渭北旱塬典型矿区水土流失现状及治理经验探讨

(陕西华正生态建设设计监理有限公司，陕西 西安 710003)

1 概述

合阳县地处陕西省渭北旱塬东部，辖11镇5乡353个行政村，总人口44.4万，总面积1 337.30 km2，总耕地面积767.24 km2。是典型的旱作农业县。小麦、苹果、烤烟、棉花、渔业、生猪是国家和省级基地县，拥有全国最大的绿色食品基地——30万亩苹果和10万亩红薯，是国家生态建设示范县。合阳县距省会西安180 km,交通运输非常便利。县境内自然资源丰富，拥有全国最大的黄河湿地洽川风景名胜区。已探明的矿产资源有40多种，煤炭储量52亿 t，可开采工业储量13亿 t，石灰岩储量2 000万 t，其中水泥用石600万 t，建筑用石1 250万 t。良好的地理位置，便利的交通和丰富的资源优势，为合阳经济发展提供了优越条件。以农业、水利、能源、建材、交通、通讯为主的基础产业，以果业、包装、机械、农副产品深加工为主的四大支柱产业，以旅游、电力、科技信息为主的新兴产业，具有合阳特色的经济格局正在形成。

西卓煤矿属于渭北旱塬典型矿区，位于陕西省渭北石炭二叠纪煤田澄合矿区中深部，地处陕西省合阳县，行政区划隶属合阳县城关镇和知堡乡管辖。西卓煤矿含煤地层为石炭系上统太原组合二叠系下统山西组，厚度为48.40～183.55m，地质资源量为373.52 Mt，可采储量为234.71 Mt，设计生产规模为3.00 Mt/a，服务年限60.2 a。首采区为一、二盘区，在一盘区布置1个5号煤层大采高综采工作面，在二盘区布置1个4号煤层薄煤层综采工作面。一盘区5号工作面可开采面积214.53 hm2，储量18.53 Mt，生产能力2.40 Mt/a，开采年限7.67 a。二盘区4号工作面可开采面积113.06 hm2，储量4.59 Mt，生产能力0.6 Mt/a，可采年限7.43 a。4号煤层采用薄煤层综采，综采设备全部采用国产设备，工作面生产能力为0.6 Mt/a。5号煤层采用大采高开采，以1个大采高综采工作面实现2.40 Mt/a的生产能力。矿区建设项目主要由工业场地、场外道路、排水工程、输电线路、排矸场五部分组成，选煤厂位于工业场地内。

2 合阳县西卓煤矿矿区土地利用现状

2.1 合阳县土地利用状况

全县总土地面1 337.30 km2，其中耕地76 724.39 hm2、占总土地面积的57.37%，园地10 372.98 hm2、占总土地面积的7.76%，林地9 253.08 hm2、占总土地面积的6.92%，草地3 565.54 hm2、占总土地面积的2.73%。合阳县土地利用情况见表1。

表1 合阳县土地利用情况表

2.2 矿区占地范围内土地利用状况

西卓煤矿除排矸场占地有旱地、部分林地和其他草地。矿区面积36.86 km2，其中旱地分布于矿区中部和南部，面积30.85 km2，占矿区面积的83.72%；林地主要分布于矿区北部沟谷，面积0.42 km2，占矿区面积1.14%；其他草地主要分布矿区北部沟谷，面积3.21 km2，占矿区面积的8.71%；住宅用地均匀分布于矿区占地范围内，面积2.02 km。2，占矿区面积5.48%；交通用地占地面积0.03 km2，占矿区面积0.01%。在西卓煤矿建设和生产的占地面积74.66 hm2范围内，旱地67.65 hm2，林地3.93 hm2，其他草地占3.08 hm2。占地范围内的土地利用情况见表2。

表2 矿区占地区域土地利用情况表 hm2

3 县域及矿区水土流失现状

3.1 县域水土流失概况

合阳县地处黄土高原南缘，地表全部被第四纪黄土沉积物所覆盖，土壤侵蚀主要以水蚀为主，沟谷伴有重力侵蚀。合阳县总土地面积1 337.30，其中水土流失面积1 250.38，占总土地面积的93.50%。在水土流失面积中，强度250.08 km2、占流失面积的20.00%，中度566.42 km2、占流失面积的45.30%，轻度433.88 km2、占流失面积的34.70%。合阳县水土流失强度分级见表3。

表3 合阳县水土流失强度分级表 km2

3.2 矿区水土流失现状及类型

按照《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-2007)，矿区被划分为西北黄土高原区，土壤侵蚀允许值为1 000 t/km2·a。根据(水利部[2006]第2号)《关于划分国家级水土流失重点防治区的公告》，矿区占地不在划定的国家级水土流失重点预防保护区、重点治理区和重点监督区；根据《陕西省人民政府关于划分水土流失重点防治区的告》(陕政发[1999]15号函)，矿区占地位于划定的渭北高原沟壑重点治理区和渭北黑腰带监督区。根据《开发建设项目水土流失防治标准》(GB50434-2008)有关防治标准与适用范围的规定，在依法划定的省级水土流失重点治理区和重点监督区范围内的建设项目，水土流失防治执行二级防治标准。

根据陕西省水土保持区划，矿区位于渭北高原沟壑固沟保原区；根据合阳县水土保持区划资料，建设项目位于黄土高原沟壑轻度流失保原固沟区。该区沟壑密度1.10 km/km2，平均侵蚀模数1 860 t/km2·a。

通过对矿区地表物质组成、地貌、植被、土地利用现状、水土保持措施实施现状等土壤侵蚀环境背景的综合分析，结合现场实际调查，矿区内水土流失类型以水力侵蚀为主。整个矿区区侵蚀强度以微度和轻度为主，其中微度侵蚀集中分布在整个井田区的塬面，面积28.04 km2，占整个矿区面积的76.07%，轻度侵蚀区主要分布在塬面坡度较大区域和塬面与沟谷接壤区域，面积5.17 km2，占矿区面积的14.03%，中度和强度侵蚀区主要分布在塬面北部的沟谷区，面积为1.10 km2和2.55 km2，分别占井田区面积的2.98%和6.92%。矿区土壤侵蚀类型见表4。

表4 矿区土壤侵蚀类型与强度面积统计表

4 矿区水土保持治理措施及经验

合阳县是黄河中游水土流失重点县之一，根据多年治理经验，矿区主要治理措施为：搞好原面土地平整，发展灌溉，逐步变旱作农业为灌溉农业，修建水平埝地、水平梯田和沟坝地；修筑沟埂，防止沟岸扩张，保护原面；造林种草，乔、灌、草结合，治理荒沟荒坡，发展林牧业生产。截止2011年底，累计完成水平梯田10 890 hm2，水平埝地20 390 hm2，打坝淤地380 hm2，造田造地690 hm2，修水地18 450 hm2，营造用材林10 070 hm2，发展经济林果11 020 hm2，灌木林150 hm2，人工种草3 900 hm2，封山育林3 510 hm2。共计治理水土流失面积794.5 km2，占全县水土流失面积的69.2%。通过对西井矿区及周边姜家河煤矿和澄合矿区已建矿井的调查，可以看出当地同类工程建设项目，在治理水土流失的过程中，采取了行之有效的治理经验。

4.1 工程措施

1)弃渣场地设置拦挡措施，有拦渣坝、挡渣墙等工程，有效防止弃渣流失。

2)工业场设置排水、护坡措施，提高防护标准。

3) 场外道路两侧设排水沟和护坡措施。

4.2 植物措施

1)弃渣场周边设置防护林；弃渣结束后，渣面覆土种草。

2) 工业场地高标准绿化。同类工程姜家河煤矿水土流失防治标准为二级标准，林草植被恢复率为95%，林草覆盖率为20%。竣工验收时达到林草植被恢复率为95.6%，林草覆盖率为31%。

3)场外道路两侧栽植行道树，边坡种草，防止水土流失。当地适生的主要树、草种乔木树种主要有：侧柏、桐树、杨树、柳树、刺槐等；经济林树种主要有：苹果、花椒、柿子、杏等；灌木树种主要有：紫穗槐、连翘、狼牙刺、虎榛子等；草种主要有：三叶草、紫花苜蓿、草木犀、蒿类、狗尾草、胡子草等。

4.3 临时防护措施

1)施工期间道路铺洒砂石，永临结合。

2)建筑用砂石料场堆放区、预制构件场、混凝土搅拌站等场所采取拦挡、苫盖措施。

3)临时土方堆贮高度一般应在2.0～4.5 m，边坡坡度控制在1:1.5～1:2.5；四周用装土草袋或编织袋拦挡，拦挡高度宜在0.5～1.0 m，基部宽度1.0～1.5 m；顶部用防尘网苫盖。

4)煤炭运输要采取苫盖措施，可有效防止运输过程中的煤尘污染。

5)临时排水沟底部铺设塑料布，措施布设简易，但不仅可以满足工程施工的需要，节省投资，又可以有效控制水流对沟底的冲刷，防治效果明显。

以上这些预防治理措施，对减轻人为水土流失，改善区域生态环境，促进当地经济发展产生了显著效果，对同类矿区在水土保持治理中提供可借鉴的治理经验。

5 结语

总而言之，矿区的水土流失程度较高，应从源头上加以治理，尤其在建设时，应充分结合地形地貌，尽量少占用农、林地，以减少对地表及植被的破坏。同时，要在日常采煤工作中，针对作业特点，在土石方工程移挖作填时，尽量减少高填深挖，做到填挖平衡，减少取、弃土方数量。严格按照自然规律办事，科学组织，合理布设，争取将矿区引起的水土流失降低到最小程度。