石渠縣曲德支溝礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理措施

馮 娟 騰鴻偉 姜 鑫

(甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050)

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石渠縣曲德支溝礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理措施

馮 娟 騰鴻偉 姜 鑫

(甘肅省地礦局第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730050)

從采坑渣堆、不穩(wěn)定斜坡、地貌景觀破壞、土地植被壓覆等方面，闡述了曲德支溝礦山存在的環(huán)境地質(zhì)問題，并提出了該礦山環(huán)境的恢復(fù)治理措施，從而保證石渠縣曲德支溝礦山的安全性。

礦山，地質(zhì)環(huán)境，地形地貌，生物工程

20世紀(jì)80年代初，村民在當(dāng)?shù)卣M織下對(duì)曲德支溝內(nèi)的砂金礦進(jìn)行了大規(guī)模開采，采區(qū)面積0.18 km2，至1995年，當(dāng)?shù)卣樟钔Ｖ乖搮^(qū)采礦活動(dòng)，歷經(jīng)15年亂采亂挖，該礦區(qū)采坑渣堆密布、西側(cè)溝岸形成多段不穩(wěn)定斜坡、原有溝道形態(tài)平均拓寬近百米，致使原本脆弱的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。因此，實(shí)施該礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理非常必要且十分緊迫。

1 曲德支溝礦山環(huán)境地質(zhì)問題

1.1 采坑、渣堆

1)采坑特征。曲德支溝內(nèi)采坑形態(tài)各異，以橢圓形為主，深度2.0 m～5.0 m，8處采坑總面積達(dá)4.5×103m2，體積1.5×104m3，采坑致使溝床原始地貌景觀遭到嚴(yán)重破壞，在雨季采坑積水，曾多次發(fā)生牲畜落入采坑溺亡事件(見表1，圖1，圖2)。

2)渣堆特征。曲德支溝內(nèi)渣堆隨意堆放，形態(tài)各異，高度3.0 m～5.0 m，4處渣堆總面積達(dá)2.3×103m2，體積9.2×103m3，致使采礦區(qū)高低不平，嚴(yán)重阻礙溝道排水能力，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的地下水土流失等次生地質(zhì)災(zāi)害(見表2，圖3，圖4)。

表1 曲德支溝礦山采坑特征一覽表

1.2 不穩(wěn)定斜坡

土體物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)見表3。

搜索最不利滑面并對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，各段不穩(wěn)定斜坡均處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查相吻合，即各段不穩(wěn)定斜坡在自然狀態(tài)下存在局部溜滑、坍塌跡象，暴雨、地震加劇上述變形(見表4)。

1.3 地形地貌景觀破壞

表2 曲德支溝礦山渣堆特征一覽表

表3 土體物理力學(xué)參數(shù)指標(biāo)

表4 不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性計(jì)算成果表

曲德支溝河床原始地貌景觀破壞殆盡，地形高低起伏、溝壑縱橫，廣泛分布采坑、渣堆及亂掘地，改變地面徑流體系，與周邊耕地、草場(chǎng)形成強(qiáng)烈反差，且成為主要的風(fēng)沙源，加劇土地荒漠化，進(jìn)一步惡化當(dāng)?shù)卦緲O其脆弱的生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境。

1.4 土地植被壓覆

曲德支溝礦山采區(qū)淺表層土體破壞，砂卵礫石土裸露，蒸發(fā)量加劇，引起地下水排泄加速，土壤毛細(xì)水作用減弱，植物缺乏充足水源，枯萎甚至死亡，草場(chǎng)退化。歷經(jīng)風(fēng)化、侵蝕等作用，土壤肥力降低、土質(zhì)不斷惡化。淘洗金礦致使棄渣土中的大量粘(壤)質(zhì)成分、有機(jī)質(zhì)成分流失，毛細(xì)作用與保墑能力極大降低，且礦山地處高海拔區(qū)，生態(tài)環(huán)境抗干擾能力弱，植被一經(jīng)破壞，自然恢復(fù)極為困難。

2 治理恢復(fù)措施

根據(jù)上述曲德支溝礦山環(huán)境地質(zhì)問題，治理工程主要針對(duì)采礦活動(dòng)所形成的采坑、渣堆、不穩(wěn)定斜坡等。

2.1 工程治理方案

1)采坑回填。曲德支溝歷經(jīng)當(dāng)?shù)鼐用窠?5年的恢復(fù)治理，大部分采坑基本回填整平，目前溝道中殘留較大采坑共8處，總面積4 475 m2，將就近的渣堆回填整平采坑。

2)渣堆整平。曲德支溝砂金礦開采過程中缺乏相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施，棄渣隨意堆放，致使礦區(qū)形成大量松散固體堆積物，阻礙溝道排水能力。目前溝道中殘留較大的渣堆共4處，總面積2 252 m2，除回填采坑之余，就地整平渣堆。

3)溝道疏理工程。曲德支溝20年一遇洪水流量165.8 m3/s，溝道平均縱坡降3.5%，按矩形溝道水力半徑計(jì)算，當(dāng)h=1.5 m，溝道寬度需不小于48.3 m；當(dāng)h=2.5 m，溝道寬度需不小于33.8 m。溝道疏理工程需保證上述溝道斷面寬度。

2.2 生物工程方案

1)整地方式及規(guī)格。采用種植坑種植楊樹、沙棘整地，在地表開鑿頂寬0.8 m，底寬0.5 m，長(zhǎng)徑1.0 m，深度0.6 m的種植坑。

2)種植林草的選擇。根據(jù)礦區(qū)自然地理?xiàng)l件，參考當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門多年荒山造林經(jīng)驗(yàn)，并著重考慮礦區(qū)所在地區(qū)的物種分布情況，植被恢復(fù)林選擇生物生態(tài)特性與礦區(qū)小流域立地條件相適應(yīng)且根系發(fā)達(dá)、速生、鄉(xiāng)土植物或礦區(qū)范圍內(nèi)種植成功的優(yōu)良植物。選擇物種為沙棘、楊樹、披堿草。

3 結(jié)語

1)曲德支溝礦山主要的地質(zhì)環(huán)境問題為：采坑渣堆、不穩(wěn)定斜坡、破壞地形地貌自然景觀、壓覆土地植被等。2)曲德支溝礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)措施為工程治理與生物工程相結(jié)合。

[1] 馮 娟，騰鴻偉，陳 斌.石渠縣正科鄉(xiāng)曲德支溝礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理工程施工圖設(shè)計(jì)報(bào)告[R].2011.

[2] 邢燕秋，杜 真.地質(zhì)環(huán)境背景對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理影響及分析[J].科技與企業(yè),2013(2)：126-127.

[3] 謝 燁.廣東省某礦區(qū)陶瓷用華崗質(zhì)糜棱巖礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理方案[J].地球,2013(12)：181.

The mining environmental protection and renovation measures of Qude tributary gullies mine site in Shiqu

Feng Juan Teng Hongwei Jiang Xin

(ThirdInstituteGeologicalandMineralExplorationofGansuProvincialBureauofGeologyandMineralResources,Lanzhou730050,China)

From the pit slag heap, unstable slope, topography landscape destruction, land vegetation pressure cover and other aspects, this paper elaborated the environmental geological problems of Qude tributary gullies mine, and put forward the environment restoration and management measures of this mine, so as to guarantee the safety of Qude tributary gullies mine in Shiqu.

mine, geological environment, topography, biological engineering

1009-6825(2016)24-0187-02

2016-06-12

馮 娟(1981- )，女，工程師

X141

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