礦山露天開(kāi)采建設(shè)項(xiàng)目水土保持實(shí)施方案

王彥卓

(遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

1 項(xiàng)目概況

礦區(qū)位于海城市北部，距市區(qū)11 km，行政區(qū)劃隸屬于南臺(tái)鎮(zhèn)后馱龍村管轄。礦區(qū)面積85.61 hm2，礦區(qū)范圍內(nèi)共分布5條礦體，礦石總量為2548.59萬(wàn)t，設(shè)計(jì)利用資源量為2425.94萬(wàn)t，露天開(kāi)采設(shè)計(jì)利用量為1108.02萬(wàn)t，生產(chǎn)規(guī)模為100萬(wàn)t/a，服務(wù)年限11.08 a。

礦區(qū)屬于溫帶季風(fēng)氣候，多年平均氣溫9.3 ℃，平均≥10 ℃積溫3700 ℃，年平均降水量為710.0 mm，年平均蒸發(fā)量1579.0 mm。礦區(qū)內(nèi)土壤類型主要為草甸土，植物區(qū)系處于華北植物區(qū)系和東北植物區(qū)系交界處，植物組成以東北植物區(qū)系為主。

2 礦區(qū)開(kāi)采方式

礦山露天采場(chǎng)為凹陷型露天采坑，開(kāi)采順序?yàn)樽陨隙路謱娱_(kāi)采，臺(tái)階高度為10 m。爆破后的礦石直接裝車外運(yùn)。礦山采用多臺(tái)階同時(shí)作業(yè)方式開(kāi)采，一般兩個(gè)水平同時(shí)開(kāi)采，臺(tái)階開(kāi)采順序?yàn)橛筛咧恋烷_(kāi)采。首先沿地形等高線掘單壁溝，剝離上部的薄層覆蓋物，形成采礦作業(yè)面，然后向邊坡方向推進(jìn)至開(kāi)采境界。根據(jù)穿爆方式、液壓鏟裝載和汽車運(yùn)輸?shù)墓ぷ鳁l件要求，最小工作平臺(tái)寬度一般為35 m，液壓挖掘機(jī)工作線長(zhǎng)度150～200 m，采場(chǎng)同時(shí)工作水平數(shù)2個(gè)。

3 方案服務(wù)年限及防治標(biāo)準(zhǔn)

本工程屬新建建設(shè)類項(xiàng)目，水土保持方案的服務(wù)年限自項(xiàng)目建設(shè)期起8 a，即2017—2024年(含基建期)。

根據(jù)《水利部辦公廳關(guān)于印發(fā)(全國(guó)水土保持規(guī)劃國(guó)家級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)復(fù)核劃分成果)》的通知(辦水?！?013〕188號(hào))及《遼寧省水利廳關(guān)于印發(fā)(全國(guó)水土保持規(guī)劃省級(jí)水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)和重點(diǎn)治理區(qū)復(fù)核劃分成果)》的通知(遼水?！?016〕69號(hào))，項(xiàng)目區(qū)屬遼寧省水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行等級(jí)為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[1]。礦區(qū)多年平均降雨量為710 mm，水土流失總治理度、林草植被恢復(fù)率及林草覆蓋率絕對(duì)值提高1；土壤侵蝕強(qiáng)度以輕度侵蝕為主，土壤流失控制比應(yīng)大于或等于1；根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，由于本工程所在區(qū)域?qū)儆谑〖?jí)重點(diǎn)治理區(qū)和北方土石山區(qū)的遼寧環(huán)渤海山地丘陵區(qū)，除土壤流失控制比外五項(xiàng)防治指標(biāo)值提高1[2]。

4 項(xiàng)目水土流失預(yù)測(cè)

工程擾動(dòng)、損壞土地和植被面積共計(jì)56.49 hm2，產(chǎn)生臨時(shí)堆土32.42萬(wàn)m3，方案服務(wù)期內(nèi)工程產(chǎn)生永久棄石378.00萬(wàn)m3，棄于廢棄采坑內(nèi)。在預(yù)測(cè)年限內(nèi)，可能造成的水土流失總量為51 309.25 t，新增水土流失量為45 387.07 t。露天采場(chǎng)和排土(石)場(chǎng)是水土流失發(fā)生的重點(diǎn)區(qū)域。工程建設(shè)過(guò)程中，對(duì)露天采場(chǎng)和排土(石)場(chǎng)內(nèi)原地貌產(chǎn)生一定的擾動(dòng)，影響了地表土層和植被，降低了地表土壤的抗蝕能力，在降雨擊濺、地表徑流的作用下，易發(fā)生水蝕，對(duì)周邊環(huán)境造成一定影響。

從水土流失發(fā)生的區(qū)域上看，水土流失量主要發(fā)生在露天采場(chǎng)及排土(石)場(chǎng)，其中露天采場(chǎng)新增水土流失量占礦區(qū)新增水土流失總量的45.85%，排土(石)場(chǎng)新增水土流失量占礦區(qū)新增水土流失總量的51.94%。

從水土流失發(fā)生時(shí)段上看，建設(shè)期水土流失量占水土流失總量的22.65%，運(yùn)行期水土流失量占水土流失總量的68.86%，自然恢復(fù)期水土流失量占水土流失總量的8.49%。建設(shè)期和運(yùn)行期是水土流失發(fā)生的重點(diǎn)時(shí)段。所以應(yīng)加強(qiáng)排土(石)場(chǎng)及露天采場(chǎng)在建設(shè)期和運(yùn)行期的水土保持監(jiān)測(cè)工作。

5 防治體系

根據(jù)本項(xiàng)目和礦區(qū)水土流失特點(diǎn)，將工程措施與植物措施相結(jié)合，科學(xué)配置，形成完整的綜合防護(hù)體系。本項(xiàng)目包括露天采場(chǎng)區(qū)、工業(yè)場(chǎng)地區(qū)、排土(石)場(chǎng)區(qū)、礦區(qū)道路區(qū)4個(gè)防治區(qū)。

5.1 露天采場(chǎng)防治區(qū)

5.1.1 建設(shè)期

5.1.1.1 工程措施設(shè)計(jì)

(1)露天采場(chǎng)剝離表土。根據(jù)實(shí)際勘察結(jié)果顯示本防治區(qū)表土土層滿足剝離條件，綜合考慮，對(duì)本區(qū)域進(jìn)行表土剝離(耕地表土按0.50 m剝離，荒草地表土按0.30 m剝離)，剝離表土全部用于露天采場(chǎng)開(kāi)采期末實(shí)施覆土，工程量為13.80萬(wàn)m3，剝離面積28.83 hm2。

(2)露天采場(chǎng)周邊截水溝。為防止采場(chǎng)周圍地表徑流水匯入采場(chǎng)，造成對(duì)礦山邊坡的破壞，露天采場(chǎng)周邊設(shè)置水泥砂漿砌塊石截水溝，斷面為梯形，全長(zhǎng)2.40 km，將外部匯水引入附近的河溝中。

5.1.1.2 臨時(shí)措施設(shè)計(jì)

為防止采場(chǎng)上部土質(zhì)邊坡雨水沖刷，邊坡出入溝位置設(shè)置土質(zhì)排水溝，排水溝總長(zhǎng)600 m，雨季暴雨來(lái)臨時(shí)，需撤出采場(chǎng)內(nèi)的人員及設(shè)備，待雨停排出積水后方可恢復(fù)生產(chǎn)。

5.1.2 運(yùn)行期

5.1.2.1 工程措施設(shè)計(jì)

運(yùn)行期末對(duì)露天采場(chǎng)的平臺(tái)及溝底實(shí)施表土回覆和土地平整措施，便于恢復(fù)植被，覆土面積33.62 hm2，覆土量為13.80萬(wàn)m3，平均覆土厚度0.41 m，覆土來(lái)源為露天采場(chǎng)剝離表土，土地平整面積為33.62 hm2。

5.1.2.2 植物措施設(shè)計(jì)

植物措施采取進(jìn)行穴狀整地，栽種刺槐，坡腳處栽五葉地錦的方式，共實(shí)施措施面積為33.62 hm2，上部平臺(tái)面積8.08 hm2，底部平臺(tái)面積為25.54 hm2，在露天采場(chǎng)平臺(tái)按照0.50 m的間距種植五葉地錦攀爬綠化邊坡。

5.2 工業(yè)場(chǎng)地防治區(qū)

5.2.1 建設(shè)期

在工業(yè)場(chǎng)地建筑周邊空地種花、植樹(shù)，對(duì)人員集散、主要建筑物、活動(dòng)中心、采場(chǎng)生活區(qū)等地段，進(jìn)行重點(diǎn)綠化，選用適合當(dāng)?shù)貧夂?，能耐受、吸附粉塵的花草和樹(shù)種，搞好現(xiàn)代新型企業(yè)的綠化美化工作，綠化面積0.60 hm2。

5.2.2 運(yùn)行期

(1)工程措施。在開(kāi)采期末采取土地平整措施，面積為1.92 hm2，有利于控制工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)擾動(dòng)土地的水土流失，恢復(fù)和改善土地生產(chǎn)力。

(2)植物措施。對(duì)工業(yè)場(chǎng)地占用荒草地部分設(shè)置植物措施，撒播早熟禾進(jìn)行植被恢復(fù)，撒播面積為1.92 hm2。

5.3 排土(石)場(chǎng)防治區(qū)

5.3.1 建設(shè)期

5.3.1.1 工程措施

(1)排土(石)場(chǎng)擋土墻措施。為攔擋坡面不時(shí)滑落的碎石和堆土，排土(石)場(chǎng)設(shè)置漿砌石擋土墻。排土場(chǎng)擋墻長(zhǎng)為890 m，共需漿砌石2848 m3，PVC排水管161 m；排石場(chǎng)擋墻長(zhǎng)為151 m，共需漿砌石2688 m3，PVC排水管113 m。

(2)排土(石)場(chǎng)表土剝離。根據(jù)實(shí)際勘察結(jié)果顯示本防治區(qū)表土土層滿足剝離條件，綜合考慮，對(duì)本區(qū)域進(jìn)行表土剝離(耕地表土按0.5 m剝離，荒草地表土按0.3 m剝離)，剝離表土全部用于排土(石)場(chǎng)終期實(shí)施覆土，表土量為3.89萬(wàn)m3，剝離面積8.39 hm2。其中，排土場(chǎng)剝離表土量1.54萬(wàn)m3，面積3.69 hm2；排石場(chǎng)剝離表土量2.35萬(wàn)m3，面積4.70 hm2。

5.3.1.2 植物措施

為防止雨水沖刷臨時(shí)排水溝開(kāi)挖堆土和排土場(chǎng)內(nèi)堆土的水土流失，建設(shè)期末撒播早熟禾草籽。其中排土場(chǎng)堆土表面撒播7.32 hm2，排土場(chǎng)及排石場(chǎng)周圍排水溝邊埂撒播0.20 hm2，共撒播草籽7.52 hm2。

5.3.1.3 臨時(shí)措施

排土(石)場(chǎng)外圍設(shè)置土質(zhì)排水溝，攔截并排出降雨過(guò)程中坡面所形成的徑流，減少對(duì)場(chǎng)外土壤的侵蝕。土質(zhì)排水溝長(zhǎng)1.73 km，其中排土場(chǎng)890 m，排石場(chǎng)840 m，底寬0.3 m，深0.3 m，邊坡比1∶1，比降5‰。

5.3.2 運(yùn)行期

5.3.2.1 工程措施

在開(kāi)采期末對(duì)排土(石)場(chǎng)進(jìn)行表土回覆和土地平整，使該區(qū)土地具有土地利用能力，回覆表土量為3.89萬(wàn)m3，覆土面積10.80 hm2。其中，排土場(chǎng)覆土1.54萬(wàn)m3，覆土面積6.10 hm2；排石場(chǎng)覆土2.35萬(wàn)m3，覆土面積4.70 hm2。土地平整面積為10.80 hm2，其中排土場(chǎng)平整面積為6.10 hm2，排石場(chǎng)平整面積為4.70 hm2。

5.3.2.2 植物措施

對(duì)排土場(chǎng)實(shí)施植物措施，撒播草籽面積為3.93 hm2。

5.4 礦區(qū)道路防治區(qū)

5.4.1 建設(shè)期

5.4.1.1 工程措施

(1)表土剝離。建設(shè)期對(duì)占用旱地部分進(jìn)行表土剝離措施(耕地表土按0.5 m剝離，荒草地表土按0.3 m剝離)，剝離面積2.7 hm2，表土剝離量1.30萬(wàn)m3。

(2)漿砌石排水溝。礦區(qū)道路兩側(cè)設(shè)置漿砌石排水溝，攔截并排出降雨過(guò)程中路面所形成的徑流，減少水土流失。排水溝長(zhǎng)2.5 km，底寬0.5 m，深0.5 m，厚度0.3 m，比降5‰。

5.4.1.2 植物措施

為防止雨水沖刷漿砌石排水溝開(kāi)挖堆土，造成水土流失，在其邊坡上撒播草籽1.24 hm2，按照80 kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)，撒播早熟禾草籽99.2 kg。

5.4.2 運(yùn)行期

5.4.2.1 工程措施

開(kāi)采期末對(duì)礦區(qū)道路進(jìn)行表土回覆措施，回覆面積2.7 hm2，所需表土量為1.3萬(wàn)m3，來(lái)源于礦區(qū)道路剝離的表土，并實(shí)施土地平整，面積為3.0 hm2。

5.4.2.2 植物措施

礦區(qū)道路實(shí)施植物措施，撒播草籽面積0.55 hm2。

6 結(jié) 語(yǔ)

(1)礦山開(kāi)采建設(shè)項(xiàng)目植物措施中，需要因地制宜，在合適的季節(jié)選擇適宜當(dāng)?shù)胤N植樹(shù)種。工程運(yùn)行期間應(yīng)加強(qiáng)植物措施的撫育和管理，定期檢查，對(duì)林草植被及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)植、補(bǔ)種、灌水、施肥、除草及病蟲(chóng)害防治，保證植物措施長(zhǎng)期有效的發(fā)揮效果，達(dá)到改善生態(tài)環(huán)境、防治水土流失的目的[3]。

(2)建設(shè)單位需要加強(qiáng)擋土墻、排水溝的日常檢查維護(hù)，避免暴雨季節(jié)排水溝堵塞、渣體沖毀等自然災(zāi)害發(fā)生，保證各項(xiàng)工程防護(hù)措施永久發(fā)揮作用。

(3)建設(shè)單位需要加強(qiáng)與地方水行政主管部門聯(lián)系，接受水土保持工作的監(jiān)督檢查，加強(qiáng)水土保持設(shè)施的管護(hù)運(yùn)行，使其發(fā)揮更好的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案技術(shù)規(guī)范：GB 50433—2008[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2008．

[2] 中華人民共和國(guó)水利部.開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)：GB 50434—2008[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2008.

[3] 曹昌輝.郭橋銅銀礦水土保持實(shí)施方案探討[J].九江學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010，25(2):21-23.