露天采石場(chǎng)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)措施研究

摘 要： 為貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，落實(shí)好歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)工作，結(jié)合我國(guó)目前基本國(guó)情，以陜西省秦嶺山區(qū)一處露天采石場(chǎng)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目為例，從地質(zhì)災(zāi)害隱患、地形地貌景觀破壞、土地?fù)p毀三方面綜合分析其礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，并提出具體的生態(tài)修復(fù)治理措施，即在工程實(shí)踐中通過(guò)“清渣+攔擋+排水+綠化”的綜合治理措施，徹底消除礦區(qū)內(nèi)泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患，使區(qū)內(nèi)礦山地質(zhì)環(huán)境得到極大改善，維護(hù)社會(huì)和諧穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞： 露天采石場(chǎng)；歷史遺留礦山；生態(tài)修復(fù)；治理措施

中圖分類號(hào)： S157" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B"" DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2025.01.013

引用格式： 董陽(yáng)，張昌翌，蒲凱超，等.露天采石場(chǎng)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)措施研究[J].中國(guó)水土保持，2025（1）：51-53，56.

長(zhǎng)期以來(lái)，受高強(qiáng)度的國(guó)土開(kāi)發(fā)建設(shè)、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用等諸多因素影響，加之早期的礦山企業(yè)大多重開(kāi)采、輕修復(fù)，我國(guó)一些地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)破損退化嚴(yán)重[1]。黨的十八大以來(lái)，歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)問(wèn)題已受到以自然資源管理與規(guī)劃部門(mén)為首的社會(huì)各界的普遍關(guān)注[2-4]。張進(jìn)德等[5]在分析我國(guó)區(qū)域生態(tài)特征的前提下，提出了廢棄礦山生態(tài)修復(fù)策略；閆石等[6]在綜合考慮礦山社會(huì)-生態(tài)-經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)整體性的前提下，提出了礦山生態(tài)修復(fù)成效的評(píng)估體系；王雁林等[7]針對(duì)陜西省歷史遺留礦山恢復(fù)治理面積大的特點(diǎn)，提出了利用市場(chǎng)化手段推進(jìn)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)的幾種做法；趙方瑩等[8]通過(guò)分析準(zhǔn)格爾旗地區(qū)礦山資源開(kāi)采導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，提出了包括做好總體規(guī)劃、制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等一系列建議；魏增超等[9]在分析露天采石場(chǎng)礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了坡面危巖清理、削坡、場(chǎng)地整平、建擋土墻和排水工程等生態(tài)修復(fù)措施。

礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題是一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)性演化的過(guò)程，生態(tài)修復(fù)工作必須結(jié)合礦山實(shí)際和我國(guó)基本國(guó)情，以維持生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展為根本目標(biāo)進(jìn)行。為貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，落實(shí)好歷史遺留廢棄礦山生態(tài)修復(fù)工作，切實(shí)履行廢棄礦山生態(tài)修復(fù)任務(wù)要求，發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)和構(gòu)建和諧社會(huì)，陜西省自然資源廳下發(fā)了一系列有關(guān)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)工作的指示文件，并對(duì)地方政府在歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)方面提供了大量的資金支持。本研究以陜西省秦嶺山區(qū)一處露天采石場(chǎng)歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目為依托，從地質(zhì)災(zāi)害隱患、地形地貌景觀破壞、土地?fù)p毀三方面綜合分析該歷史遺留礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)治理措施，以期為類似的項(xiàng)目提供參考。

1 工程概況

該礦山開(kāi)采礦種為建筑用石灰?guī)r，礦區(qū)面積0.199 km2，礦山開(kāi)辦于2008年，于2011年11月關(guān)閉，至閉礦之前礦山一直進(jìn)行石料開(kāi)采，開(kāi)采礦石總體積約12萬(wàn)m3。

礦山地處秦嶺山脈南麓，地貌單元屬低山區(qū)剝蝕地貌，礦山開(kāi)采區(qū)總體地勢(shì)西高東低、南北高中間低，海拔530～800 m，相對(duì)高差270 m。區(qū)內(nèi)原始地層主要由第四系殘坡積含碎石粉質(zhì)黏土、洪積碎石和泥盆系灰?guī)r組成，開(kāi)采區(qū)坡面山體裸露，坡腳及進(jìn)礦道路區(qū)覆蓋大量早期采礦活動(dòng)形成的礦渣堆積碎（塊）石。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題

礦區(qū)現(xiàn)狀礦山生態(tài)環(huán)境問(wèn)題主要為：礦山開(kāi)采廢渣堆積于溝內(nèi)，存在1處泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患；露天開(kāi)采形成2處基巖邊坡，廢石渣堆積破壞地形地貌、損毀土地、堵塞河道（見(jiàn)圖1）。

2.1 泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患

礦山位于乾佑河一支溝內(nèi)（見(jiàn)圖2），礦山開(kāi)采區(qū)距離溝口乾佑河主河道500 m，礦區(qū)所在支溝全長(zhǎng)1.87 km，為V形溝谷，溝床縱坡平均坡降32.1%，相對(duì)高差約600 m，溝床平均坡度17.8°，匯水區(qū)面積約1.019 km2。

溝內(nèi)及溝谷兩側(cè)山體頂部植被發(fā)育良好，溝口為乾佑河主河道及G211銀榕線，總體較為開(kāi)闊，地形較為平坦。開(kāi)采區(qū)坡面山體裸露，植被稀少，坡腳處堆積大量礦渣，礦渣堆主要成分為泥盆系灰?guī)r碎（塊）石，粒徑大多為0.1～1.0 m，間有少量大塊石。采礦區(qū)礦渣堆積體沿坡體自然堆積，長(zhǎng)約400 m，寬3～80 m，厚0.5～9.0 m，物源堆積體總體積約47 000 m3，為泥石流提供了物源。

該支溝近年來(lái)未發(fā)生過(guò)大的泥石流地質(zhì)災(zāi)害，但是該處匯水面積較大，礦山開(kāi)采渣堆形成了泥石流物源，損毀溝中植被，堵塞中下部溝道，且溝口為乾佑河主河道及G211銀榕線，還對(duì)過(guò)往行人造成威脅，屬于小型溝谷型泥石流，按物源成因分為棄渣型泥石流。根據(jù)《泥石流災(zāi)害防治工程勘查規(guī)范（試行）》（T/CAGHP 006—2018）附錄I中泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化評(píng)分表（表I.1），對(duì)該泥石流溝易發(fā)程度進(jìn)行綜合打分，得出易發(fā)程度數(shù)量化評(píng)分總分值為88分，再根據(jù)泥石流溝易發(fā)程度數(shù)量化綜合評(píng)判等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表（表I.3），判定該泥石流溝易發(fā)程度等級(jí)為中等易發(fā)。

2.2 礦區(qū)地形地貌景觀破壞現(xiàn)狀

2.2.1 露天開(kāi)采破壞地形地貌景觀

該礦山共形成2處露天開(kāi)采邊坡（BP1、BP2），共破壞地形地貌景觀面積31 600 m2。露天開(kāi)采是對(duì)山體進(jìn)行自上而下的剝挖，其對(duì)礦區(qū)地形地貌的破壞方式是將原始坡面一定區(qū)域的地質(zhì)體剝挖并移除，形成地形較陡的裸露開(kāi)采邊坡。開(kāi)采邊坡坡面陡立、基巖裸露，與周邊未破壞的邊坡坡面景觀極不協(xié)調(diào)。

BP1高陡邊坡位于勘查區(qū)南側(cè)斜坡，該邊坡高140 m、寬145 m，坡向346°，巖層產(chǎn)狀55°∠60°，坡體形態(tài)呈上陡下緩的趨勢(shì)，整體坡度65°～71°；BP2高陡邊坡位于勘查區(qū)西側(cè)斜坡，該邊坡高50 m、寬65 m，坡向82°，巖層產(chǎn)狀75°∠70°，坡體呈上陡下緩的趨勢(shì)，整體坡度45°～55°。兩處開(kāi)采邊坡坡面巖體裸露，巖體結(jié)構(gòu)較好，定性分析坡體整體穩(wěn)定性較好，不存在發(fā)生崩塌的可能性，但坡體表層巖體風(fēng)化較為嚴(yán)重，局部外凸，可能發(fā)生少量掉塊現(xiàn)象。

2.2.2 廢渣堆積破壞地形地貌景觀

礦山開(kāi)采形成的廢渣直接堆積在露天采場(chǎng)的坡腳部位，加之后期洪水搬運(yùn)，于溝道中形成大面積廢渣堆，廢渣堆以覆蓋、堆填的方式改變了原始地形地貌特征，破壞了植被的生長(zhǎng)環(huán)境。渣堆縱向自BP2坡腳處一直延伸至礦山所在溝口處，其中BP1、BP2坡腳部位大量堆積原始采礦活動(dòng)形成的渣堆，另外多次強(qiáng)降雨沖刷作用導(dǎo)致坡腳處渣堆順溝下移至溝道內(nèi)。渣堆主要成分為原采礦活動(dòng)堆積形成的泥盆系石灰?guī)r碎石，多為棱角狀，磨圓性和分選性差，透水性好，表層植被難以自然生長(zhǎng)。廢渣堆積破壞地形地貌面積約12 853 m2。

2.3 礦區(qū)土地?fù)p毀現(xiàn)狀

礦山露天開(kāi)采時(shí)，挖除了原始坡面上可供植物生長(zhǎng)的殘坡積土，形成了新的裸露基巖坡面，導(dǎo)致原土地功能喪失。治理區(qū)廢渣堆積以壓占的方式覆蓋原始溝道和溝谷河道，渣石壓覆厚度較大，裸露的砂石保水性差，短期內(nèi)無(wú)法通過(guò)自然作用形成可供植物生長(zhǎng)的土壤，不具備土地利用功能。邊坡BP1、BP2開(kāi)采挖損土地面積分別為2.89、0.27 hm2，廢石渣堆壓損土地面積為1.29 hm2，共計(jì)損毀土地4.45 hm2，損毀土地原始地類均為灌木林地。

3 生態(tài)修復(fù)總體方案

生態(tài)修復(fù)總體方案采用“清渣+攔擋+排水+綠化”的綜合治理措施，具體如下：

1）對(duì)BP1底部渣堆進(jìn)行部分清理，清理后在渣堆外側(cè)修建格賓石籠擋墻，墻后渣堆表層覆土綠化，種植紫穗槐、撒播草籽。

2）在BP2坡體上部三級(jí)平臺(tái)及邊坡與渣堆交界處平臺(tái)補(bǔ)植紫穗槐、撒播草籽，在坡腳處種植爬山虎。

3）在BP2底部修建漿砌石攔擋壩，壩體設(shè)置泄水孔。

4）對(duì)進(jìn)礦道路主溝道進(jìn)行廢渣清理，清理后修建C20混凝土排水渠。

5）拆除礦區(qū)內(nèi)廢棄建筑物，拆除后整平場(chǎng)地、覆土綠化。

4 生態(tài)修復(fù)措施分項(xiàng)工程

4.1 廢渣堆清理工程

對(duì)礦區(qū)內(nèi)BP1、BP2坡腳處渣堆進(jìn)行部分清理，然后整平，石渣清理體積約6 000 m3，渣堆頂部整平面積約7 000 m2。

4.2 攔擋工程

4.2.1 BP1底部渣堆外側(cè)修建格賓石籠擋墻

對(duì)BP1底部渣堆進(jìn)行部分清理，清理后在渣堆外側(cè)修建格賓石籠擋墻，防止強(qiáng)降雨等異常天氣下徑流沖刷廢石堵塞河道。根據(jù)地形及河道清理深度，設(shè)置格賓石籠擋墻，高3.0 m、埋深0.4 m、頂寬1.0 m，擋墻基底坐于堅(jiān)硬基巖或碎石土上，必要時(shí)采用砂石墊層地基處理，處理厚度不宜小于0.3 m。

4.2.2 BP2底部設(shè)置攔擋壩

在BP2底部修建重力式攔擋壩，用于攔擋上部溝道內(nèi)水沙，調(diào)節(jié)下泄水量和輸沙量。攔擋壩設(shè)計(jì)為重力式漿砌石壩，壩體采用M7.5漿砌石砌筑，壩高4.0 m，基礎(chǔ)埋深1.5 m。在距壩體底部0.5 m高處設(shè)置一排直徑300 mm的PVC泄水孔，用以排出壩后積水，布置間距2.0 m。壩頂長(zhǎng)27.3 m，溢流口段長(zhǎng)6.0 m、深0.5 m。壩后設(shè)長(zhǎng)4.0 m護(hù)坦，與溝底同寬，護(hù)坦采用M7.5漿砌石砌筑，護(hù)坦凸起段設(shè)置一排直徑100 mm的PVC管以排除積水，間距1.0 m。

4.3 拆除工程

將礦區(qū)內(nèi)已有廢棄建筑物拆除，拆除面積約119.12 m2，拆除體積約83.38 m3，拆除后將廢棄建筑物垃圾外運(yùn)，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平，整平后覆土綠化。

4.4 排水工程

對(duì)進(jìn)礦道路主溝道進(jìn)行廢渣清理，清理后修建C20混凝土排水渠，用于將溝內(nèi)殘留棄渣順利排向溝口主河道內(nèi)，防止泥石流發(fā)生。排水渠寬3.0 m、深0.5 m，每隔8～10 m留一伸縮縫。排水渠縱向軸線布置與支溝主流中心線基本一致，利用天然溝道隨彎就勢(shì)。

4.5 生物治理工程

在BP2坡體上部三級(jí)平臺(tái)及邊坡與渣堆交界處平臺(tái)補(bǔ)植紫穗槐、撒播紫花苜蓿草籽，在坡腳種植爬山虎；對(duì)BP1底部格賓石籠擋墻后渣堆表層覆土綠化，對(duì)拆除礦區(qū)廢棄建筑物后的場(chǎng)地整平、覆土綠化，覆土有效厚度0.3 m（該厚度不因降雨等外在因素而減少），采用灌草結(jié)合方式進(jìn)行綠化，種植紫穗槐、撒播紫花苜蓿草籽，在斜坡坡腳處種植爬山虎。

由于大部分復(fù)墾區(qū)域?yàn)槎言旅妫嬖谄露?，因此為減少水土流失、提高成活率，對(duì)灌木的栽種采用穴栽苗植的方式。灌木林地設(shè)計(jì)株距150 cm、行距200 cm，設(shè)計(jì)穴形以方形為主，穴邊長(zhǎng)30 cm、深30 cm。灌木選用株高40 cm、胸徑不小于2 cm的紫穗槐。灌木林間人工撒播紫花苜蓿草籽60 kg/hm2?？偩G化面積為8 336 m2，共種植紫穗槐2 779株，撒播草籽50.02 kg。各斜坡坡腳處種植爬山虎，總長(zhǎng)358 m，株間距0.5 m，共種植716株。

5 效益分析

生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目實(shí)施后，該廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境將得到有效治理，這對(duì)于保障當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚?cái)產(chǎn)安全具有十分重要的意義。具體體現(xiàn)如下：

1）該處歷史遺留礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施，是貫徹落實(shí)《陜西省秦嶺生態(tài)環(huán)境保護(hù)條例》的具體體現(xiàn)，是規(guī)范秦嶺生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)礦業(yè)開(kāi)發(fā)秩序的深化，將給社會(huì)樹(shù)立地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)當(dāng)與秦嶺生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合的理念，在提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

2）項(xiàng)目實(shí)施后，將徹底消除廢棄礦區(qū)泥石流地質(zhì)災(zāi)害隱患，有效防止礦山巖土侵蝕和水土流失，減輕水土污染程度，保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?，維護(hù)秦嶺天然生態(tài)屏障功能，同時(shí)使當(dāng)?shù)厝罕姷纳拓?cái)產(chǎn)安全得到基本保障，維護(hù)社會(huì)的和諧穩(wěn)定；治理后的廢棄礦山，與周邊山體融為一體，生態(tài)環(huán)境將得到極大改善，礦區(qū)植被的恢復(fù)將極大改善人們的視覺(jué)感觀。

3）該礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的實(shí)施，可完成包含開(kāi)采邊坡及其底部廢渣堆積區(qū)、廢棄建筑物拆除區(qū)與進(jìn)礦道路整治區(qū)在內(nèi)總面積約4.45 hm2的生態(tài)修復(fù)績(jī)效，達(dá)到自然資源部門(mén)的績(jī)效考核目標(biāo)；同時(shí)，礦山生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目的施工及后期林地養(yǎng)護(hù)等均可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)收入。

6 結(jié)束語(yǔ)

礦山生態(tài)修復(fù)是國(guó)土空間生態(tài)保護(hù)的重要組成部分，露天采石場(chǎng)存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題主要有礦山開(kāi)采誘發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害隱患，礦區(qū)地形地貌景觀的破壞及土地資源損毀等問(wèn)題。露天采石場(chǎng)生態(tài)修復(fù)應(yīng)與地質(zhì)災(zāi)害治理相結(jié)合，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)采取廢石渣堆清理、攔擋，礦區(qū)內(nèi)廢棄建筑物拆除，排水工程及相應(yīng)的生物治理工程等措施，達(dá)到恢復(fù)區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，因地制宜再造礦山美學(xué)景觀的目的。

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（責(zé)任編輯 徐素霞）