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【摘要】工矿区水土保持是我国现代化建设新形势下,水土保持工作面临的重要课题。本文在介绍工矿区水土流失现状、特点及成因的基础上,阐述了工矿区水土保持的特点、内容、实现方式及对未来工作的展望。
【关键词】水土保持;工矿区
工矿业发展给国民经济发展带来显著效益。但随着工矿区水土流失面积的持续增大,土壤侵蚀强度均为强度侵蚀以上,给生态环境带来巨大的破坏。工矿区水土流失是人类进行工程建设和采矿活动过程中,因扰动地面或地下岩土层(如露天开采剥离、地质钻探、井工开采等)、堆置固体废弃物构筑各类人工边坡以及排放多种有毒有害物质而造成的水资源和土地资源的破坏和损失,是以人类生产活动为外营力而产生的一种特殊水土流失类型,既有水土流失的共性,也具有自身的特殊性。其明显区别于其他因素造成土壤侵蚀的特点在于,是一种典型的现代人为加速侵蚀。
一、工矿区水土流失现状
从水土资源的合理利用和保护角度来分析水土流失,工矿区造成的水资源、土地资源的破坏更令人忧虑。因采掘工业我国每年约破坏土地面积达0.672万公顷,每年从国土表面上搬动和运移的岩土量达32.5亿吨。矿产资源的开采,无论是井工开采还是露天开采,造成的水土资源破坏都是十分严重的。井工开采,易造成地表塌陷,诱发崩塌滑坡。由于长期排水,疏干了矿区及其附近的地表水和浅层地下水,造成地下水下降,不仅导致人畜饮水困难,水地变成旱田,而且影响植物生长,甚至枯死,加剧风蚀和沙化。露天开采则大量压占破坏土地,排弃土石。根据28个重点露天矿调查,仅排土场就占地4400公顷,今后每年还要新增占地超过400公顷。重点金属矿山每年剥离岩石2.6亿吨;矿山渣石占地达200万公顷。由于这些弃渣边坡陡(一般35°以上),水土流失是原地貌的3倍以上。据不完全统计,山西省因采煤造成300多个村庄26万人无饮用水,因采煤占用土地达7.5万公顷。平朔安太堡露天煤矿共占地面积21万平方公里,每天的弃渣弃土可达20万吨以上,土壤侵蚀模数高达152t·km-2。
二、工矿区水土流失形成的原因
其一地表形态发生很大变化,原地形地貌由于开挖、扰动、堆弃等形成新的形态,使水土流失的影响因子——坡度、坡长变化极大,许多边坡处于不稳定状态,加剧了原地貌的水土流失。其二地面及表层组成物质发生了巨大变化,经过扰动的原地表土壤变成了由土壤、岩石等组成的松散堆积物,其抗侵蚀能力大为下降,适宜种植的水土保持林、草品种也已改变。其三地表原生植被的类型、分布及覆盖度受破坏,工矿区原有的水土保持功能降低。其四降雨径流的产生、流动和造成冲刷的过程发生了变化,洪水过程往往陡涨陡落,水土流失程度大大加重。一些项目对地下水也造成了较大影响,使地下水位下降,表层土壤干燥,地表植被退化,水土流失加重。
三、工矿区水土保持的特点
工矿区水土保持,是指在国土范围内对工程建设区和矿区造成的水土流失进行预防治理,充分保护和合理利用水土资源,恢复和重建生态环境,改善和提高土地生产力的综合性科学技术。它涉及采矿工艺、道桥施工、废弃物排放、废弃地植被恢复与重建、非稳定体工程设计等多种特殊水土保持技术,是一门与土壤、地质、生态、环保、土地复垦、国土整治等多学科密切相关的交叉学科。因此,工矿区水土保持从总体上看是属于环境恢复和整治间题,但从技术实施和最终实现的目标看又是水土资源的合理利用和保护问题。
四、工矿区水土保持的内容
涉及水土保持的工矿项目主要有以下几类:矿业开采类,如煤矿、金矿、铁矿、铜矿、铝矿、稀土矿等;金属冶炼类,如钢铁、炼焦等;建筑材料类,如沙石料、砖瓦、水泥、陶瓷等;水利工程类,如水库、水利枢纽、灌溉渠系、堤防、运河等;电力工程类,如火电站、水电站、核电站等;其它工业类,如油田、化肥、造纸、橡胶等工业项目。工矿区水土保持主要是防治人为活动造成的水土流失,其中以矿业开发、建筑材料生产所造成的水土流失尤为严重。
工矿区水土流失防治涉及到工矿建设的整体布局、生产工艺、建设和施工方式。其恢复治理又涉及地质、土壤、环保、生态、土地复垦、土地整治等学科。其水土流失防治的工程主要有护坡工程、拦渣工程、土地整治工程、防洪工程、防风固沙工程、泥石流防治工程、绿化工程等。
五、工矿区水土保持的实现方式
制定工矿区水土保持规划
工矿区水土保持规划应结合当地自然条件和社会经济特点,从工程建设和矿产资源开发的实际出发。本着“预防为主,全面规划,综合防治,因地制宜,加强管理,注重效益” 的水土保持方针,重点放在生产建设过程中对土地的扰动、岩土的排弃压占和综合治理上。并结合土地复垦、环境保护和生态建设,在保证资源合理开发利用的基础上,建立工矿区水土保持措施体系,促进经济发展。工矿区水土保持规划的具体原则主要是实事求是,因地制宜,因害设防,发挥当地资源和企业自身优势,分区划片、分类研究。确定各自的水土保持目标和方向。应用系统分析原理,正确处理好水土保持各项措施之间的关系,做到相互协调,重点突出,切实可行。坚持长远利益和当前利益,企业利益和国家利益、地方利益、生态效益和经济效益兼顾的原则,以最小的投入,获得最高的生态效益。在具体措施上要满足三方面的要求:一是尽可能地减少地表植被破坏, 最大限度地恢复和重建植被。二是稳定和坚持再塑地貌边坡,防止水土流失。同时对毁损、塌陷、堆垫地进行综合治理和开发利用。三是完善防洪防冲设施及防崩滑设施。保证矿区生产及其周围居民的安全。具体配置上,要做到生物措施和工程措施相结合,骨干工程与一般工程相结合,合理开发、治理与利用相结合。
根据《中华人民共和国水土保持法》的规定,工矿区水土保持主要应做好以下工作:
(一)在工程建设和施工中尽量减少对植被的破坏,如建设项目的征地、取土、采石、弃渣等应尽可能少占地,并减少对原有植被的影响;
(二)剥离的表土、矸石、尾矿、废弃的砂、石、土等必须堆放在规定的专门存放地,并采取拦挡措施,不得向江河、湖泊、水库和专门存放地以外的沟渠倾倒;
(三)建设场地的边坡,必须修建护坡或其它防护工程,如公路、铁路、矿山的高陡边坡的防护等;
开挖面、剥离面,必须采取措施恢复表土层和植被,防止水土流失,尽快恢复土地的使用价值,恢复或改善生态环境。根据《中华人民共和国水土保持法》的规定,此类项目在开工建设前应编报水土保持方案报告,经有关水行政主管部门批准后实施,以有效控制和治理工矿区的水土流失。
六、工矿区水土保持工作展望
工矿区水土保持是国土整治和环境保护的重要组成部分,是土地复垦的重要保证,也是工矿区安全生产的保障措施之一。总之,工矿区水土保持对于遏制水土资源破坏,保护、恢复和重建生态环境,保障水土资源持续利用具有重要作用,在国土整治、安全生产、社会经济持续发展中具有特殊的战略地位。[3]我国社会经济正在经历一个飞速发展时期,在这一发展进程中,对环境的压力还将进一步加大,未来工矿区水土保持工作只有不断地更新理念、实现技术创新,加强法规建设及政策监管,才能切实提高工矿区水土保持的水平,促进国民经济的可持续发展。
【参考文献】
[1]贾洪纪.城矿区人为侵蚀及生态修复体系[A].水利部水土保持司.水土保持监督管理论文选编. [C].北京:中国大地出版社,2003.7:264~267.
[2]赵卫泽.编制矿区水土保持规划应遵循的基本原则.水土保持.1999.
[3]赵卫泽,谷宝山,陈静堂.矿区水土保持小议[J].水土保持.1997(1):26~27.
【关键词】水土保持;工矿区
工矿业发展给国民经济发展带来显著效益。但随着工矿区水土流失面积的持续增大,土壤侵蚀强度均为强度侵蚀以上,给生态环境带来巨大的破坏。工矿区水土流失是人类进行工程建设和采矿活动过程中,因扰动地面或地下岩土层(如露天开采剥离、地质钻探、井工开采等)、堆置固体废弃物构筑各类人工边坡以及排放多种有毒有害物质而造成的水资源和土地资源的破坏和损失,是以人类生产活动为外营力而产生的一种特殊水土流失类型,既有水土流失的共性,也具有自身的特殊性。其明显区别于其他因素造成土壤侵蚀的特点在于,是一种典型的现代人为加速侵蚀。
一、工矿区水土流失现状
从水土资源的合理利用和保护角度来分析水土流失,工矿区造成的水资源、土地资源的破坏更令人忧虑。因采掘工业我国每年约破坏土地面积达0.672万公顷,每年从国土表面上搬动和运移的岩土量达32.5亿吨。矿产资源的开采,无论是井工开采还是露天开采,造成的水土资源破坏都是十分严重的。井工开采,易造成地表塌陷,诱发崩塌滑坡。由于长期排水,疏干了矿区及其附近的地表水和浅层地下水,造成地下水下降,不仅导致人畜饮水困难,水地变成旱田,而且影响植物生长,甚至枯死,加剧风蚀和沙化。露天开采则大量压占破坏土地,排弃土石。根据28个重点露天矿调查,仅排土场就占地4400公顷,今后每年还要新增占地超过400公顷。重点金属矿山每年剥离岩石2.6亿吨;矿山渣石占地达200万公顷。由于这些弃渣边坡陡(一般35°以上),水土流失是原地貌的3倍以上。据不完全统计,山西省因采煤造成300多个村庄26万人无饮用水,因采煤占用土地达7.5万公顷。平朔安太堡露天煤矿共占地面积21万平方公里,每天的弃渣弃土可达20万吨以上,土壤侵蚀模数高达152t·km-2。
二、工矿区水土流失形成的原因
其一地表形态发生很大变化,原地形地貌由于开挖、扰动、堆弃等形成新的形态,使水土流失的影响因子——坡度、坡长变化极大,许多边坡处于不稳定状态,加剧了原地貌的水土流失。其二地面及表层组成物质发生了巨大变化,经过扰动的原地表土壤变成了由土壤、岩石等组成的松散堆积物,其抗侵蚀能力大为下降,适宜种植的水土保持林、草品种也已改变。其三地表原生植被的类型、分布及覆盖度受破坏,工矿区原有的水土保持功能降低。其四降雨径流的产生、流动和造成冲刷的过程发生了变化,洪水过程往往陡涨陡落,水土流失程度大大加重。一些项目对地下水也造成了较大影响,使地下水位下降,表层土壤干燥,地表植被退化,水土流失加重。
三、工矿区水土保持的特点
工矿区水土保持,是指在国土范围内对工程建设区和矿区造成的水土流失进行预防治理,充分保护和合理利用水土资源,恢复和重建生态环境,改善和提高土地生产力的综合性科学技术。它涉及采矿工艺、道桥施工、废弃物排放、废弃地植被恢复与重建、非稳定体工程设计等多种特殊水土保持技术,是一门与土壤、地质、生态、环保、土地复垦、国土整治等多学科密切相关的交叉学科。因此,工矿区水土保持从总体上看是属于环境恢复和整治间题,但从技术实施和最终实现的目标看又是水土资源的合理利用和保护问题。
四、工矿区水土保持的内容
涉及水土保持的工矿项目主要有以下几类:矿业开采类,如煤矿、金矿、铁矿、铜矿、铝矿、稀土矿等;金属冶炼类,如钢铁、炼焦等;建筑材料类,如沙石料、砖瓦、水泥、陶瓷等;水利工程类,如水库、水利枢纽、灌溉渠系、堤防、运河等;电力工程类,如火电站、水电站、核电站等;其它工业类,如油田、化肥、造纸、橡胶等工业项目。工矿区水土保持主要是防治人为活动造成的水土流失,其中以矿业开发、建筑材料生产所造成的水土流失尤为严重。
工矿区水土流失防治涉及到工矿建设的整体布局、生产工艺、建设和施工方式。其恢复治理又涉及地质、土壤、环保、生态、土地复垦、土地整治等学科。其水土流失防治的工程主要有护坡工程、拦渣工程、土地整治工程、防洪工程、防风固沙工程、泥石流防治工程、绿化工程等。
五、工矿区水土保持的实现方式
制定工矿区水土保持规划
工矿区水土保持规划应结合当地自然条件和社会经济特点,从工程建设和矿产资源开发的实际出发。本着“预防为主,全面规划,综合防治,因地制宜,加强管理,注重效益” 的水土保持方针,重点放在生产建设过程中对土地的扰动、岩土的排弃压占和综合治理上。并结合土地复垦、环境保护和生态建设,在保证资源合理开发利用的基础上,建立工矿区水土保持措施体系,促进经济发展。工矿区水土保持规划的具体原则主要是实事求是,因地制宜,因害设防,发挥当地资源和企业自身优势,分区划片、分类研究。确定各自的水土保持目标和方向。应用系统分析原理,正确处理好水土保持各项措施之间的关系,做到相互协调,重点突出,切实可行。坚持长远利益和当前利益,企业利益和国家利益、地方利益、生态效益和经济效益兼顾的原则,以最小的投入,获得最高的生态效益。在具体措施上要满足三方面的要求:一是尽可能地减少地表植被破坏, 最大限度地恢复和重建植被。二是稳定和坚持再塑地貌边坡,防止水土流失。同时对毁损、塌陷、堆垫地进行综合治理和开发利用。三是完善防洪防冲设施及防崩滑设施。保证矿区生产及其周围居民的安全。具体配置上,要做到生物措施和工程措施相结合,骨干工程与一般工程相结合,合理开发、治理与利用相结合。
根据《中华人民共和国水土保持法》的规定,工矿区水土保持主要应做好以下工作:
(一)在工程建设和施工中尽量减少对植被的破坏,如建设项目的征地、取土、采石、弃渣等应尽可能少占地,并减少对原有植被的影响;
(二)剥离的表土、矸石、尾矿、废弃的砂、石、土等必须堆放在规定的专门存放地,并采取拦挡措施,不得向江河、湖泊、水库和专门存放地以外的沟渠倾倒;
(三)建设场地的边坡,必须修建护坡或其它防护工程,如公路、铁路、矿山的高陡边坡的防护等;
开挖面、剥离面,必须采取措施恢复表土层和植被,防止水土流失,尽快恢复土地的使用价值,恢复或改善生态环境。根据《中华人民共和国水土保持法》的规定,此类项目在开工建设前应编报水土保持方案报告,经有关水行政主管部门批准后实施,以有效控制和治理工矿区的水土流失。
六、工矿区水土保持工作展望
工矿区水土保持是国土整治和环境保护的重要组成部分,是土地复垦的重要保证,也是工矿区安全生产的保障措施之一。总之,工矿区水土保持对于遏制水土资源破坏,保护、恢复和重建生态环境,保障水土资源持续利用具有重要作用,在国土整治、安全生产、社会经济持续发展中具有特殊的战略地位。[3]我国社会经济正在经历一个飞速发展时期,在这一发展进程中,对环境的压力还将进一步加大,未来工矿区水土保持工作只有不断地更新理念、实现技术创新,加强法规建设及政策监管,才能切实提高工矿区水土保持的水平,促进国民经济的可持续发展。
【参考文献】
[1]贾洪纪.城矿区人为侵蚀及生态修复体系[A].水利部水土保持司.水土保持监督管理论文选编. [C].北京:中国大地出版社,2003.7:264~267.
[2]赵卫泽.编制矿区水土保持规划应遵循的基本原则.水土保持.1999.
[3]赵卫泽,谷宝山,陈静堂.矿区水土保持小议[J].水土保持.1997(1):26~27.