关于土地复垦方案中水土资源平衡分析研究-以河南省洛阳市某铝土矿土地复垦方案为例

■王征征

（河南省煤田地质局一队　河南　新郑　451150）

关于土地复垦方案中水土资源平衡分析研究-以河南省洛阳市某铝土矿土地复垦方案为例

■王征征

（河南省煤田地质局一队河南新郑451150）

水土资源是土地复垦过程中重要的因素，水土资源平衡分析又是土地复垦方案中重要的内容之一，只有清楚项目区水土资源状况，才能因地制宜地对项目区进行科学的规划与部署，全面提高土地利用效率，确保经济效益、社会效益和生态效益达到合理的协调统一和效益的最大化。本文以河南省洛阳市某铝土矿为例对水土资源的平衡分析做详细探讨。

土地复垦水土资源平衡分析

1　概述

长期以来，在我国工业化、城镇化进程中，土地、矿产资源开发支持了各项生产建设，但也留下了大量废弃地，未得到及时复垦利用。随着各地经济建设步伐的加快，工矿废弃地的数量依然持续增加，导致土地复垦“旧账未还、新账又欠”，严重破坏了生态环境，加剧了人地矛盾，影响了经济社会的可持续发展。土地复垦是指对生产建设和自然灾害损毁的土地，采取整治措施，使其达到可供利用状态的活动。土地复垦是解决经济社会发展、矿产资源开发与土地资源保护的矛盾，防止环境污染、恢复生态平衡、促进社会和谐的有效途径。土地复垦过程中，水土资源平衡是复垦两个重要的因素，特别是对缺水的干旱地区和缺土的地区，本文以河南省洛阳市某铝土矿为例进行分析研究。

2　项目区概况

2.1项目区自然地理

项目区位于嵩山井田东部，属低山丘陵地貌，地势为南高、北低。矿区内海拔标高300～400m，南北向冲沟十分发育，多呈陡峭的“V”字型，深10～30m，坡度3～5°，有利于降雨自然排泄。

2.2项目区土地利用及损毁状况

本项目区土地总面积 173.1309hm2，其中耕地（水浇地0.8995hm2、旱地 126.9295hm2）127.8290hm2，草地（其它草地）020.5118hm2，城镇村及工矿用地（村庄1.1813hm2、采矿用地23.6088hm2）24.7901hm2。

该铝土矿为露天及地下开采，根据矿区开采现状，造成以损毁土地单元主要包括办公生活区、废石场、炸药库、露天采坑、已塌陷区、预测塌陷区，已损毁土地面积56.4997hm2，损毁土地类型主要为旱地、水浇地、草地、村庄、采矿用地。损毁方式主要为压占、挖损和塌陷。地下开采部分为预测塌陷区，预测损毁土地面积14.1673hm2，损毁土地类型为旱地、草地、村庄及采矿用地。

3　土源平衡分析

本方案复垦过程中，需要覆土的复垦单元主要是工业场地、废石场、露采坑坑底、露采区边坡、塌陷区及其裂缝。

3.1表土覆盖量计算

表1　需覆土单元需土表

设复垦土地总共有n个复垦单元，各复垦单元的复垦面积分别为A1、A2、…、An，不同复垦方向的覆土厚度分别为H1、H2、…、Hn，则复垦区的覆土量按下式计算：

需覆土用地单元需土量计算详见表1。

3.2表土剥离量计算

项目区土源主要为废石场堆土，废石场2在东、西露采过程中堆积了大量表土，面积68321m2，存土厚度在4m左右，设复垦区剥离表土量Vs（m3），剥离表土面积为S（m2），剥离表土厚度为h（m），计算方法如下式：vs=S×h

表土剥离量273284m3。

3.3表土供需平衡分析

通过对复垦区内的供土量和需土量进行计算，项目区表土可供给量27.33万m3，表土需求量25.72万m3，故复垦区内可供表土资源量能满足复垦所需，不需要再继续剥离表土，对废石场土地存在临时压占性损毁，可根据需土量实际情况，满足复垦所需表土量即可，尽量不破坏更多的土地面积。

4　水资源平衡分析

4.1需水量计算

4.1.1居民生活用水

该项目区人口数为14人，平均每人每日用水量为30L，所以项目区内生活用水量为420m3。

4.1.2农业灌溉用水

本项目的复垦目标，是建成适宜耕作、能灌、能排、保水、保肥、保土、高产、稳产农田，灌溉保证率达到75%。

4.1.3农业种植结构

根据项目区的农业气候特征和海拔高度，当地作物按冬种植小麦、夏种玉米、花生等，可达一年两熟，具体见表2。

表2　项目区三大作物主要生育阶段及其全生育期情况表

4.1.4农业灌溉保证率

根据《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99的规定，在充分考虑灌区水土资源、种植结构、水文气象等因素的前提下，确定项目区灌溉保证率为75%，见表3。

表3　豫中区灌溉用水定额

4.1.5项目区农业需水量计算

项目区主要种植小麦、玉米、花生、红薯等粮食作物。在进行作物需水量计算时，我们选取种植面积大、具有代表性的小麦、玉米、花生等作物。在本方案内考虑现状水浇地面积为0.8995hm2，据土地复垦适宜性评价分析，拟复垦水浇地为0.8995hm2（13.4925亩）。规划作物种植结构如表4：

表4　项目区水浇地主要种植结构情况表

根据当地冬小麦、夏玉米和水稻蒸腾蒸发量（ET）试验资料，参照《河南省用水定额》（DB41/T385-2004）对项目区主要农作物需水量的预测和调查，项目区在设计灌溉保证率P=75%时，小麦需水量＝120m3/亩；玉米需水量＝95m3/亩；花生需水量＝30m3/亩。

农业生产需水量用下列公式计算：

式中：

W需—农业生产总需水量，m3；M毛—综合毛灌溉定额，m3/亩；A—灌溉面积，亩；

毛灌溉定额根据下式计算：

式中：

M净-作物净灌溉定额，m3/亩；

η-灌溉水利用系数。

灌溉水利用系数根据下式计算：η=η渠×η田

本项目确定渠系水利用系数η渠为0.75，具体见表5。

表5　我国自流灌区渠系水利用系数

η田-在田间工程完善、灌水技术良好的条件下：水浇地的田间水利用系数可以达到0.80以上。

综合考虑各种情况以后，确定田间水利用系数η旱=0.95

则：水浇地灌溉水利用系数η=η渠×η旱=0.75×0.95=0.71

考虑各种情况以后，确定灌溉水利用系数η=0.71。

根据上式计算，作物需水量可见表6：

表6　作物需水量表

设计年内复垦责任区农业总需水量计算

计算可知，复垦责任区在灌溉保证率为75%的情况下，农业灌溉每年需水0.7060万m3。

4.1.6复垦后管护期需水量

按照当地调查，复垦后每年每公顷林、草地需浇水4次（3月下旬发芽前；每年5～6月促进枝叶扩大；夏季干旱时浇水；11月份浇封冻水），每次浇水60m3/hm2。

故管护期间需水：（60m3/次·hm2）×4次/a×18.83hm2×3a=1.36万m3。

4.2可供水量计算

复垦区内用水主要靠矿区东北部的机井供水。

水泵提水量可按下式计算：W=3600Qtn

W-水泵提水量，m3；3600-单位换算系数；Q-抽水站设计流量，0.03m3/s；t-水泵每天开机时间，取6h；n-抽水天数，d。

经过计算，每天机械提水总量648m3。

4.3水量供需平衡计算

根据以上需水量和供水量的计算，对其进行比较，复垦责任区在灌溉保证率为75%的情况下，农业灌溉每年需水2.066万m3，日均需水量56.6m3，生活用水每天420m3，故每天需水量为476.6m3。矿山水泵每天抽水可提供648m3，大于每天需水量，项目内足以满足水量供需平衡。

5　结语

水土资源是土地复垦过程中重要的因素，水土资源平衡分析又是土地复垦方案中重要的内容之一，，也是决定土地复垦是否能够实现的规划设计的依据，土源分析是复垦种植的重要环节，水资源平衡分析是水资源高效利用的前提和基础，只有科学的进行资源平衡分析，合理的规划设计并调整产业结构和布局，才能实现经济效益、社会效益和生态效益的统一协调和效益的最大化。

[1]土地复垦条例 （国务院592号文），2011-3-5.

[2]土地复垦方案编制实务，国土资源部整理中心 [M].北京：中国大地出版社，2011.

[3]李庆华.矿山复垦技术 [J].云南环境科学，2003,1.

TV2[文献码]B

1000-405X（2016）-9-421-2