泉州地区露采矿山土地整治利用模式探讨
2023-03-29兰锥德
兰锥德
(福建省197地质大队,福建 泉州 362000)
1 概述
矿产资源的开采一方面为地方经济增添了活力,带动了农村剩余劳动力就业,同时也造成大面积土地损毁。而且随着时代的发展,社会的进步,人们对人居环境的要求也越来越高,地方政府对耕地红线、生态环境保护的压力也与日俱增。露采矿山的采场、工业场地、排土场等占用了大量土地,严重制约了地方经济的可持续发展。因此,探讨露采矿山土地整治利用模式,有效增补地方工农业用地,促进矿业开发与环境保护、经济效益与环境效益、社会效益的协调发展具有重大意义[2]。
本文以永春县景山高岭土矿为例,综合分析其生态环境特点、土地损毁方式以及地方经济发展情况,以恢复生态学为理论基础[3],明确土地整治利用措施及植被恢复技术,对露采矿山土地整治利用模式进行探讨。
2 矿山环境概况
2.1 地形地貌
矿山地处戴云山脉南段,总体地貌属构造侵蚀低山类型,区内地形切割强烈,沟谷纵横、山峦起伏,山脉总体呈北东走向。矿区内地形总体北高南低,海拔标高为774.7~917.8m,相对高差为143.1m,地形坡度平均20°。地表第四系覆盖面积广且厚度较薄,一般0~1.5m。
2.2 气象水文
矿区所在地气候条件优越,该地区全年平均日照时数为4422h,年平均气压994.1hPa,年平均相对湿度77%。年平均霜日为11d,初霜期一般在12月中旬,终霜期一般在2 月上旬,全年无霜期320d。平均气温22.5℃,降水量1600~2100mm,气候温和,湿润多雨[4]。水系呈树枝状排列,主要的水系为两条北东向的水沟(位于矿区东西两侧),往南汇入永春坑仔口溪,其水量受大气降水影响。矿山地下水类型以风化带孔隙裂隙水为主,富水性极弱—不含水。
2.3 土壤生物
矿山土壤由褐黄、土红等杂色的腐植土、亚粘土、亚砂土、砂砾石组成。砂土结构,较松散,部分仍可见原岩结构,构造为结块或半松散状,厚度0~1.5m。周边植被发育,主要植物有马尾松、栲树、矮小灌木等,树高3~5m,树径10~40cm 不等,株距约1m。矿区北部为成片茶园。
3 矿山现状问题分析
根据矿山历史开采情况,对矿山进行实地调查,划定整治区300 亩,包括采场、排土场、矿山道路三个区域。其中,采场和矿山道路对土地资源的破坏形式以挖损为主,破坏程度严重;而排土场对土地资源的破坏形式为压占,破坏程度一般。各功能区现状问题如下。
3.1 采场
采场位于矿区中部,三面边坡环绕,朝西开口,如图1 所示,边坡面积为11471.2m2。南面主要为岩土质边坡,边坡长约140m,高约20m,宽约40m,上部红色为强风化层,下部为弱风化层,大部分坡度为30°~60°,但分布多个分级台阶,降低坡高相对稳定。东面和北面主要为岩质边坡,边坡长约160m,高7~35m 不等,宽达35m,坡度相对较陡,部分坡度达75°,有部分微小分级台阶,局部坡面凸出。底盘面积为4982.9m2,坑内有几个分阶平台。其中,岩质采面坡度较陡,局部有浮石,潜在边坡掉块、崩塌隐患。土质采面高差大,表面多为冲刷沟壑,潜在滑塌和水土流失。区内平台为原采矿时操作平台以及石料堆放场地,表面相对平整,局部存有碎、块石;地形地貌景观破坏。
图1 采场全貌
3.2 排土场
排土场主要位于矿区西北角,面积8375.5m2,坡度局部较大但基本在35°以下,部分边坡垂直落差达34m,坡长达一百多米,坡面上植被基本没有植被。其余分布在采场的东边、南边、北边,面积约27806.9m2,坡度局部较大但基本在40°以下,植被稀少,主要为灌木和杂草。表面见多处冲刷沟壑,潜在滑坡、泥石流灾害隐患,地形地貌景观破坏。
3.3 矿山道路
矿山道路长期废弃,且排水系统不完善,路面见冲积沟壑、碎石、裂缝等,地形地貌景观破坏,破坏面积7339.6 m2。
4 土地整治利用设计
以生态学、景观学为基础,结合旅游学和经济学,通过景观再造和工程治理[5],对矿区内“田、水、路、林”进行综合整治,彻底消除区内地质灾害隐患,最终将矿区打造为集休闲娱乐观光为一体的茶园基地(如图2所示)[6]。
图2 采场土地整治利用效果
4.1 整治措施
4.1.1 土地平整工程
主要是对采场和排土场进行削坡分级覆土。对于坡度小于25°的区域,直接覆土,改造为耕地;对于坡度不小于25°的区域,分级削坡,改造为土坎梯田,每5m设置一级,平台宽度3.0m,并在坡脚增设加固挡墙。平台清理整平后,客土复垦为耕地。格田设计宽度3~5m,长度30~100m,格田面积0.50~5亩之间不等。对重新划分的格田边坡修筑土质田埂,顶宽0.2m,底宽0.4m,埂顶高出田面0.25m。
4.1.2 农田水利工程
矿山灌溉主要依靠自然降水及山涧水,利用新建水池将山涧水进行收集,通过设计灌溉渠道(排水沟)或排灌渠直接引山涧水至田间灌溉。排水则直接排往小溪或顺地势由高到低布置排水沟或排灌渠,将田间排水及山涧来水收集后排往小溪,最终流向下游。排水沟采用C20 现浇砼,沟壁厚0.12m,沟底厚0.10m,沟底增加5cm砂垫层。
4.1.3 田间道路工程
先对现状老路上大裂缝采用碎石土进行填充处理,其次对路面进行整平,最后对路面进行硬化处理(采用10cm 厚泥结碎石面层+10cm 厚调平层进行处理)。另外,根据需要新建田间路3条,路面宽3.5m,路面高出田面0.50m。
4.1.4 农田防护及水土保持工程
矿山农田防护及水土保持主要采用乔、灌、草、藤本进行立体配置。根据矿区气候条件和土壤质地,结合周边生态景观,对复垦的耕地选择种植佛手茶苗。其余零星土地多为砂土、石砾土、山脊薄层土及裸露岩面覆盖,选择耐干旱、耐瘠薄的当地宜栽植物。在整治后的岩质坡面坡脚种植爬山虎进行遮挡,在田间路两侧种植天竺桂绿化。同时考虑到排土场整治后的田埂边坡土壤铁锰含量高,采用种植黄花菜对其防护,防止塌方;其他坡面采用种植五节芒进行固坡绿化。具体种植技术:茶苗每亩4000 株,采用单行条栽的行距为1.5m,丛距为0.33m,每丛种2株;双行条栽种植规格为大行距1.5m,小行距0.5m,丛距0.33m,每丛种2 株。爬山虎:1m/株。天竺桂:胸径3cm,1.5~2.0m 高,每3m 种植一株。黄花菜:株行距30cm×30cm,每穴1~2株。五节芒:株行距40cm×40cm,每穴1 株。一般在3~5月种植。
土壤是生态重建的基础[7]。对高岭土矿山的工矿用地进行土地整治利用,开发成为耕地后,必须采用综合措施进行土壤改良。因地制宜,大量增施农家肥和秸秆肥、土杂肥以及氮磷钾复混肥[8],改良土壤理化性状和培肥土壤。具体对所有格田按2000 穴/亩覆盖一层农家肥417t(278.2m3),进行土体改良处理。
4.2 效益分析
4.2.1 经济效益
按照矿山土地整治利用方向,矿区的经济效益主要为农业种植效益,整治后耕地以种植茶叶为主,经济效益为新增耕地的效益。矿区新增耕地面积98.30亩,年均产值约62.91 万元。另外,坡面种植黄花菜,目前市场价格30 多元/斤,经济效益较好。与此同时,矿山整治后可作为旅游观光基地,促进消费,带来经济效益。
4.2.2 社会效益
对矿山土地进行整治利用,极大地提高了土地利用率,耕地质量也会极大提高,土地的生产能力也将大大提高。而且通过矿山田、水、路的整治,将矿山建设成农业种植区,改善区内农民生产条件。同时增加了矿山周边农村劳动力的就业机会,增加农民收入,提高农民生活水平。而且,矿山距牛姆林生态旅游区较近,可作为农家乐的生态茶园观光基地,必然会产生积极的社会影响。
4.2.3 生态效益
通过工程措施、植物措施和土地整治工程可改善矿区水土资源环境,有利于土地资源的演化和熟化,增加地表植被、改良土壤持水能力,使植被生长的环境条件不断得到改善,可最大限度地减少水土流失和地质灾害的发生,改善农业生产环境和矿区地质环境,使矿区生态环境得到明显改善。
5 结论
矿产资源开发导致地质环境破坏,生态恶化,大量土地资源浪费,是我们迫切需要解决的问题。按照因地制宜,科学规划,宜耕则耕、宜林则林、宜水则水、宜建则建的原则,探讨矿山土地整治利用模式,实现资源二次开发和生态保护[9],必将带来良好的经济、社会和生态效益。本文以永春县景山高岭土露采矿山为例,根据矿山自然条件、地质环境问题及土地破坏特点提出矿山整治措施和治理模式,对后续矿山的土地整治利用具有重要的借鉴意义。