豫西礦區(qū)生態(tài)環(huán)境水土流失防治的措施探究

李俊超 王湛

摘要：豫西是河南省礦產(chǎn)資源分布及開采的重要地區(qū)，礦山開采及加工雖對當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展起到了重要作用，但也加劇水土流失，使生態(tài)更加脆弱。本文通過對礦區(qū)水土流失特點及防治措施的綜合分析，提出開展豫西礦區(qū)水土流失防治體系研究的思路，以期為該區(qū)域水土保持、土地復墾與礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理工作提供理論依據(jù)。

關鍵詞：生態(tài)環(huán)境；水土流失；綜合防治；研究思路；豫西礦區(qū)

中圖分類號：X171.4 文獻標志碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0049-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.029

Abstract： Western He'nan is an important area for the distribution and mining of mineral resources in He'nan province. Mining and processing have played an important role in the development of local social and economic development， but it also aggravates soil erosion and makes the ecology more fragile. Based on the comprehensive analysis of soil erosion characteristics and control measures in the mining area， this paper puts forward the research ideas of soil and water loss prevention and control system in the western He'nan mining area， in order to provide theoretical basis for soil and water conservation， land reclamation and the restoration and treatment of mine geological environment in this area.

Key words： Eco-environment； Soil and water loss； Comprehensive prevention and control； Research train of thought； West He'nan mining area

豫西山區(qū)位于我國第二階梯向第三階梯的過渡帶，又是黃土高原與黃淮海平原的交接地帶，地質(zhì)條件較為復雜，加之該區(qū)域處于我國南北分界線上，使得該區(qū)域生態(tài)環(huán)境極其脆弱，地質(zhì)災害頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，豫西黃土丘陵區(qū)面積約2.78萬km2，其中中度以上侵蝕面積1.31 km2。同時，豫西是河南省礦產(chǎn)資源分布及開采的重要地區(qū)，形成了煤炭、鋁土礦及金礦基地。礦山開采及加工雖對當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展起到重要作用，但也加劇水土流失，惡化生態(tài)環(huán)境，使災害發(fā)生頻次逐年增加和危害愈發(fā)嚴重。

豫西礦山開采造成的水土流失及生態(tài)資源環(huán)境問題，是礦區(qū)亟需解決的問題。目前對豫西水土流失特點相關研究主要針對區(qū)域性、單一礦種，而對于豫西礦區(qū)整體研究鮮見報道。綜合目前礦區(qū)水土流失特點，充分考慮他人研究中存在的不足，針對豫西礦區(qū)自然條件，分析不同性質(zhì)礦山條件下礦區(qū)水土流失影響因素及響應作用，進而探尋豫西礦山采礦過程中水土流失發(fā)生特點及發(fā)展規(guī)律，以礦區(qū)生態(tài)環(huán)境為目標，提出豫西礦區(qū)水土流失防治關鍵措施及配置模式，建立防治措施體系，有效防治礦區(qū)水土流失，實現(xiàn)該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，具有重要的理論與實踐意義。

因此，本研究開展豫西礦區(qū)水土流失特點及防治，可為礦區(qū)水土保持、土地復墾與礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理工作提供理論依據(jù)。

1 礦區(qū)水土流失特點研究現(xiàn)狀分析

1.1 礦區(qū)水土流失概念

李文銀等[1]提出礦區(qū)水土流失主要原因是人為因素導致水土資源的破壞和損失，進而引起土地生產(chǎn)力下降甚至完全喪失土地功能。

1.2 不同類型礦區(qū)水土流失特點研究進展

1.2.1 采礦塌陷地水土流失特點研究

井工開采過程中造成地面塌陷導致土體、植被及生態(tài)資源破壞，加劇土壤侵蝕，威脅人類的生產(chǎn)生活。李文銀等[1]將礦區(qū)塌陷分為水動力致塌的巖溶塌陷和采空致塌的礦山塌陷。地面塌陷極易破壞土壤結(jié)構，減少土壤含水量，降低土壤容重，增加地表水入滲量，加快土壤風蝕，改變土壤地表微地形，改變徑流流向和流速[2]，引起嚴重的水土流失和土壤沙化，進而降低植被覆蓋度，破壞自然景觀。同時，塌陷更會造成土壤養(yǎng)分的淋溶和流失，惡化土壤微生物的生長環(huán)境[3]。

1.2.2 矸石山水土流失特點研究

我國目前堆積煤矸石達15～20億t，每年新增1.5億t，占用土地6700 hm2。李德平等[4]通過對矸石山的地形地貌、降水特征和植被覆蓋程度的研究得出：雨強越大、坡度越長、坡度越陡，土壤侵蝕程度越大；植被覆蓋度越高、水土流失量越小。

1.2.3 排土場水土流失特點研究

排土場是在露天開采過程中由大量剝離物人工堆墊形成的特殊巨型地貌。土壤均為復填土，層序紊亂、理化性質(zhì)變壞、養(yǎng)分丟失。表層土容重大，滲透系數(shù)低，且非均勻沉降產(chǎn)生沉降裂縫，造成地表徑流嚴重，植物扎根困難。白中科等[5]從露天礦排土場的邊坡坡度、土壤容重、土體物質(zhì)組成與土壤侵蝕之間的關系研究入手，對排土場水土流失進行分類和評估，認為其侵蝕程度與堆積物的組成、堆積坡向、坡位及植被覆蓋度均有密切關系。

2 礦區(qū)水土流失防治研究現(xiàn)狀分析

2.1 礦區(qū)水土流失防治研究現(xiàn)狀

國外關于礦區(qū)水土流失防治源自于土地復墾。李香云等[6]分析相關文獻認為，西方發(fā)達國家的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用已成功轉(zhuǎn)型，其水土流失防治更加注重法律保障，且法律體系健全，防治技術成熟，并和旅游業(yè)等行業(yè)緊密結(jié)合，初步實現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟效益、社會效益的協(xié)同發(fā)展。新中國成立前，我國礦區(qū)水土保持研究尚屬空白。新中國成立后，隨著采礦、冶金業(yè)的迅猛發(fā)展，其造成的水土流失問題逐漸引起重視，礦區(qū)的水土保持工作才開始起步。近年來，越來越多的科研工作者投身到礦區(qū)水土保持的研究中，也取得了不少成果。白中科等[5]通過對露天礦廢棄地復墾技術的研究，從中篩選出包括黃土直接鋪蓋工藝、植被綜合修復在內(nèi)的6種新技術。

2.2 礦區(qū)水土流失防治研究存在的問題

礦區(qū)水土流失防治措施體系研究具有以下特點：（1）針對某一礦區(qū)和單一礦山水土流失防治措施應用研究較多，水土流失綜合防治措施體系研究較少；（2）針對礦區(qū)單項水土流失防治措施研究深入，綜合防治措施體系及配置模式研究較少，防治措施多結(jié)合水保方案編制提出；（3）針對多礦種礦區(qū)水土流失防治關鍵措施及配置模式研究較少。

3 豫西礦區(qū)水土流失防治措施的思路探究

針對目前國內(nèi)外對礦區(qū)水土流失研究出現(xiàn)的問題，并結(jié)合豫西地區(qū)特殊的自然條件，我們提出從以下三個方面對豫西礦區(qū)水土流失防治進行探究：

3.1 不同性質(zhì)礦山礦區(qū)水土流失影響因素及響應作用研究

通過資料收集獲得豫西不同性質(zhì)礦山開采空間分布格局及開采現(xiàn)狀，利用豫西現(xiàn)有觀測資料探究不同性質(zhì)礦山礦區(qū)水土流失影響因素。通過現(xiàn)場勘查，利用因素分解法等分析豫西礦區(qū)水土流失影響因素之間響應作用。

3.2 采礦過程中水土流失發(fā)生特點及發(fā)展規(guī)律研究

針對豫西不同性質(zhì)礦山采礦過程，利用土壤侵蝕發(fā)生原理，采用GIS分析法，探求豫西礦區(qū)水土流失發(fā)展規(guī)律。

3.3 豫西礦區(qū)水土流失防治關鍵措施配置模式及防治體系研究

通過豫西礦區(qū)水土流失發(fā)生特點及發(fā)展規(guī)律研究，基于景觀生態(tài)原理，在豫西礦區(qū)生態(tài)重建研究基礎上，針對豫西礦區(qū)提出水土流失防治關鍵措施及配置模式，建立有效的防治措施體系。

參考文獻

[1]李文銀，王治國.蔡繼清.工礦區(qū)水土保持[M].北京：科學出版社，1996.

[2]趙國平，畢銀麗，楊偉等.神府煤田風沙區(qū)采煤塌陷對粒度成分特征的影響[J].中國沙漠，2015，（6）：1461-1466.

[3]Tripathi N， Singh R S， Singh J S. Impact of post-miningsubsidence on nitrogen transformation in southern tropical drydeciduous forest， India[J]. Environmental research， 2009，109（3）： 258-266.

[4]李德平，張玉梅，方繼臣等.煤矸石水土流失規(guī)律與防治措施的研究[J].水土保持研究，2001，8（3）：22-25.

[5]白中科，王文英，李晉川等.試析平朔露天煤礦廢棄地復墾的新技術[J].煤炭環(huán)境保護，1998，12（6）：47-50.

[6]李香云.國外生態(tài)用水管理制度與啟示[J].水利發(fā)展研究，2013，（9）：83-86.

收稿日期：2018-04-18

作者簡介：李俊超（1988-），男，碩士，工程師，研究方向為礦區(qū)土壤修復技術與應用研究。