浅谈豫北地区水泥建设项目水土流失特点及其水土保持措施

谢磊 张伟伟 雷东

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

浅谈豫北地区水泥建设项目水土流失特点及其水土保持措施

谢磊 张伟伟 雷东

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

以位于豫北地区的卫辉市天瑞水泥有限公司豆义沟水泥灰岩矿山作为研究对象，介绍了豫北地区水土流失状况及特点，并分析建设项目采取相应的水土保持措施及带来的生态效应。

水泥建设项目；水土流失；水土保持

豫北地区位于河南省境内黄河以北地区，包括安阳、新乡、焦作、濮阳、鹤壁以及济源，地处太行山东、南麓，与山西省毗邻，地跨黄河、海河两大水系，属暖温带大陆性季风气候，面积2.85万km2，人口2 100万。特殊的地理位置和气候条件以及人口密度大、人为干扰多等因素，导致豫北地区水土流失严重。豫北地区是河南省重要的水泥生产基地，水泥生产在促进经济社会发展的同时，其项目在施工和运行过程中也带来了较为严重的水土流失问题以及对生态环境的不断破坏，因此针对豫北地区水泥建设项目水土流失特点和采取水土保持措施的研究显得尤为重要。

1 水泥建设项目开采特点

水泥灰岩矿属于硅酸盐类矿石,具有分布广、埋藏浅的特点，常采用露天开采方式。开采工艺一般为表层剥离、钻孔爆破、破碎、运输进厂，同时废石运至废石场堆置。矿山开采前的表层剥离会导致植被完全破坏，野生动植物生境丧失，破坏原有的生态环境，地貌的改变几乎不可恢复。矿山开采剥离的废石和弃土量较大，堆放占用大量面积土地，同时若防护措施采取不当，将会造成较为严重的水土流失。据有关研究，矿山开采区的土壤侵蚀模数约为森林地区的2 000倍[1]。这里以位于豫北地区的卫辉市天瑞水泥有限公司豆义沟水泥灰岩矿山作为研究对象，参考本项目水土保持设施竣工验收评估报告，分析其水土流失特点以及采取的水土保持措施，以期对同区域类似工程项目水土流失治理提供指导和借鉴。

2 水土流失状况及特点

2.1 项目区水土流失状况

卫辉市西北部为土石山区和山前倾斜平原区，该区地形复杂、沟壑纵横、裸岩面积大、植被稀疏，是产生水土流失的主要区域；中南部是向黄河冲洪积平原过渡的平原和洼地。本项目位于卫辉市西部，地处太行山东麓向豫鲁平原过渡的低山丘陵地带，总地势呈西北高东南低。其最高点海拔高程324.5 m，最低点海拔160.0 m，最大高差165.5 m，一般相对高差80～100 m，处于卫辉市水土流失较为严重的区域。同时，根据《卫辉市水土流失重点防治区划分图》及《河南省水土流失重点防治区通告图集》，本项目位于水土保持重点治理区内。

2.2 项目区水土流失特点

项目区位于低山丘陵区，区内沟壑纵横，地面起伏较大，遇暴雨后径流沿地面汇集较快，流速大且水势猛，因此多有天然水力侵蚀和重力侵蚀综合作用而成的深沟，边坡及陡壁处多为沟蚀区，植被稀少处留有降雨产生的面蚀痕迹。

3 水土保持措施

3.1 工程措施

本项目在工业场地防治区采取了绿化区域土地整治0.12 hm2；在破碎站防治区采取绿化区域土地整治0.11 hm2,卸料口下部混凝土挡墙长26.80 m、高9 m以及混凝土365 m3，其边坡砖砌挡墙长32.60 m、高2.20 m以及砖砌48.62 m3；在矿区道路防治区采取了石质排水沟长120 m、宽0.20 m、深0.20 m，石方开挖4.80 m3；在皮带廊防治区采取绿化区域土地整治5.10 hm2和复耕2.07 hm2。

本项目根据项目区水土流失特点和各防治区所处地势及施工特点，采取相应设计标准，完成了符合设计标准和水土保持工程设施质量要求的工程措施，发挥了相应的水土保持效应。

3.2 植物措施

本项目在工业场地防治区种植松树30株和撒播种植狗牙根0.12 hm2；在破碎站防治区种植欧美杨107号106株和撒播种植狗牙根0.11 hm2；在皮带廊防治区撒播种植狗牙根5.10 hm2。

本项目根据豫北地区特点对树种的选择比较适宜，不同植物类型有机结合且增加了绿化面积和丰富了植被的多样性,同时林草植物栽培得当，使得成活率和保存率较高,有效地改善了生态环境，发挥了较好的水土保持效应。

3.3 临时措施

本项目对露天采场防治区施工临时堆土采用装土编织袋1 600个和开挖截排水沟1 500 m，土石方开挖412.50 m3；对工业场地防治区施工临时堆土采用装土编织袋600个和开挖截排水沟450 m，土石方开挖120 m3；对破碎站防治区施工临时堆土采用装土编织袋520个和开挖截排水沟430 m，土石方开挖115 m3；对矿区道路防治区施工临时堆土采用装土编织袋720个和开挖截排水沟920 m，土石方开挖245 m3；对皮带廊防治区施工临时堆土采用装土编织袋680个和开挖截排水沟670 m，土石方开挖185 m3。

本项目根据项目区水土流失特点和各防治区所处地势及施工特点，特别是对表土剥离大，临时堆土时间较长的特点,针对性的采取相应临时措施，有效地减少施工过程产生的水土流失影响。

4 水泥建设项目采取水土保持措施所带来的生态效益

根据对卫辉市天瑞水泥有限公司豆义沟水泥灰岩矿山水土流失特点，以及采取水土保持措施的分析可见，在水泥建设项目中水土保持工程措施及植物措施的有效实施,所带来的生态效益比较突出。比如在水泥建设项目中采取栽植乔木林的措施，是水土保持功能最为显著的植被类型，由于坡度和雨强是影响植被作用的主要外在因子，乔木林的地被物层在植被保持水土中发挥主导作用[2]。有研究通过2001～2005年连续5年对密云水库集水区的流域水文监测，其数据结果表明:随着植被的恢复，流域内的多数水质指标都达到一类水质标准[3]。

可见，在水泥建设项目中采取水土保持植物措施同样能带来较大潜力和无法替代的生态效应。同样，在施工期采取的针对性的临时措施，可以有效的避免不必要的水土流失发生，进一步减少对生态环境的影响。

5 结语

水土资源是人类赖以生存的物质基础，从在水泥建设项目中采取水土保持措施所带来的生态效应可以看出，水土保持在保护生态环境中起到重要的作用。《中国大百科全书·水利》水土保持分支中明确指出:水土保持是研究水土流失形成、发生原因、规律和水土保持基本原理的一门学问，据以制定规划和运用综合措施，防止水土流失，保护、改良和合理利用山丘区、风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益，以改善农业生产条件，建立良好生态环境的应用技术科学[4]。

水泥建设项目水土保持措施要发挥效益，必须要结合区域自然环境状况,措施的布设要因地制宜，突出防护效果。根据水泥建设项目的实际情况和自然环境特点，采取适宜的水土保持措施布设，可以充分发挥水土保持措施的效益，有效防治生产建设项目造成的水土流失[5]。因此，虽然我国水土保持工作尚处于探索阶段，但随着国民经济的发展，进一步开创水土保持工作的新局面，已经成为我们面临的紧迫任务。

[1]姜德文.开发建设项目水土保持损益分析研究[M].北京:中国水利水电出版社,2008.

[2]吴钦孝,赵鸿雁.植被保持水土的基本规律和总结[J].水土保持学报,2001,15(4):13～15.

[3]杨新兵,余新晓,孔庆艳,陈慧新.植被对流域水文特征响应研究[J].水土保持学报,2007,21(3):179～182.

[4]中国大百科全书水利卷编辑委员会.中国大百科全书·水利[M].上海:中国大百科全书出版社,1992:394～395.

[5]陈国兵,张静.河南省生产建设项目水土流失特点及其防治措施[J].河南水利与南水北调,2013,15:46～47.

项目来源:2014年度河南省科学院项目—基础研究项目—预先研究项目（水土保持技术在豫北地区水泥灰岩矿闭矿生态恢复中的研究与应用）。