禮縣峽口村石包溝無主采石場生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題及治理

岳 偉，呂海霞

（甘肅省有色工程勘察設(shè)計研究院，甘肅 蘭州 730000）

1 序言

勘查區(qū)位于禮縣永興鎮(zhèn)東南側(cè)，屬永興鎮(zhèn)峽口村管轄，緊鄰國道G316、G567，且與縣、鄉(xiāng)道路相通，交通條件較為便利。因前期石料開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在石包溝上游溝谷兩側(cè)進(jìn)行了大面積開挖，致使勘查區(qū)山體裸露，植被、地形地貌等遭到嚴(yán)重破壞[1]。

經(jīng)調(diào)查，前期為增加開采作業(yè)面和渣堆堆放場地，石包溝上游溝道已被回填整平，已嚴(yán)重破壞了勘查區(qū)的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重。本文主要是為了摸清峽口村石包溝無主采石場的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題，并且有針對性地研究該礦山的綜合治理方案。

2 自然地理特征

勘查區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，境內(nèi)氣候差異較大。區(qū)內(nèi)地勢總體西南高東北低，海拔1475m～1666m，相對高差約191m。根據(jù)形態(tài)及成因劃分，區(qū)內(nèi)地貌屬于構(gòu)造-剝蝕黃土丘陵區(qū)地貌[2]。溝谷流域范圍內(nèi)植被覆蓋率較高，可達(dá)70%，沿溝谷兩側(cè)坡面侵蝕切割的小沖溝較發(fā)育，沖溝兩岸小型滑坡、崩塌發(fā)育。

經(jīng)調(diào)查，石包溝上游溝道兩側(cè)坡體因開采石料對原始山體進(jìn)行了開挖，致使原始坡體中下部坡度變陡，坡度一般48°～68°、局部坡段坡度大于68°。鑒于區(qū)內(nèi)開挖新形成的人工邊坡大多為反向坡，且?guī)r體較完整，坡體整體穩(wěn)定性較好。僅在溝谷右側(cè)坡體中上部因開挖形成一處危巖體，危巖體長約20m，寬約5m，厚約4m，潛在崩塌體積約400m3，規(guī)模等級為小型。同時在開采過程中對上游溝道進(jìn)行了回填，回填料以棄渣和粉碎的砂石料為主，局部夾有塊石，回填厚度一般5m～8m，大面積挖損、壓占造成原有溝道及坡面地形地貌景觀破壞嚴(yán)重。在地形、氣候及人為活動等因素綜合作用下，勘查內(nèi)以黑壚土為主。區(qū)內(nèi)土地利用類型大多為牧草地，溝谷下游局部地段為緩坡耕地。

3 區(qū)域地質(zhì)特征

勘查區(qū)地處秦嶺褶皺帶內(nèi)天水—西禮構(gòu)造盆地，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜?？辈閰^(qū)及其周邊出露地層主要有泥盆系和第四系地層?？辈閰^(qū)屬地震活動強(qiáng)烈區(qū)，根據(jù)國家地震烈度分級標(biāo)準(zhǔn)，屬第二組，抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度區(qū)，設(shè)計基本地震加速度值為0.30g，場地特征周期為0.40s。根據(jù)地下水的分布、賦存條件和含水介質(zhì)性質(zhì)及水動力特征，并結(jié)合野外調(diào)查和區(qū)內(nèi)已有相關(guān)資料，將區(qū)內(nèi)地下水劃分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩類種類型。巖體工程地質(zhì)類型及特征依據(jù)巖體建造類型、巖體結(jié)構(gòu)、巖相類型及其力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行劃分，巖體屬中厚層軟硬相間巖組，主要出露于開挖坡體坡面及中下游溝底部分地段，巖性以板巖、灰?guī)r為主，與下伏地層呈不整合接觸[3]。表層呈強(qiáng)風(fēng)化。根據(jù)區(qū)域試驗(yàn)資料可知，該套巖組整體性較好，致密堅(jiān)硬，為較好的工程地質(zhì)巖組。土體工程地質(zhì)類型及特征根據(jù)土體的組成物質(zhì)和結(jié)構(gòu)連接的基本特征，可將工作區(qū)分布的土體劃分為特殊土和一般土兩大類。其中，特殊土為黃土與人工堆積物，一般土體為碎石土。

4 石包溝生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題

4.1 工程活動引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害

經(jīng)野外實(shí)地調(diào)查，石包溝流域范圍內(nèi)因工程活動可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害隱患為泥石流，編號N1。大量廢棄渣堆堆積于上游溝道內(nèi)，本次治理區(qū)棄渣量總體積約85715m3，渣堆成分以粉碎的砂石料和崩塌堆積物為主，其結(jié)構(gòu)松散，為泥石流提供了豐富的固體物源。其流域位于峽口村區(qū)內(nèi)，下游近溝口段兩側(cè)地帶為峽口村居民地及鄉(xiāng)道等，受廢棄渣堆隨意堆放的影響致使流通區(qū)溝道狹窄，局部地段溝道被完全堵塞，加之本區(qū)陣雨頻繁，降雨量較大，因此，有引發(fā)泥石流的可能性。一旦發(fā)生泥石流，會嚴(yán)重威脅溝口一帶耕地、鄉(xiāng)道及影響范圍內(nèi)居民的生命與財產(chǎn)安全。

工程活動形成的石包溝泥石流災(zāi)害規(guī)模為小型，發(fā)生泥石流的可能性較大，危害等級為中型，可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約1500 萬元，主要威脅對象為下游及溝口居民房屋、廠房，沖毀溝口道路，影響居民及車輛等正常出行，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)鼐用窈推髽I(yè)的生產(chǎn)生活，影響當(dāng)?shù)靥O果特產(chǎn)及各種物資的運(yùn)輸，受威脅人數(shù)約280 人，險情等級為中型。根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度分級表確定，工程活動引發(fā)泥石流災(zāi)害對生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的影響程度嚴(yán)重。

據(jù)調(diào)查，石包溝中下游流通區(qū)段已修建有1 座簡易攔擋壩，壩體為漿砌塊石重力壩，壩高約4.0m，壩長約15m。調(diào)查期間，現(xiàn)狀庫區(qū)有淤泥，并攔蓄了部分洪水，起到了有效的攔擋作用，減輕了泥石流對下游的危害，降低了泥石流對下游峽口居民生命和財產(chǎn)的威脅。目前，攔擋壩壩體中下部已可見掉塊跡象，其整體穩(wěn)定性較差，已滿足不了20 年一遇泥石流沖擊力。

4.2 工程活動對土地資源破壞

經(jīng)調(diào)查，石包溝勘查區(qū)范圍內(nèi)工程活動對土地資源造成了挖損和壓占破壞，破壞的土地類型均屬草地，破壞總面積約3.28hm2，其中對土地資源的挖損破壞主要表現(xiàn)在工程活動對勘查區(qū)左右兩岸山體的挖損面，挖損破壞總面積約1.2hm2；對土地資源的壓占破壞主要表現(xiàn)在大量廢棄砂石料沿上游溝道回填，回填料壓占溝道以增加石料開采作業(yè)面，壓占破壞總面積約2.08hm2。現(xiàn)工程活動對土地資源的壓占、挖損破壞情況分別闡述如下。

4.2.1 挖損破壞

經(jīng)調(diào)查，前期開采石料對石包溝上游左右兩岸土地資源造成了挖損破壞，破壞的土地類型屬草地，破壞總面積約12000.6m2?？辈閰^(qū)范圍內(nèi)挖損破壞的地方共有2處，均為溝岸坡體挖損，其中WS1 沿溝谷上游左岸地帶，因開采石料開挖山體形成的挖損面，寬度約274m，高度6m～15m，挖損面長度約10m，坡度65°～73°，挖損面積約4000.2m2，挖損造成坡體裸露，出露地層為板巖夾灰?guī)r，目前已對危巖體進(jìn)行了清理卸荷，且坡體為反向坡，坡體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，本次不進(jìn)行治理；WS2 沿溝谷上游右岸地帶，因開采石料開挖山體形成的挖損面，寬度約315m，高度15m～30m，挖損面長度約28m，坡度62°～75°，挖損總面積約8000.4m2，挖損造成坡體裸露，出露地層為粉土、板巖夾灰?guī)r。

4.2.2 壓占破壞

經(jīng)調(diào)查，現(xiàn)狀石包溝溝道內(nèi)工程活動對土地資源的壓占破壞主要有3 處，均為廢棄碎石料沿溝道無序堆放壓占，廢渣成分主要以棄渣和粉碎的砂石料等為主，局部夾有塊石，塊石粒徑一般200mm～260mm，最大塊石粒徑可達(dá)350mm。石包溝溝道范圍內(nèi)共分布3 處壓占區(qū)，壓占區(qū)平面形態(tài)均為不規(guī)則形狀，壓占區(qū)編號分別為ZD1～ZD3。壓占區(qū)長度一般110m～260m，寬度一般2.5m～80m，壓占區(qū)總面積約2.06hm2，壓占區(qū)總體積約113431.3m3。

4.3 工程活動對地形地貌景觀的影響

現(xiàn)狀條件下，石包溝項(xiàng)目區(qū)地形地貌景觀破壞主要表現(xiàn)在挖損坡體以及棄渣石料壓占等方面。其中挖損山體形成寬度一般274m～315m、坡高在6m～30m 之間、坡度一般62°～75°，山體挖損面積約8000.4m2，對山體的完整性、原始性造成了破壞；項(xiàng)目區(qū)內(nèi)分布的3 處棄渣石料壓占區(qū)，壓占區(qū)長度一般110m～260m，寬度一般2.5m～80m，壓占區(qū)總面積約2.06hm2，3 處壓占區(qū)對項(xiàng)目區(qū)內(nèi)整體觀賞性造成了破壞。

經(jīng)調(diào)查分析，該勘查區(qū)地處黃土丘陵區(qū)，溝口有通往西和縣的主干道，植被主要為草地。原始溝道順直，無陡坎，水流較為平緩，植被豐富，地形地貌景觀協(xié)調(diào)?？辈閰^(qū)及其周邊范圍因工程建設(shè)和溝口一帶傾倒垃圾等人類工程活動，開挖溝岸山體、堆棄棄渣石料等，開挖山體形成的挖損面主要集中于溝道上游左右兩岸，無序開挖形成高低不同的挖損面；溝道中上游段內(nèi)因拓寬進(jìn)場道路無序堆積棄渣石料，棄渣石料近北西～南北向展布，形狀呈不規(guī)則的長條形，擠占主溝道，形成典型“V”字型溝谷；同時勘查區(qū)內(nèi)的挖損和壓占造成植被遭到破壞，使溝道內(nèi)的地形地貌景觀與周邊的地貌發(fā)生了較大的反差；進(jìn)而對勘查區(qū)的原始性、連續(xù)性、完整性和觀賞性造成影響。根據(jù)以上分析工程活動對原生景觀影響和破壞程度大，對重要交通沿線可視范圍內(nèi)地形地貌景觀影響嚴(yán)重。

5 恢復(fù)治理方案建議

勘查區(qū)內(nèi)存在的主要地質(zhì)環(huán)境問題包括工程活動引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，對土地資源的挖損和壓占破壞，對地形地貌景觀的影響。

根據(jù)區(qū)內(nèi)存在的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境問題及其所處的地質(zhì)環(huán)境條件，針對性的提出因地制宜的綜合恢復(fù)治理方案建議，本次生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理工程應(yīng)包括以下幾方面。

（1）首先對區(qū)內(nèi)挖損形成的危巖體進(jìn)行清理；

（2）區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀存在的渣堆進(jìn)行平整，同時對中下游主溝道進(jìn)行疏通；

（3）在上游及原有壩址上游約30m 處各修建一座攔擋壩，以有效攔擋溝道內(nèi)固體松散物，同時可起到穩(wěn)固兩岸坡體的作用；

（4）尋找合適的土源，對溝谷平整后的渣堆進(jìn)行覆土植樹種草綠化，并沿原有溝道中心修建長約260m 的排水渠；

（5）為防止治理工程實(shí)施后放牧活動破壞工程區(qū)內(nèi)初生的植被，在工程區(qū)外圍布置圍護(hù)網(wǎng)。