矿山植被恢复设计
——以黔东南某铅锌矿为例

2020-08-05 01:54龚安州
世界有色金属 2020年9期
关键词:矿渣挡墙植被

龚安州

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局六总队,贵州 凯里 556000)

矿产资源在我国现代化建设中发挥了重要的作用。但其类型多、分布广、治理难度大,“先破坏、后修复”的发展模式导致矿山生态恢复工作严重滞后。随着国家一系列政策的出台及人们对环保意思的增强,矿山植被恢复迫在眉睫。矿山植被恢复的技术有很多,如喷混植生技术、客±喷播植被护坡技术、10项采石边坡生态修复技术组合模式(液压)喷混植生(又称客土喷播)绿化新技术、带状种植法、见缝插针式人工植生盆(穴)种植绿化法、挂笼砖绿化技术、景观再造法等裸露山体缺口生态治理技术[1,2]、综合植被混凝土生态防、护技术和防冲刷基材(PEB)生态护坡技术、综合应用植被混凝±护坡绿化技术、绿化罩面网+爬藤生态护坡技术、结合种植穴、飘台栽植藤蔓[2],采用不同技术时应根据矿山实际情况选用不同的技术,以达到低成本高成效的目的。

1 治理区土地利用概况

该矿开采矿种为锌矿,开采方式为地下开采。治理区内(见图1),三类土地被破坏,分别是水田(011)、林地(031)、采矿用地(204)。水田(011)分布于治理区最南边,面积为531m2;采矿用地(204),位于治理区的西侧,呈一梯形展布,面积为150m2;林地(031)为本次治理区内的主要土地类型,面积为11568m2。

2 对生态环境的影响

2.1 土地用途的改变

由于矿产资源的开采改变了原有的土地的结构,使其性质发生了不可逆的改变。造成了原地形地貌、植被的破坏

2.2 对地表水、地下水的影响

治理区位于一呈南北展布的沟谷地形,水流方向向北,沟谷中为季节性溪沟,因此采矿形成的废水很少,基本能逐步蒸发,一般不外排。在暴雨季节,地表径流增大,冲刷矿渣堆集区形成的浊流泄入沟谷北部,对下游地貌、土地、植被形成了扰动和破坏,总体对地表水的影响较小。

开采矿体均在侵蚀基准面上。渗入的地下水基本在山脚下的小河中排泄,且附近村民饮用水距离采取较远,因此对水环境影响较小。

2.3 对土壤环境的影响

在矿山开采过程中,挖损、矿渣堆放不可避免的对原地表土壤结构及植被造成破坏,使其降低了对雨水冲刷抵抗能力。造成土壤的退化和污染。

2.4 对植被的影响

矿渣堆放及汽车运输对植被资源的破坏,根据沟两侧的植被推测,破坏的种类可能多为灌木、草类。矿渣的堆放造成了这些物种部分的损失或消失。

3 植被恢复方案

3.1 植被恢复原则

(1)根据矿山地质环境问题对地形地貌景观、生态环境、土地资源、植被资源的破坏影响程度及矿山地质环境问题防治难度等因素,按轻重缓急,选择技术可行、经济合理、安全可靠、总体布署、分步实施工程治理的原则。

(2)治理方案设计编制因地制宜、切合实际、就地取材、节省治理费用及治理工程必须保证科学性的原则。

(3)治理要根据矿山地质环境破坏现状,切合实际、因地制宜,宜林则林、宜草则草、宜景则景,多措并举,综合整治,做到与周围环境相协调,与土地利用相结合,与经济效益相挂钩的原则。

(4)治理方案应选择技术可靠、经济合理、结构简单、可操作性强的方案。

(5)在保证矿山废弃矿石清除后基础上,再行考虑适宜区域内的绿化效果。

3.2 植被恢复目标

根据矿山环境现状问题,修建排水系统,使雨季时沟水能迅速排泄;在主要废弃矿石堆放地进行挡土墙修建,防止废弃矿石滚落和塌陷;进行种草、植树,保持水土。总体的治理目标达到植被恢复。

3.3 植被恢复设计的总体方案

(1)修建挡墙:修建直立式挡墙。

(2)场地平整工程:场地平整、压实。

(3)堆积体的处置:对堆积体将进行集中堆放,集中处置。

(4)截/排水沟工程:植被恢复区域的主体为一沟谷地形,主体两侧有多条小水沟,需对主体及小水沟进行挖掘清理,恢复或重构其排水系统,修筑水沟目的是疏导雨季地表水,使地表水沿排水沟快速流出,防止雨季地表水对植被恢复冲刷、淘蚀,造成水土流失。

(5)植被恢复工程:因为植被恢复工程的区块为一沟谷地形,为恢复场地土地、植被资源,对场地进行植被恢复,根据区块原土地利用现状主要为林地,因此区块内恢复为草地与乔、灌木混合种植的综合型林地。

(6)暗沟:清理修整治理区北部与乡村公路对接部位的暗沟,使雨季时水流能快速通过,迅速排泄,以防对公路的破坏。

(7)堆积体的处置:除两处较多的堆积处进行集中处置外,其它沟中零星分布的,将进行原地推平、压实。

4 方案的实施

4.1 修建挡墙

根据野外勘查挡墙的实际情况,的参数根据《砌体结构设计规范》进行取值。挡墙作用为拦石墙,挡墙长20m,挡墙截面尺寸为:墙高H=3m,hj=0.45、hn=0.28m、b=0.51m、bj=0.19m、Bd=1.38m。

4.2 场地平整

场地平整方法为修改局部地形面法,即对治理区进行局部的适当修改,而不是全部改变其原有地形面貌,只是将过于弯曲、凸凹的地段修直平顺,高地削除,低地填平,倒坡取削但不强调纵坡完全一致,能实现畦平地不平,对灌水无阻碍即可。

4.3 堆积体的处置

对于大面的矿渣,将实行集中堆放处置,并在其周围修建拦石挡墙,零星分布于沟中的矿渣将就地推平、压实覆土;在覆土前需对矿渣进行有害物质检测,若有害物质含量高须先处理有害物质再进行覆土、撒草、植树。

4.4 截/排水沟

修建排水沟,是为了使沟中水能迅速排泄,避免水土流失及水体对植被的冲刷和破坏。截/排水沟为毛沟,施工工艺为夯拍。采用机械开挖毛沟,并对沟底、壁进行夯拍,沟道纵坡坡度小于等于14.05%。

4.5 植被恢复

人工回填土、松填,根据《中华人民共和国土地管理行业标准》(TD/T 1036-2013)灌木林地有效土层厚度大于等于0.2m,其它草地有效土层厚度大于等于0.1m。本次工程采取覆土厚度不低于0.3m,按0.3m的厚度计算。

以撒播种子的方法进行种植,草种选择为小果蔷薇、火棘群系,或草种可根据实际情况而定,目的是以“多快好省”达到植被恢复的效果。播撒密度为25kg/hm2。推荐草种:狗牙草、竹节草等;在购买草种时,应考虑实际情况购买多年生草种并且与原生态协调。

根据植被恢复区地形、地貌及原土地利用类型,加强水土保持和美化环境。本项目的植被恢复区域采用草、灌、乔相结合的立体绿化配置,建立乔灌草多层立体生态模式。乔木苗木建议规格选用1~2年生的苗木,小苗成本较低,带有较完整根系比较容易成活,并采取苗木带土定植,以缓和根系对新环境中不良因子的影响,从而提高成活率并使苗木健壮成长。乔、灌木相结合植树,采用“品”字形配置,采用这种方式能充分利用林地空间,树冠和根系的发育也较均匀,有利于速生丰产,便于抚育管理根据《造林作业设计规程》(LY/T1607),乔木与乔木的间距为4m,灌木与灌木之间的间距为2m,灌木与乔木之间间距取2m。因为矿区周围大量分布着松、杉,所以推荐乔木树种:杉树,作为先锋树种,提高土壤肥力。南天竹性喜温暖及湿润的环境,比较耐阴,也耐寒。容易养护。栽培土要求肥沃、排水良好的沙质壤土。对水分要求不甚严格,既能耐湿也能耐旱。女贞耐寒性好,耐水湿,喜温暖湿润气候,喜光耐荫。为深根性树种,须根发达,生长快,萌芽力强,耐修剪。因此灌木推荐树种为南天竹、女贞。在购买树苗时应充分考虑与原生态协调。植苗或播种应以春季为主,以提高成活率。

为了保证播撒的草籽发芽、幼苗正常生长,撒播种植后覆盖薄膜。需定期浇水,防止幼苗枯死。养护期为6个月。

5 结论

通过对治理区地形、地貌特点,采用针对性的植被恢复方案提高植被恢复效果。随着社会的发展,人们保护矿山景观意识的完整性与特色性。为了使矿山适应新时代的发展,必须从水土保持、植被恢复等方面积极恢复矿山的生态环境,并且科学进行规划设计,实现人与自然和谐发展。

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第一节 主要植被与自然环境 教学设计