基于采石场水土流失防治的研究

闫根智

【摘要】采石场在生产过程中会造成严重的水土流失现象，而开采后遗留的开采面也严重破坏了自然景观，不符合可持续发展的理念。本文将简述采石场的主要地质环境问题，分析水土流失的影响因素和作用机理，旨在从生物治理工程、土建工程、调控水工程等多个方面探讨可行的水土流失的防治措施。

【关键词】采石场；水土流失；生态防治

众所周知，实现可持续发展已经成为了社会主义现代化的主要目标之一，也是各国的共识。据不完全统计，目前我国因露天开采、开挖和各类废渣、废石、尾矿堆置等，破坏与侵蚀的土地面积超过400万hm2，而我国可用于利用的土地资源本来就不多，探究采石场的水土流失防治措施，重建当地的生态环境就显得至关重要。

1、采石场的主要地质环境问题

1.1地质地貌景观破坏。采石场的露天开采会产生大面积的挖损地，开采岩石之前需要运作表面的土壤层，而部分岩石被运走后会产生大面积的岩石裸露，开采后的地区地质地貌景观被损坏，裸露的岩石也无法再进行种植，即使从别处运来泥土也会因为水土流失而使得种植的植物难以存活。而采石场周边的植物也会因为水土流失而逐渐死亡，受破坏的植被面积远大于采石面积。

1.2土地资源破坏、水土流失问题严重。我国大多数采石场都没有防止水土流失的措施，如设置拦渣坝、挡土墙等，而在开采完毕之后采石场也不会进行复垦和绿化工作，裸露的岩石会加剧水土流失。而由开采带来的山体稳定性的改变会使得泥石流和山体滑坡等生态问题的发生率大大增加。再者采石过程中产生的各种固体废弃物都会占用土地资源进行堆放，同样是破坏了土地资源。

2、水土流失及防治对策

2.1水土流失。一般认为受采石影响而被破坏的植被面积通常是采石面积的5倍以上，这就造成了相当严重的水土流失问题，从成因分析，造成这种问题的因素主要是自然因素和人为因素两个方面。由于人为因素改变的矿山土壤的稳定性，植被层被破坏，加之自然因素，如降雨等的影响，加快了矿山土壤的侵蚀，导致水土流失的发生。从水土流失的形成机理来看，矿山开采首先要剥离山体的植被层和表层土壤，然后用人工或者机械的方式开采岩石，在外界干扰的作用下，整个山体的稳定性都会被波坏，山体上松散的堆积物在水流的作用下极易发生移动，土壤中的各种盐离子溶于水中被带走，剩下的土壤缺乏各种盐离子的固着作用变得更加松散，呈现沙化的趋势。

此外，如果堆积物过多，雨水渗入后会增加堆积体的重量，极易发生山体滑坡现象。

2.2生态重建运用于水土流失防治。采石场水土流失防治的重点是生态重建工程，所谓生态重建工程是根据生态学的原理，利用科学的生物方法人为地修复生态环境，调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息流动过程及其时空秩序，使生态系统地结构、功能和生态学潜力尽快地恢复到正常的、或原有的乃至更高的水平。简而言之，就是人为地创造一个新的小型生态系统。其工作的难点是边坡及石壁治理、排水系统设置、绿化种植。由于采石工作对原有的山体稳定性造成了影响，生态重建工程最先需要做的就是固定边坡，保证工作区域的安全。其次是设置合理的排水系统，及时排空自然降水同时又不会带来水土流失。再次是绿化种植工作，对裸露的岩石采掘区及生产设施占用区域进行绿化。

（1）绿化工作。绿化工作是采石场生态重建的重点，由于原有地区的土壤环境已经被完全破坏，绿化工作开始之前必须在原有裸露的石渣上覆盖可用于种植的土壤，最好选用其他地区的表层土壤，这样的含水量高透气性好，微生物活动频繁，利于植物的生存。绿化工作中需要采用的是能够适应恶劣环境并且符合当地自然条件的树种或者其他植物品种。为保证植物的存活率，整个采石区域的土地都应该事先经过平整和疏松，同时场地的坡度控制在3-10度之间。一般先行种植草本植物以改善土壤环境，然后逐步种植乔木或者灌木来恢复原有的生态。常用的草本植物有爬山虎、三裂野、葛藤、狗牙根、百喜草等，灌木植物有山毛桃、桃金娘、油茶、大叶千斤拔、胡枝子、银合欢等，木本植物则主要是马尾松、湿地松、台湾相思等。修复过程中选用的植物种类应该尽量多，人工林最容易遭受虫害的原因就是因为物种多样性较低，因此绿化工作应该选用较多的物种进行种植。

（2）边坡治理工作。边坡及石壁治理技术是采石场水土流失防治的另一个重点，由于人为改变了自然状态，采石场的边坡往往处于不稳定的状态，不适宜进行绿化工作。其次由于边坡石壁上多无土壤，没有土壤植物根本无法生存，而人工覆盖土壤也难以达到保水保肥的效果。为提高边坡的稳定性，首先应该是边坡变化和减轻滑动体的重量，开采过程中可适当增加开采面处削坡工作量，减小开采面的坡角。闭坑停采后，采用人工削坡减载的方式对开采边坡进行削坡处理，将最终边坡角控制在60°范围内，使边坡达到稳定状态。对于倾斜度较大的陡坡，一般都是采用喷混植草技术，首先用铁丝网固定在石壁上，然后喷洒厚度超过10厘米的胶结剂，最后向胶结剂上喷一层肥料、灌草种子、保水剂等相混合的材料。胶结剂可以实现保水保肥的功能，草本植物也能够实现正常的生长。喷混植草技术使用的成本较高，在国内较为少见。而倾斜度不是很大的石壁可以直接采用挂网喷草技术，首先将各种土工织物固定在石壁上，直接向石壁上喷洒一定厚度的植物生长基，其作用与胶结剂相同，可以为植物的生长提供各种无机物和有机物，保水保肥。最后将草籽与一定浓度的黏土液混合后，喷射到生长基上。针对边坡治理我国也相继开发了一些有自主特色的技术，比如直接在石壁上定向爆破形成洞穴，然后在洞穴中填土种植植物，利用各种可攀爬的植物附着在岩石上，可显著改善自然景观，同时各种苔藓植物可以腐蚀岩壁，增加有机层的厚度，有利于其他植物的生长。

（3）排水措施。排水措施是采石场生态重建的另一关键所在，关停后的采石场需要进行水土流失防治工作，首先应该做好的是排水措施，如果自然雨水得不到排出，滑动体的重量很可能超过承载的极限，导致山体滑坡。同时，如果雨水直接从堆积体中渗过，会导致土壤肥力的损失，堆积体土壤就不再适合种植其他植物。因此，在实施水土流失防治之前，在边坡坡顶、坡脚必须设置排水沟和坡顶外围设置截水沟等排水设施，这样可以让自然降水迅速排到开采场之外，稳定堆积体的条件，保证土壤的肥力。重建生态系统并不是一项简单的工作，为了让生态系统行使正常的功能，需要健全内部结构，使生态系统能够与外界进行正常的物质交流和能量传递，但要想真正实现这一点我们还有很长的路要走。仅仅依靠生态治理工程来防治采石场的水土流失是不够的，土建工程和调控水工程都是必不可少的，而如果能够让人们意识到社会管理在生态重建中发挥的作用，势必能够给生态重建工作提供更大的便利。

3、结语

总而言之，我国每年都会有大量的土地资源因为开采矿物而被占用和浪费，而开采之后的区域基本不能用于农业种植，但忽视不管势必会加剧当地的水土流失，不利于生态环境的保护。对于人类来讲，良好的生态环境是人类发展的重要保证，所以，我们要正确处理生态环境和开发利用矿产资源的关系，注重对于资源的利用，并且要在利用完资源之后注意对生态环境的维护，以科学的方法来防治水土流失，避免地质灾害发生，同时也可以利用矿物来推动经济发展，从而真正实现人与生态的良好平衡。

参考文献

[1]毕晓霞.铁岭房家堡子矿区采石场水土流失的防治措施和防治工程的研究[J].安徽农业科学，2013，41（15）：338-339.

[2]冯明明，杨建英，史常青等.采石场松散体坡面两种治理措施的水土保持效益[J].水土保持通报，2014，34（6）：649-651.

[3]林晓静.杨郊乡缸窑村联合采石场水土保持方案分析[J].黑龙江水利科技，2014，（11）：419-421.