

随着经济社会的不断发展，新时期的开采技术的不断成熟，采选技术的不断提升，人为破坏生态环境的现象明显减少，但在开采过程中仍不可避免的对水土环境带来一定影响。

1 矿山建设生产影响水土环境的主要表现

矿山在建设生产过程中，改变了原有地形地貌，除了对本区水土环境造成破坏外，还会对区域生态环境产生影响，大面积的水土流失，破坏生态环境，造成下游河道淤积堵塞，河道抬升，对沿河构成安全威胁。其主要表现形式为以下几类。

1.1 开挖造成边坡失稳

矿产资源是地壳在其长期形成、发展与演变过程中的产物，往往需要经历多次的构造运动，经过一系列的地质作用聚集形成。因此，矿山建设生产，不可避免的对原地貌进行破坏重建，在进行探、采过程中，必然要对地表进行开挖，形成的大小边坡，破坏了原有土体平衡，容易造成边坡失稳，在边坡自身重力和降雨径流的作用下，造成规模不一的水土流失。

1.2 弃土弃渣对生态环境的影响

矿山建设生产过程中，除去自身建设需消耗部分弃土（渣）外，大部分弃土（渣）需要通过外运或新建弃渣场的方式来加以消耗，无论是何种形式的渣场，均需对原地形地貌加以改造，使之满足使用功能。因此，弃土（渣）的客观存在和消耗，在一方面压占土地对地表环境造成损害，另一方面因自身的物质组成在长时期不能被植被覆盖，在外力作用下容易流失，易对周边生态环境造成一定的影响。

1.3 地下开采造成的地表塌陷

地表塌陷属于重力侵蚀的一种，大部分资源埋藏在地下，在采掘过程中，破坏了原有的应力环境，加上地表大气、水环境的影响，容易在矿体上部地表造成张裂和塌陷，从而改变地表形态，影响水土环境。

1.4 水系破坏造成新的沖淤变化

地表、地下水系的形成是一个漫长而复杂的过程，是生态系统为了维持自身的平衡而做出的自然选择。水系统的破坏主要表现在对地表环境破坏后，地表径流流向改变，入渗量的减少以及地表、地下水力参数的改变。新的水流形态必然会带来新的沖淤变化。

2 目前采取的主要措施

2.1 坡面治理维持平衡

目前边坡的治理主要采取工程措施加生物措施相结合的手段来进行。工程措施主要包含放缓边坡、支挡、岩土加固、坡面封闭防护等。通过削坡减载，削掉部分不稳定的岩土体，达到减轻土体重量，减缓边坡，提高其稳定性；在此基础上，通过对不稳定的岩土体进行支挡防护以维持土体平衡。同时在坡面通过锚杆、锚索、注浆等方式封闭整改坡面，避免受到外力的影响和作用致使边坡失稳。植物防护主要是在工程防护的基础上，通过提高坡面植被覆盖度，减少降雨对坡面的影响。

2.2 截流排水防止冲刷

截流排水，是矿山水土保持治理中常见的一种方法，为了确保作业区或生活区的安全运行，需要将上游来水通过截流排水的方式将其引至上述区域以外，避免了上游来水可能会对生产生活区造成的影响，同时也防止径流对已扰动地表的冲刷，带来新的水土流失。

2.3 渣体拦挡防止水土流失

弃土（渣）的存在，以及随意的丢弃，是矿山水土流失最为常见的一种方式。水土保持“先拦后弃”的理念，即是对上述水土流失防治最好的注脚，常见的有渣场集中堆放，亦有临时拦挡，渣体表面绿化等。

2.4 新增植被覆盖削弱降雨侵蚀

前述坡面治理、渣场防护所采用的植被覆盖措施，在增加植被覆盖度的同时，其主要作用在于减少降雨侵蚀力，对大气降水进行重新分配和有效调节，发挥其独有的水文生态功能。研究表明，植被系统一般可分为3个层次，即冠层、枯落物层、含根土壤层，3个层在防止土壤侵蚀中各具特性，冠层能够减少林地的有效降水量，延长降水、产流历时，削弱雨滴击溅地表的能力，控制土壤侵蚀的发生；枯落物层和含根土壤层能够再一次固土保水，涵养水源，减轻坡面径流侵蚀。

传统的防护措施在一定程度上能够满足防止水土流失的需要，但在综合防治的效果上仍显不足，一方面是由于部分水土保持方案编制单位不愿深入研究下功夫，另一方面则是建设单位的水土保持意识仍待提高和加强。

3 加强防护水土流失的措施建议

3.1 强化分区治理

矿山建设生产涉及区域广泛，由于立地条件的不同，自然条件各异，需要进行水土保持生态修复进行分区治理，设定不同的生态修复目标。在水土保持措施设计时，应充分考虑水土的平衡，不同高海拔生态系统的保护与恢复，特定的土壤侵蚀区的重建恢复等，依靠生态系统自身的调控能力和人工调控能力的相互作用，达到生态修复和治理的目的。以一个小流域为例，只有明确分区治理任务和目标，综合乔、灌、草等植物措施，坡面水系等沟坡工程措施和科学的农耕措施有机结合，有利于流域内生态环境恢复、生物多样性和安全生产条件的综合改善，才能够起到综合立体防护，充分体现人与自然和谐共处的理念。

3.2 加大综合利用力度

矿山生产提倡综合利用和循环利用，在水土保持措施设计时，应当从一开始的基建期土石方平衡上寻找自身可消耗利用的部分，对表层土的剥离利用应有综合的考虑，结合未来生产生活区的覆土绿化，渣场、尾矿库的覆土封场等，确定其存留的位置与临时防护措施；弃土（渣）的流向也是矿山建设生产过程中比较容易破坏周边生态环境，产生水土流失的薄弱环节，在措施设计中，除了传统的渣场堆存外，提升水土保持综合利用力度，实现水土保持生态效益、社会效益和经济效益。

3.3 点面结合，重视区域生态质量

区域生态质量，是当前全社会共同关注的热点问题，是基于生态系统评估、环境承载力、可持续发展等理论体系的综合学科。矿山水土保持措施设计，在有针对性的防范的同时，应综合考虑区域整体生态环境，从大环境为切入点，与大的生态环境系统相融合，使点上的生态修复能够融入大的生态系统，从而实现环境的有机结合与统一。

3.4 重视生态自我修复

充分发挥生态的自我修复能力。在对重点治理区进行治理的同时，积极开展了生态自我修复的研究和推广工作。最大限度的避免矿山建设生产对环境的不利影响，尽量依靠生态系统的自然修复能力恢复植被。结合水利部提出的“充分发挥大自然的自我修复能力，实施生态修复工程”水土保持新思路，遵循自然规律、不断加快水土流失治理进程。