鸡冠山镁石矿业项目区水土流失预测

范远丽 凤城市防汛抗旱指挥部，辽宁 凤城 118100

鸡冠山镁石矿业项目区水土流失预测

范远丽 凤城市防汛抗旱指挥部，辽宁 凤城 118100

在说明水土流失预测所需基本参数的基础上，采用类比与数学模型相结合的方法对工程扰动原地貌及损坏水土保持设施面积、项目弃渣量、可能造成的水土流失量进行了预测,并对水土流失可能造成的危害做了分析。

水土流失预测；侵蚀模数

water losses and soil erosion prediction; erosion modulus

1 项目区概况

鸡冠山镁石矿业项目区位于凤城市鸡冠山镇大阳沟（半截沟），项目区范围1.7463km2，属于辽东低山区，地势总体西高东低，矿区西部影背山海拔720m，矿区东侧半截沟底海拔235m，山体坡度15°至35°之间。气候属于北温带湿润区大陆性季风气候，四季分明，夏季多雨。项目区土壤类型主要为棕壤性土，植被类型为落叶阔叶灌丛林，林草覆盖率73.5%。

项目区水土流失类型为水力侵蚀，侵蚀强度为轻度及轻度以下，项目区处于辽宁省重点治理区内。根据《开发建设项目水土流失防治标准》对水土流失防治标准执行等级与适用范围的规定，确定本项目水土流失防治标准为二级。

根据《项目矿产资源开发利用方案》及实地测量，确定水土流失防治责任范围为9.97hm2，其中一采区3.23 hm2，二采区1.59 hm2，三采区1.88 hm2，弃渣场1.43 hm2，临时占地0.04 hm2，直接影响区0.54 hm2。

鸡冠山镁石矿业项目基建工程工期为6个月，基建剥离土石方量为40086万m3剥离表土放置于专门设置的临时堆土场，用于场地绿化或土地复垦，一部分石方用于矿区道路路基填筑，其余部分放置于弃渣场，用于采坑回填或综合利用。

2 水土流失预测所需基本参数

2.1 水土流失预测范围

本项目水土流失主要体现在地表扰动、植被破坏、弃渣排放等方面。根据水土流失防治责任范围及项目工程建设内容，本方案对项目扰动区域进行预测，直接影响区不做预测。本方案水土流失预测范围为9.43hm2、其中一采区3.23 hm2、二采区1.59 hm2、三采区1.88 hm2、弃渣场1.43 hm2、矿区道路1.26 hm2和临时堆土场0.04 hm2。直接影响区因没有直接受到破坏，不列入预测范围。具体见下表。

2.2 预测时段

凤城市鸡冠山永余水镁石有限公司矿山整合项目水土流失主要产生在建设期和运行期，所以本方案确定的水土流失预测时段为施工建设期（含自然恢复期）和运行期。

施工建设期，水土流失预测期确定为一年。施工内容主要是进行矿山采掘工程建设及安装生产设施。

确定自然恢复期预测范围为临时堆土场区，时间为一年。

根据矿山的实际情况，确定一采区、二采区、三采区、弃渣场和矿区道路的运行期为三年。

2.3 侵蚀模数

本项目原生地貌侵蚀模数取值为1332.36 t/km2a，场地扰动地表侵蚀模数为7000t/km2a，自然恢复期土壤侵蚀模数取扰动前后的平均值，确定为4000t/km2a。

3 水土流失预测成果

3.1 工程扰动原地貌及损坏水土保持设施面积预测

根据开发利用方案，结合实地查勘和地形图量算，对本项目各项工程占地及施工活动等造成的扰动原地貌、占压土地和破坏植被的面积按地类分别进行测算。经统计分析，本项目建设各区域扰动原地貌总面积为9.43 hm2，原地貌为林地和河滩地。项目扰动原地貌情况见表1。

表1 扰动原地貌面积表

3.2 项目弃渣量预测

根据土石方平衡表，矿山建设期和服务期内产生弃渣量40086 m3，其中3780 m3用于场地平整和路基填筑，其余放置于弃渣场。

3.3 可能造成的水土流失面积预测

通过对项目建设和生产过程中水土流失影响因素的分析，可知施工期各区域水土流失普遍存在，三采区虽暂不生产，但整合前矿山生产造成的大面积裸露地表经过十多年也无法恢复，侵蚀也非常严重，也必须列入预测范围，所以确定预测范围为全部防治责任分区，预测面积为9.43 hm2；进入自然恢复期后，只有临时堆土场可自然恢复植被，预测水土流失面积为0.04 hm2；进入运行期后一、二采区、弃渣场区的扰动还在继续，矿区道路仍处于裸露状态，三采区因无法自然恢复，侵蚀也非常严重，所以将以上各区域直接列入运行期预测范围，水土流失预测面积为9.39 hm2。水土流失预测面积见表2。

表2 水土流失预测面积

3.4 水土流失量预测

（1）原地貌水土流失量预测

根据确定的原地貌土壤侵蚀模数以及相对应的水土流失预测时段，预测原生水土流失量。经计算项目区原地貌水土流失量为1061t。原地貌水土流失量计算见表3。

表3 原地貌水土流失预测表

（2）施工期水土流失量预测

根据确定的施工期土壤侵蚀模数，预测施工期水土流失量。经计算，施工期扰动地表水土流失总量为358t，人为新增水土流失量为146吨。施工期水土流失量计算见表4。

表4 项目施工期水土流失量表

(3）自然恢复期水土流失量预测

自然恢复期内临时堆土场0.04 hm2地表植被尚不能完全恢复，依据侵蚀模数3117 t/km2a和区域，预测其水土流失量为2t。分别为原地貌水土流失量1t，新增水土流失量1t。

(4）运行期水土流失预测

根据确定的弃渣场和矿石存放区水土流失侵蚀模数，预测运行期水土流失量总量为1659t，人为水土流失新增811t。具体见表5。

表5 运行期水土流失量表

(5）新增水土流失预测量

通过预测公式计算，预测时段内项目区水土流失总量为2019t，其中原地貌水土流失量为1061t，因工程建设及运行新增水土流失量958t。

4 水土流失危害预测和分析

由于项目建设扰动地表并损坏水土保持设施，导致地表原生地形地貌被破坏。随着工程建设的进行，开挖、运输、回填等工程措施的大规模实施，使土体结构发生改变，形成松散的不稳定堆积体，极易发生水蚀，给周边环境带来影响，主要表现在以下几个方面：

4.1 工程施工和运行将占用土地资源，改变土体结构，使土地丧失原有的功能，造成局部生态用地量减少。

4.2 矿山开采中开挖回填，会影响地下水位，改变附近小地形，影响植物正常生长。

4.3 矿山运行过程中会在项目区内形成大面积裸露区，区域内植被被完全清除，导致原地貌的保土保水功能丧失，加剧水土流失。

The prediction of water losses and soil erosion for Ji guan mount magnesium stone mining project

Fan Yuanli Feng Cheng Municipal Headquarters of Flood and Drought Control, Feng Cheng 118110

Based on describing the basic parameters needed by water losses and soil erosion prediction, this thesis adopts the method of combining the analogy and mathematical models to make a prediction for the area of both the original landscape and the water and soil conservation facilities that are disturbed by engineering, for the amount of the discarded slag by projects and for the amount of water losses and soil erosion that may be caused during the projects. In addition, the damage which may be caused by water losses and soil erosion is also analyzed in this thesis.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.003