昆阳磷矿采空区植被复垦
刘 伟1杨 春1宁功学2
【摘 要】按照国家大力发展绿色矿业,遵循“保护中开发,开发中保护”的方针,设计了昆阳磷矿采空区植被复垦的二期方案,对采空区228 hm2范围进行了治理,取得了较好的生态效益和社会效益,对其他类似矿山的环境保护、地质环境恢复与治理具有推广借鉴作用。 【期刊名称】现代矿业 【年(卷),期】2013(000)009 【总页数】4
【关键词】采空区 复垦 植被
昆阳磷矿是磷化集团有限公司直属矿山之一,是年生产剥离1 500万m3以上、产销260万t的大型缓倾斜现代化露天矿山[1],也是我国4大磷矿原料产地之一。由于磷矿的露天采掘,大量岩、土被剥离,地表植被受到破坏,矿区及周围生态环境质量下降,排土场存在滑坡、崩落,泥石流等地质灾害的潜在危险。为了把土地破坏及生态环境影响控制在最低限度,避免采区荒漠化,必须对采区进行及时治理,恢复生态环境,并使之常态化。
1 昆阳磷矿采区现状
昆明磷矿采区面积228 hm2,形状见图1。
为结合生产实际,实现剥采—内排—复土—复垦较为科学合理的生产恢复体系,在一采、二采和三采区采用分期治理方案,即采用二期治理:一期治理51 hm2,二期治理177 hm2。治理范围见图2[2-3]。
2 复垦设计方案
昆阳磷矿属于露天矿山,生产土石方量较大,采用内排工艺,不仅大量减少外征土地,保护国土资源,而且对矿山采空区形成覆盖,为下一步治理提供条件。采区内排形成排土台阶,复土1 m修建排水沟,为植被生长提供条件。 根据矿山实际情况,对平台和边坡采用乔灌草结合的种植方式,对内排形成的平台及边坡进行综合绿化恢复。其中平台主要采用乔木混交种植,空地撒播草种,斜坡采用灌草结合的方式进行防护[4-6]。
为了工程施工和管护的便利,在项目区修建少量简易通道;修建包括水泵房、蓄水池、看守房及灌溉、排水管线,为植被成活、生产提供必要设施;实时跟踪、监测,掌握治理及其成效。种植分区及复垦条件见表1,平台植被方案见表2,平台植被技术措施见表3,斜坡植被方案见表4,斜坡植被技术措施见表5。
3 方案实施
3.1 水土流失量动态监测结果 治理区土壤流失量:
式中,S为侵蚀单元面积;m为侵蚀模数。 以一期工程为例,其水土流失防治效益见表6。
由表6可知:治理区第1 a的土壤流失量为3 482.8 t。土壤流失量较大的分区为二、三采区复垦区,2005年流失量为2 372.9 t,其流失量占该阶段总流失量的68.13%,是该阶段流失最严重的地段。
施工第2 a的土壤流失量为1 234 t,明显低于第1 a。所有地段的流失量均减少,土壤流失量较大的地段与第1 a一致,二、三采空区流失量为887.5 t,其流失量占该阶段总流失量的71.92%。
从流失量的总比例看,排土场的流失量占总流失量的比例呈减小趋势,说明该区排土场复垦措施的保土保水效果显著。 3.2 生态效益
3.2.1 植被恢复系数与林草覆盖度
植被恢复系数指植被恢复面积占总可恢复植被面积百分比,可恢复植被面积是指在当前技术经济条件下,通过分析论证,可以采取植物措施的面积。林草覆盖率则指复垦区内的林草面积占复垦区总面积的百分比。
通过调查统计,方案实施前,复垦区自然恢复植被15 hm2,植被恢复系数和林草覆盖率分别为2.06%和2.01%;本方案一期全部施工后,总植被面积为65.86 hm2,植被恢复系数和林草覆盖率分别达到9.03%和8.83%。二期至2009年已恢复植被面积136.8 hm2,加上自然恢复植被15 hm2,复垦区植被恢复系数和林草覆盖率分别达到20.82%和20.35%,比治理前分别提高了18.76%和18.34%,生态效益非常明显[8-9]。 3.2.2 植物生长状况监测
根据现场定点监测及调查,植被复垦种植配比模式8种,其中包括树木种植4种,灌木种植模式4种[10]。在实际实施过程中,根据种植效果,对种植配比进行了适当调整,实际采用种植配比为7种,包括3种种树模式和4种植草模式。这其中,又对旱冬瓜、麻栎、墨西哥柏种植模式采取了平台覆土和斜坡坑植。
根据复垦措施实际实施种植模式,在二、三采区、黑哨子排土场及梅树村剖面复垦区的8块典型种植区,分别建立了标准监测小区,对植被生长状况进行了动态监测,以调查不同种植模式、种植方式的植物生长状况。其具体结果为:
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