周建海 張林澤
摘 要:普通建筑石料的開采,對地方經(jīng)濟發(fā)展、社會進步起到了巨大的推動作用,但同時也產(chǎn)生了一系列礦山地質(zhì)環(huán)境問題,嚴重影響了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟、社會的和諧發(fā)展。文章以浙江省余姚市陽明街道廢棄礦山綜合整治實踐為例,在資料收集、實地調(diào)查的基礎(chǔ)上,對其現(xiàn)狀及其存在的問題進行了深入的分析,提出了將相鄰3個廢棄礦山通盤考慮,采取“以礦治礦”的手段進行綜合治理的指導(dǎo)思想,本著以殘礦開采和修復(fù)性開采為前提,進行石料開采,宕底整平作建設(shè)用地,因地制宜地選擇綠化方式、樹種,以達到資源的充分利用和礦山地質(zhì)環(huán)境有效保護的雙重目的,以期對類似廢棄露采普通建筑石料礦地質(zhì)環(huán)境問題恢復(fù)治理提供參考。
關(guān)鍵詞:廢棄礦山 地質(zhì)環(huán)境 綜合治理 資源利用
中圖分類號:X37 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)01(b)-0008-03
余姚市地處美麗富庶的長江三角洲南翼,東與寧波市江北區(qū)、鄞州區(qū)相鄰,南枕四明山,與奉化、嵊州接壤,西連上虞市,北毗慈溪市,西北于錢塘江、杭州灣中心線與海鹽縣交界。地形地貌屬浙東盆地山區(qū)和浙北平原交叉地區(qū),地勢南高北低,南部為四明山區(qū),中部姚江平原,北部為濱海沖積平原。
長期以來,礦產(chǎn)資源開發(fā),特別是露天普通建筑石料的開采,對加快余姚市經(jīng)濟、社會發(fā)展,增加城鄉(xiāng)居民收入,加快城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出了巨大貢獻。同時也帶來了地表植被破壞、景觀格局破碎、環(huán)境污染、占用土地、水土流失及地質(zhì)災(zāi)害隱患等一系列地質(zhì)環(huán)境問題,制約了資源效益與環(huán)境、經(jīng)濟、社會效益的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)發(fā)展,礦山地質(zhì)環(huán)境的破壞成為了當(dāng)?shù)厣鐣⒔?jīng)濟發(fā)展的瓶頸之一。近年來,各級地方政府踐行“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念,全面深入開展廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理,為實現(xiàn)“兩美”浙江建設(shè),全面建成小康社會提供安全可靠的地質(zhì)環(huán)境,促進人與自然和諧發(fā)展。
1 廢棄礦山整治背景
1.1 廢棄礦山現(xiàn)狀
余姚市陽明街道位于余姚市城區(qū)北西側(cè),交通發(fā)達,蕭甬鐵路、甬余、余夫公路橫貫東西,梁周公路穿境而過。區(qū)內(nèi)分布多個歷史遺留且治理責(zé)任主體滅失的廢棄老宕口,已列入余姚市人民政府《余姚市礦山生態(tài)環(huán)境保護與治理規(guī)劃(2011—2020),部分礦區(qū)位于杭甬高鐵等主干道的可視范圍,屬于《浙江省國省道公路、鐵路、航道兩側(cè)重點治理礦山名單》。主要存在的問題如下:(1)部分地段存在嚴重山體崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患,妨礙人們的正常生活,甚至危及到人民生命及財產(chǎn)的安全;(2)宕面裸露,道路、城鎮(zhèn)等可視范圍,影響視覺效果;(3)廢棄礦山隨處堆放廢渣現(xiàn)象,堆土邊坡失穩(wěn)、水土污染、粉塵污染等現(xiàn)象嚴重;(4)宕底土地資源大量閑置、殘礦未加以開采,資源浪費。
1.2 社會客觀實際
廢棄礦山整治是推動科學(xué)發(fā)展觀的重要舉措,是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,必將成為推動區(qū)域生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好的重要抓手,也成為加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變步伐的重要體現(xiàn)。主要表現(xiàn)為:(1)“兩美”浙江建設(shè)、生態(tài)城市定位的客觀要求;(2)礦山所在地有較多的工程建設(shè)項目,周邊施工建設(shè)項目需要較多回填料,塘渣資源緊缺;(3)土地資源稀缺,嚴重制約地方經(jīng)濟社會發(fā)展;(4)區(qū)內(nèi)3個廢棄礦山之間只有一側(cè)坡相隔,且局部已貫通。
1.3 當(dāng)前存在問題
眾多歷史原因,造成亟待治理的廢棄礦山數(shù)量多,治理成本高,治理融資渠道不暢,財政壓力大,地方政府缺乏主動,職能部門協(xié)調(diào)不夠,廢棄礦山資源綜合利用率低,效益差。主要原因為:(1)礦山治理的經(jīng)濟效益沒有得到充分體現(xiàn),成本偏高,修復(fù)性開采方案不合理,過于注重近期復(fù)綠效果;(2)礦山治理過程中邊坡治理未能與宕底閑置礦地整理有機結(jié)合,政府缺乏主動,職能部門協(xié)調(diào)不夠,產(chǎn)生大量的重復(fù)工作甚至不必要的浪費等現(xiàn)象。
1.4 廢棄礦山整治目標
總體目標:政府部門財政投入少,效益最大化;在遵循露采廢棄礦山治理基本原則的條件下,最大限度利用廢棄礦地資源,為土地資源緊缺的當(dāng)?shù)卣黾油恋貎洹?/p>
具體體現(xiàn):(1)消除地質(zhì)災(zāi)害隱患,保障生命財產(chǎn)安全;(2)改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,優(yōu)化區(qū)域景觀格局;(3)解決歷史遺留問題,維護社會和諧穩(wěn)定;(4)開發(fā)利用殘余資源,促進經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展。
2 礦山地質(zhì)環(huán)境條件
2.1 氣象、水文
氣象:礦區(qū)地處亞熱帶南緣,屬季風(fēng)型氣候。四季分明,冬夏稍長,春秋略短,平均年日照總時數(shù)2 061 h。年平均氣溫16.2℃,歷史極端最高氣溫42.2℃(2013年8月6日),最低-9.8℃(1977年1月31日)。雨量充沛,年平均降水量1 547 mm,降水主要集中在4~10月,占年降水的70%以上。夏秋間多臺風(fēng)和熱帶風(fēng)暴,境內(nèi)災(zāi)害性氣候以水、旱、風(fēng)、潮為主。
水文:場地水文條件簡單,丘陵山體渾圓,沖溝短小,只在降雨后形成暫時性流水,外圍平原區(qū)為水網(wǎng)平原,水系呈網(wǎng)格狀分布。
2.2 地形地貌
地貌類型為侵蝕~剝蝕丘陵區(qū),最高點海拔標高120 m左右(黃海高程,下同),自然斜坡地形坡度15°~30°,坡形以凸形坡為主,宕底標高約10 m,相對高差約110 m。礦山遺留邊坡基本未經(jīng)整治,現(xiàn)狀邊坡高度大,一般20~50 m,最大可達90 m;坡度陡,一般70°~85°,坡面局部巖體較為破碎且雜亂無章,危石林立,倒掛、臨空現(xiàn)象較多。
2.3 地層巖性
出露的前第四紀地層主要為晚侏羅世潛火山巖:巖性主要為淺肉紅色石英霏細斑巖,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶主要為石英,少量鉀長石,巖石抗風(fēng)化能力一般,屬硬質(zhì)巖,全風(fēng)化層厚度0.5~1 m,強風(fēng)化層厚度2~3 m。出露的第四紀地層為第四紀殘坡積層:巖性為含粘性土碎(塊)石,褐黃(紅)色,結(jié)構(gòu)松散,碎(塊)石含量50%~60%,粒徑一般為2~5 cm,個別達20 cm以上,磨圓度差,呈棱角~次棱角狀,成分主要為石英霏細斑巖,厚度一般為0.5~1.0 m,緩坡地段1~2 m。
2.4 地質(zhì)構(gòu)造
據(jù)《浙江省區(qū)域地質(zhì)志》,場地隸屬華南褶皺系(Ⅰ2)浙東南褶皺帶(Ⅱ3)麗水—寧波隆起(Ⅲ7)之新昌—定海斷隆(Ⅳ9)大地構(gòu)造單元。場地距大(深)斷裂較遠,地震具有強度與頻度低,且以弱震微震為主的特點,所處區(qū)域地殼穩(wěn)定性屬于穩(wěn)定。
2.5 水文地質(zhì)條件
地下水類型根據(jù)賦存形式、含水介質(zhì)和埋藏條件,主要為第四系松散巖類孔隙水及基巖裂隙水二大類。第四系松散巖類孔隙水,主要為孔隙潛水,賦存于第四紀殘坡積含粘性土碎(塊)石含水層中,富水性貧乏,單井涌水量一般小于30 m3/d?;鶐r裂隙水主要為賦存于晚侏羅世石英霏細斑巖中的風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙水,富水性受巖石風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙發(fā)育和地貌特征控制,由于節(jié)理裂隙貫通性差,賦水性差,水量一般貧乏,常見泉流量一般小于0.1 L/s。
2.6 植被與土壤
植被多為栽培黑松、樟樹、杉樹、馬尾松針葉林,少量灌叢和草地,坡麓段分布小面積經(jīng)濟林,如:竹林、農(nóng)田作物等。土壤屬紅黃壤,多礫石,粘粒含量較高,質(zhì)地為中壤至輕粘,酸性較重,養(yǎng)分貧乏,保肥保水性能較差。
2.7 人類工程活動
不合理采石、取土形成高陡邊坡,改變了原始地貌狀態(tài),破壞了山體斜坡原始穩(wěn)定的平衡狀態(tài),埋下了引發(fā)崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害隱患。改造地質(zhì)環(huán)境的人類工程活動較強烈。
3 整治方案
根據(jù)廢棄礦山邊坡現(xiàn)狀特征、宕底土地利用情況及周邊環(huán)境條件,廢棄礦山綜合整治方案總體思路為:將3個廢棄礦山加以整合進行綜合治理,平整宕底土地,作為建設(shè)用地;針對高陡巖質(zhì)邊坡(坡面基巖裸露,影響視覺效果)采用分級削坡等治理措施達到消除地質(zhì)災(zāi)害隱患的目的,并采取因地制宜的綠化措施,進行邊坡復(fù)綠,與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。
3.1 邊坡治理
場地邊坡雖然各段的高度、坡度、巖土體情況各有不同,但根據(jù)地質(zhì)調(diào)查條件分析,邊坡的破壞類型主要是崩塌及滑坡。采用坡面清理、局部坡段分級削坡以及對于難以清除的危巖或危石,采用隨機錨桿加固的方法來消除邊坡的安全隱患。
采用人工或機械方式對各段邊坡坡面上危巖體、浮石或松動的巖石進行清理,做到無明顯的危巖存在,并對坡面轉(zhuǎn)角處及坡頂?shù)睦饨沁M行修整,確保邊坡坡面基本平整。為達到邊坡穩(wěn)定,并符合復(fù)綠技術(shù)要求,根據(jù)邊坡具體情況主要采用坡率法進行削坡,自上而下分臺階開挖。削坡坡率中風(fēng)化巖體按1∶0.6(59°)~1∶0.75(53°),強風(fēng)化及覆蓋層按1∶1(45°),每兩級之間設(shè)置寬3~4 m平臺,臺階坡高10~15 m。
3.2 宕底平整、貫通
對邊坡治理下方的場地進行場平工作。凸出地段采用爆破或機械施工技術(shù)削方至相應(yīng)場平區(qū)域標高,低洼地段采用削方的碎、塊石填方至相應(yīng)場平區(qū)域標高。
①原廢棄礦山宕地整體呈高低不平狀,為便于今后礦地的開發(fā)利用,且嚴格執(zhí)行“最小量化原則”,盡量減少大開大挖,治理設(shè)計方案將場地設(shè)置10個大的平臺(區(qū)塊),標高分別為6 m、8 m、10 m(2個區(qū)塊)、15 m、16 m、20 m(2個區(qū)塊)、22 m、30 m。
②各平臺之間設(shè)置相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)道路,平均縱坡8~9%,路面寬度15m。后續(xù)配套設(shè)施的水、電、雨污管道等基本沿道路兩側(cè)布設(shè)。滿足現(xiàn)行有關(guān)法律規(guī)章制度、部門技術(shù)規(guī)定。
3.3 擋墻(植生槽)
為保護邊坡安全穩(wěn)定以及后期邊坡綠化需要,根據(jù)邊坡高度、巖性特征分別設(shè)置規(guī)格不等的坡腳漿砌片石擋墻、平臺植生袋擋墻。坡腳擋墻設(shè)計規(guī)格:高2 m、頂寬0.8 m,底寬1.43 m;在邊坡平臺及已有平臺外側(cè)采用植生袋堆疊形成擋墻,植生袋規(guī)格20 cm×40 cm×60 cm,堆疊形成高60 cm,墻寬40 cm的擋墻。
3.4 排水系統(tǒng)
局部坡頂設(shè)置截水溝,平臺及坡腳擋墻外側(cè)設(shè)置排水溝,各級平臺排水溝通過急流槽連接,形成整體排水系統(tǒng),并與場地排水系統(tǒng)銜接,協(xié)同工作,確保場地排水順暢。截水溝斷面為梯形,底寬0.4 m,深0.5 m,兩側(cè)為1∶0.75;坡腳排水溝斷面為矩形,底寬0.6 m,深0.6 m;平臺排水溝橫斷面為矩形,底寬0.3 m,深0.3 m;急流槽過水?dāng)嗝鏋榫匦?,b1=0.5 m,b2=0.75 m。
3.5 綠化方案
為改善廢棄礦山附近景觀效果,使工程實施后能與該地區(qū)規(guī)劃發(fā)展相協(xié)調(diào),進行相應(yīng)綠化。邊坡復(fù)綠的總體思路:允許局部巖體裸露,使之與周邊植物相映成趣,充分利用坡面已有平臺、陡坎、凹陷等微地面,坡腳遮擋、坡面點綴、爬藤上爬下掛的綠化思路,選擇本地化、適應(yīng)能力強的綠化樹種,并考慮常綠與落葉植物相結(jié)合、高低錯落有致等原則。主要綠化區(qū)域:邊坡坡腳擋墻內(nèi)側(cè)、邊坡平臺、坡面已有凹陷地段、平緩地段。
4 效益分析
4.1 環(huán)境效益
從更本上改善因礦山開采活動而造成的環(huán)境破壞現(xiàn)狀,綠化面積可達32 256 m2,礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)將逐漸恢復(fù)涵養(yǎng)水源、保持水土、調(diào)節(jié)氣候和凈化大氣的功能,并將創(chuàng)造出一個綠樹成蔭、環(huán)境優(yōu)美、空氣清新的嶄新的礦區(qū)環(huán)境。
4.2 社會效益
隨著礦山治理和開發(fā)建設(shè)的發(fā)展與管理水平的提高,在礦區(qū)開展工程建設(shè)、科研教育、招商引資等多種經(jīng)營,可以為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┚蜆I(yè)機會,促進和帶動當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,促進區(qū)域?qū)ν饨涣?,擴大對外影響力,對提高人民生活水平和保證地方經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,具有不可估量的作用。
4.3 經(jīng)濟效益
采取“以礦治礦”的手段進行綜合整治,因此,礦山治理經(jīng)費主要來源于修復(fù)性開采礦石賣出所得來抵沖治理費用。經(jīng)計算,礦山修復(fù)性開采礦石(含臺階爆破開挖和機械開挖方量)可外運160萬m3,折合礦石量400萬t(2.5 t/m3)。同時,通過廢棄礦山生態(tài)環(huán)境治理可以平整出一定數(shù)量的廢棄礦地,可利用礦地面積約155 396 m2,折合約233.09畝,為土地資源緊缺的當(dāng)?shù)卣黾恿送恋貎洹?/p>
參考文獻
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