■王征征

（河南省煤田地質(zhì)局一隊(duì)　河南　新鄭　451150）

關(guān)于土地復(fù)墾方案中水土資源平衡分析研究-以河南省洛陽(yáng)市某鋁土礦土地復(fù)墾方案為例

■王征征

（河南省煤田地質(zhì)局一隊(duì)河南新鄭451150）

水土資源是土地復(fù)墾過程中重要的因素，水土資源平衡分析又是土地復(fù)墾方案中重要的內(nèi)容之一，只有清楚項(xiàng)目區(qū)水土資源狀況，才能因地制宜地對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃與部署，全面提高土地利用效率，確保經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益達(dá)到合理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一和效益的最大化。本文以河南省洛陽(yáng)市某鋁土礦為例對(duì)水土資源的平衡分析做詳細(xì)探討。

土地復(fù)墾水土資源平衡分析

1　概述

長(zhǎng)期以來(lái)，在我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，土地、礦產(chǎn)資源開發(fā)支持了各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)，但也留下了大量廢棄地，未得到及時(shí)復(fù)墾利用。隨著各地經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，工礦廢棄地的數(shù)量依然持續(xù)增加，導(dǎo)致土地復(fù)墾“舊賬未還、新賬又欠”，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，加劇了人地矛盾，影響了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。土地復(fù)墾是指對(duì)生產(chǎn)建設(shè)和自然災(zāi)害損毀的土地，采取整治措施，使其達(dá)到可供利用狀態(tài)的活動(dòng)。土地復(fù)墾是解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、礦產(chǎn)資源開發(fā)與土地資源保護(hù)的矛盾，防止環(huán)境污染、恢復(fù)生態(tài)平衡、促進(jìn)社會(huì)和諧的有效途徑。土地復(fù)墾過程中，水土資源平衡是復(fù)墾兩個(gè)重要的因素，特別是對(duì)缺水的干旱地區(qū)和缺土的地區(qū)，本文以河南省洛陽(yáng)市某鋁土礦為例進(jìn)行分析研究。

2　項(xiàng)目區(qū)概況

2.1項(xiàng)目區(qū)自然地理

項(xiàng)目區(qū)位于嵩山井田東部，屬低山丘陵地貌，地勢(shì)為南高、北低。礦區(qū)內(nèi)海拔標(biāo)高300～400m，南北向沖溝十分發(fā)育，多呈陡峭的“V”字型，深10～30m，坡度3～5°，有利于降雨自然排泄。

2.2項(xiàng)目區(qū)土地利用及損毀狀況

本項(xiàng)目區(qū)土地總面積 173.1309hm2，其中耕地（水澆地0.8995hm2、旱地 126.9295hm2）127.8290hm2，草地（其它草地）020.5118hm2，城鎮(zhèn)村及工礦用地（村莊1.1813hm2、采礦用地23.6088hm2）24.7901hm2。

該鋁土礦為露天及地下開采，根據(jù)礦區(qū)開采現(xiàn)狀，造成以損毀土地單元主要包括辦公生活區(qū)、廢石場(chǎng)、炸藥庫(kù)、露天采坑、已塌陷區(qū)、預(yù)測(cè)塌陷區(qū)，已損毀土地面積56.4997hm2，損毀土地類型主要為旱地、水澆地、草地、村莊、采礦用地。損毀方式主要為壓占、挖損和塌陷。地下開采部分為預(yù)測(cè)塌陷區(qū)，預(yù)測(cè)損毀土地面積14.1673hm2，損毀土地類型為旱地、草地、村莊及采礦用地。

3　土源平衡分析

本方案復(fù)墾過程中，需要覆土的復(fù)墾單元主要是工業(yè)場(chǎng)地、廢石場(chǎng)、露采坑坑底、露采區(qū)邊坡、塌陷區(qū)及其裂縫。

3.1表土覆蓋量計(jì)算

表1　需覆土單元需土表

設(shè)復(fù)墾土地總共有n個(gè)復(fù)墾單元，各復(fù)墾單元的復(fù)墾面積分別為A1、A2、…、An，不同復(fù)墾方向的覆土厚度分別為H1、H2、…、Hn，則復(fù)墾區(qū)的覆土量按下式計(jì)算：

需覆土用地單元需土量計(jì)算詳見表1。

3.2表土剝離量計(jì)算

項(xiàng)目區(qū)土源主要為廢石場(chǎng)堆土，廢石場(chǎng)2在東、西露采過程中堆積了大量表土，面積68321m2，存土厚度在4m左右，設(shè)復(fù)墾區(qū)剝離表土量Vs（m3），剝離表土面積為S（m2），剝離表土厚度為h（m），計(jì)算方法如下式：vs=S×h

表土剝離量273284m3。

3.3表土供需平衡分析

通過對(duì)復(fù)墾區(qū)內(nèi)的供土量和需土量進(jìn)行計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)表土可供給量27.33萬(wàn)m3，表土需求量25.72萬(wàn)m3，故復(fù)墾區(qū)內(nèi)可供表土資源量能滿足復(fù)墾所需，不需要再繼續(xù)剝離表土，對(duì)廢石場(chǎng)土地存在臨時(shí)壓占性損毀，可根據(jù)需土量實(shí)際情況，滿足復(fù)墾所需表土量即可，盡量不破壞更多的土地面積。

4　水資源平衡分析

4.1需水量計(jì)算

4.1.1居民生活用水

該項(xiàng)目區(qū)人口數(shù)為14人，平均每人每日用水量為30L，所以項(xiàng)目區(qū)內(nèi)生活用水量為420m3。

4.1.2農(nóng)業(yè)灌溉用水

本項(xiàng)目的復(fù)墾目標(biāo)，是建成適宜耕作、能灌、能排、保水、保肥、保土、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田，灌溉保證率達(dá)到75%。

4.1.3農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)業(yè)氣候特征和海拔高度，當(dāng)?shù)刈魑锇炊N植小麥、夏種玉米、花生等，可達(dá)一年兩熟，具體見表2。

表2　項(xiàng)目區(qū)三大作物主要生育階段及其全生育期情況表

4.1.4農(nóng)業(yè)灌溉保證率

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50288-99的規(guī)定，在充分考慮灌區(qū)水土資源、種植結(jié)構(gòu)、水文氣象等因素的前提下，確定項(xiàng)目區(qū)灌溉保證率為75%，見表3。

表3　豫中區(qū)灌溉用水定額

4.1.5項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)需水量計(jì)算

項(xiàng)目區(qū)主要種植小麥、玉米、花生、紅薯等糧食作物。在進(jìn)行作物需水量計(jì)算時(shí)，我們選取種植面積大、具有代表性的小麥、玉米、花生等作物。在本方案內(nèi)考慮現(xiàn)狀水澆地面積為0.8995hm2，據(jù)土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)分析，擬復(fù)墾水澆地為0.8995hm2（13.4925畝）。規(guī)劃作物種植結(jié)構(gòu)如表4：

表4　項(xiàng)目區(qū)水澆地主要種植結(jié)構(gòu)情況表

根據(jù)當(dāng)?shù)囟←湣⑾挠衩缀退菊趄v蒸發(fā)量（ET）試驗(yàn)資料，參照《河南省用水定額》（DB41/T385-2004）對(duì)項(xiàng)目區(qū)主要農(nóng)作物需水量的預(yù)測(cè)和調(diào)查，項(xiàng)目區(qū)在設(shè)計(jì)灌溉保證率P=75%時(shí)，小麥需水量＝120m3/畝；玉米需水量＝95m3/畝；花生需水量＝30m3/畝。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需水量用下列公式計(jì)算：

式中：

W需—農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總需水量，m3；M毛—綜合毛灌溉定額，m3/畝；A—灌溉面積，畝；

毛灌溉定額根據(jù)下式計(jì)算：

式中：

M凈-作物凈灌溉定額，m3/畝；

η-灌溉水利用系數(shù)。

灌溉水利用系數(shù)根據(jù)下式計(jì)算：η=η渠×η田

本項(xiàng)目確定渠系水利用系數(shù)η渠為0.75，具體見表5。

表5　我國(guó)自流灌區(qū)渠系水利用系數(shù)

η田-在田間工程完善、灌水技術(shù)良好的條件下：水澆地的田間水利用系數(shù)可以達(dá)到0.80以上。

綜合考慮各種情況以后，確定田間水利用系數(shù)η旱=0.95

則：水澆地灌溉水利用系數(shù)η=η渠×η旱=0.75×0.95=0.71

考慮各種情況以后，確定灌溉水利用系數(shù)η=0.71。

根據(jù)上式計(jì)算，作物需水量可見表6：

表6　作物需水量表

設(shè)計(jì)年內(nèi)復(fù)墾責(zé)任區(qū)農(nóng)業(yè)總需水量計(jì)算

計(jì)算可知，復(fù)墾責(zé)任區(qū)在灌溉保證率為75%的情況下，農(nóng)業(yè)灌溉每年需水0.7060萬(wàn)m3。

4.1.6復(fù)墾后管護(hù)期需水量

按照當(dāng)?shù)卣{(diào)查，復(fù)墾后每年每公頃林、草地需澆水4次（3月下旬發(fā)芽前；每年5～6月促進(jìn)枝葉擴(kuò)大；夏季干旱時(shí)澆水；11月份澆封凍水），每次澆水60m3/hm2。

故管護(hù)期間需水：（60m3/次·hm2）×4次/a×18.83hm2×3a=1.36萬(wàn)m3。

4.2可供水量計(jì)算

復(fù)墾區(qū)內(nèi)用水主要靠礦區(qū)東北部的機(jī)井供水。

水泵提水量可按下式計(jì)算：W=3600Qtn

W-水泵提水量，m3；3600-單位換算系數(shù)；Q-抽水站設(shè)計(jì)流量，0.03m3/s；t-水泵每天開機(jī)時(shí)間，取6h；n-抽水天數(shù)，d。

經(jīng)過計(jì)算，每天機(jī)械提水總量648m3。

4.3水量供需平衡計(jì)算

根據(jù)以上需水量和供水量的計(jì)算，對(duì)其進(jìn)行比較，復(fù)墾責(zé)任區(qū)在灌溉保證率為75%的情況下，農(nóng)業(yè)灌溉每年需水2.066萬(wàn)m3，日均需水量56.6m3，生活用水每天420m3，故每天需水量為476.6m3。礦山水泵每天抽水可提供648m3，大于每天需水量，項(xiàng)目?jī)?nèi)足以滿足水量供需平衡。

5　結(jié)語(yǔ)

水土資源是土地復(fù)墾過程中重要的因素，水土資源平衡分析又是土地復(fù)墾方案中重要的內(nèi)容之一，，也是決定土地復(fù)墾是否能夠?qū)崿F(xiàn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)的依據(jù)，土源分析是復(fù)墾種植的重要環(huán)節(jié)，水資源平衡分析是水資源高效利用的前提和基礎(chǔ)，只有科學(xué)的進(jìn)行資源平衡分析，合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)并調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和效益的最大化。

[1]土地復(fù)墾條例 （國(guó)務(wù)院592號(hào)文），2011-3-5.

[2]土地復(fù)墾方案編制實(shí)務(wù)，國(guó)土資源部整理中心 [M].北京：中國(guó)大地出版社，2011.

[3]李慶華.礦山復(fù)墾技術(shù) [J].云南環(huán)境科學(xué)，2003,1.

TV2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-421-2