張杰

摘 ?要：喀斯特地區(qū)因為自身生態(tài)較為脆弱，小而多的各類采石場雖然為經濟發(fā)展帶來了正面影響，但也因為生產過程中持續(xù)的水土流失，嚴重影響了區(qū)域生態(tài)環(huán)境。通過討論采石場的典型水土保持措施布置，為采石場水土保持方案的編制和水土流失治理提供有效參考。

關鍵詞：采石場;水土流失特點;水土保持措施設計;金沙縣

中圖分類號：S157 ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）19-0146-02

Abstract： In Karst area， because of its own ecological fragility， the small but many kinds of quarries have a positive impact on economic development. But because of the continuous soil and water loss in the production process， the regional ecological environment was seriously affected. By discussing the arrangement of typical soil and water conservation measures in the quarry， this paper provides an effective reference for the compilation of soil and water conservation plan and the control of soil and water loss in the quarry.

Keywords： quarry; characteristics of soil and water loss; design of soil and water conservation measures; Jinsha County

1 基本情況

金沙縣位于貴州省西北部，畢節(jié)市東部，處于黔中山原向西北高原山地過渡地帶，地勢西南高東北低，全縣山地面積占總面積的61.3%，地形地貌復雜，以中山地和丘陵為主，大部分區(qū)域平均海拔高程800-1500m，為典型的喀斯特縣域。

喀斯特區(qū)域山坡陡峭，地表破碎，生態(tài)環(huán)境本身比較脆弱，但帶來了一個優(yōu)勢產品即石灰石。本地石灰?guī)r儲量豐富，易開采，品質高，由于城鎮(zhèn)化和基礎設施建設對砂石料的巨大需求，使得全縣一度出現(xiàn)大量的露天采石場。這些采石場為國民經濟發(fā)展帶來了良好效益，但由于管理粗放，礦山開采過程中往往漠視環(huán)境問題，亂采亂挖，造成嚴重的水土流失和環(huán)境破壞。

在《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預防區(qū)和重點治理區(qū)復核劃分成果》（辦水?！?013〕188號）文件中，金沙縣已經列入烏江赤水河上中游國家級水土流失重點治理區(qū)，屬于水土流失嚴重縣。黨的十八大以來，生態(tài)文明作為“五位一體”總體布局和“四個全面”戰(zhàn)略布局的重要內容，擺在了非常重要的位置。在全國上下踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念大潮下，為兼顧經濟發(fā)展和保護環(huán)境，國土部門按照“規(guī)范提升+淘汰關閉”的工作思路，對各個砂石礦山，根據其生產狀況和市場需求，采取了關停、整合、擴能等措施，最終，全縣每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)保留了1-2個砂石廠。由此，結束了砂石礦雜亂無序的局面，一些不符合新形勢下生產要求的礦山被關閉，減少了對生態(tài)環(huán)境的持續(xù)擾動。但是，整合后延續(xù)生產的砂石廠，大多沒有編報水土保持方案，開采過程也忽視了水土流失防治。

2 流失特點

一個典型的山區(qū)露天采石場，分為兩大區(qū)域：容納各種基礎設施的建設區(qū)，和露天開采區(qū)。按功能來劃分，建設區(qū)應包括用于人員辦公及食宿的辦公生活區(qū)域，用于破碎、堆料的工業(yè)場地，配電房、倉庫及循環(huán)水池等占用的附屬設施區(qū)域。露天開采區(qū)可能包括采空區(qū)和正在作業(yè)的開采區(qū)、禁采區(qū)。

原則上，礦山開采設計中會提到“剝采比”，即開采一定數量的石料將產生多少噸廢石作為棄渣，理論上這些廢石和開采區(qū)剝離的表土需要指定排土場進行堆存。但是與煤礦和金屬礦不同，對于采石場而言所有的石料都是資源，剝離的廢石經過打砂機破碎之后成為各種規(guī)格的建筑用砂，提高了原料利用率和經濟效益，因此排土場基本上只堆放表土。為防止概念混淆，本文將排土場定義為“表土堆放場”。

根據對各類采石場的調查分析，各區(qū)域水土流失防治方面存在如下問題：第一，工業(yè)場地大多建設不規(guī)范，物料及廢品亂堆亂放，地表未做硬化，在徑流沖刷下污水橫流，產生水土流失。第二，建設區(qū)域幾乎不考慮綠化，或以自然生長的次生植被作為綠化，美觀性和水土流失防治效果均不能保證。有的甚至地表也未硬化。第三，生產周期長，只注重安全生產，而忽視水土流失防治。露天開采過程中剝離原生地表植被和表層巖土，使地表基巖外露，完全喪失生物生產力。同時由于生產場地、道路等施工占地及采礦過程中的設備、廢棄物堆放、占壓土地，使地表植被受到破壞。第四，表土堆放場選址并未經過水土保持評價論證，與各種廢料一起隨意堆積在山坡或溝谷，防護措施也不到位，沒有考慮雨水沖刷造成表土資源浪費等情況。不但污染下游環(huán)境，也造成土壤退化。由于廢石的不完全利用，巖土混合堆放，使廢石的摩擦力減小，透水性變小，在暴雨作用下極易誘發(fā)泥石流。第五，由于采區(qū)分層開采的機制，使得開采面坡度激增，陡峻的斜坡巖土剪應力常常大于抗剪強度，巖土在剪切破裂面上有時會發(fā)生明顯位移，產生崩塌?；驇r壁在干濕、冷熱、凍融交替作用下，產生破碎巖屑，也容易誘發(fā)泥石流。

此外，除了仍在運行的采石場以外，還有一些已廢棄關停的采石場未得到及時治理。廢棄的生產場地，由于人為干擾巨大，超出了原有生態(tài)系統(tǒng)的修復能力[1]，已經完全石漠化，從而成為城鎮(zhèn)中的“沙漠”。

3 防治對策

在水土保持“天地一體化”監(jiān)管系統(tǒng)的輔助下，水行政主管部門加大了監(jiān)督執(zhí)法力度，大部分采石場礦山補報了水土保持方案。但一些方案編制人員水平不高，在布置水土流失防治措施時通常機械照搬，最常見的就是排水措施過多，甚至沿整個采區(qū)范圍修建截排水溝，完全未論證可操作性及防治效果。后期復墾復綠時又公式化地將整個場地覆土，種樹，與國土部門的礦山復綠方案不一致，從而流于形式，不具備指導意義。

為此，本文在對大量采石場水保方案總結分析的基礎上，針對采石場各分區(qū)的水土流失特征，提出建議的水土保持措施體系供參考。鑒于礦區(qū)道路、供電供水管線、施工區(qū)域等的水土保持措施與道路工程、管道工程等類似，本文不再探討。

3.1 工業(yè)場地和辦公生活區(qū)

施工前應規(guī)劃出堆土場，對于占地范圍內的表土資源應全數剝離，運至堆土場堆存。根據場地地形，如有開挖邊坡，應采用擋土墻攔擋或填土編織袋臨時防護[根據《生產建設項目水土保持技術標準》（GB 50433-2018）附錄D的規(guī)定，場地邊坡或階地間的擋土墻主要作用是維護主體工程安全，不界定為水土保持措施]。根據場地匯水情況，還應考慮修建排水溝、沉沙池等。

對于工業(yè)場地，通常堆滿了生產設備和原料，無法大面積綠化。但可以在場地邊緣極少擾動的區(qū)域進行整治之后，種植適宜的喬木灌木，或撒草籽。減少地表裸露，同時也能提升水土保持防治目標中的林草植被恢復率和林草覆蓋率。

對于辦公生活區(qū)，作為工作和生活的主要活動場所，應盡可能增加綠化，可以考慮行道樹、灌木搭配種草等，除了增加美觀效果，也能改善區(qū)域環(huán)境質量。同時建議對該區(qū)域地面進行硬化，減少徑流沖刷帶走的泥沙。

3.2 采空區(qū)

采空區(qū)應考慮恢復治理，減少地面裸露及荒廢時間。業(yè)主應通過廢渣回填，覆土，場地平整之后，還原原有的耕地或林地。對于開采期間產生的石質邊坡，應根據協(xié)調性、生態(tài)性和復合性的原則[2]，通過加固結合綠化進行治理。加固手段包括錨桿（索）、噴錨支護、混凝土框架、擋土墻等，綠化手段包括噴播、網格植草、磚塊骨架植物護坡等。如坡度過陡，應首先削坡減載，防止滑坡甚至垮塌。

3.3 開采區(qū)

開采區(qū)的環(huán)境是不斷動態(tài)變化的，在水土保持方案中，很難針對開采區(qū)布置定量的水土保持措施。因此建議在水土保持后續(xù)設計中，定性提出防治要求，應包括如下幾點：（1）表土剝離堆放到堆土場。（2）根據自然條件和地形等實際情況，可以在開采面的坡頂或開采平臺布置截水溝，防止大量徑流沖刷開采面。截流的水應經過消力、沉沙之后妥善排放。（3）考慮到許多項目的生產現(xiàn)狀，開采期間應因地制宜采用填土編織袋攔擋、臨時排水溝、臨時苫蓋等措施，防止坡面裸露、石料長期堆積等造成水土流失。（4）一個開采面結束之后應立即開始治理，具體措施可參考采空區(qū)。

3.4 表土堆放場

喀斯特地區(qū)的表土堆放場按照地形地貌特點，可以分為坑槽型、平地型、溝谷型和山坡型。應優(yōu)先選擇項目占地范圍內，較少擾動或暫不擾動的坑槽地帶，防治措施相對簡單，且不易對周邊環(huán)境造成危害。其次盡量選擇平地堆土。

溝谷型區(qū)域由于涉及溝道行洪，應盡量避免使用。如果堆土經論證后可行，則應在上游占地邊緣設置截水溝將水引流至下游，并做好土坡面的防護，例如通過漿砌石擋土墻攔擋，進行臨時苫蓋或撒播草籽。

山坡型堆放場沿山坡堆放表土，并逐步向外擴展。建議在上下游分別設置截排水溝，同時在下游應修建漿砌石擋土墻進行攔擋。如堆土量不大，也可只采用編織袋填土臨時攔擋結合臨時排水溝。同樣應做好土坡面的防護。

剝離的表土應分層堆放，避免熟土和半熟土混合。為確保土壤活性，避免因自重被過分壓實，表土堆高一般不超過5m。剝離的表土可用于土壤改良、污染治理、植被恢復等方向[3]。因此表土其實是生產建設項目中非常寶貴的資源，但實際上，很多項目業(yè)主對此并不在意。在對各種采石場檢查過程中，多數業(yè)主坦言，并沒有刻意留存表土，而是隨意亂堆，或者摻到產品里。這對于后期的生態(tài)修復是非常不利的。

此外，因資源枯竭或在整合過程中關停廢棄的采石場，留下各種形態(tài)的礦山廢棄地。對這種廢棄地的生態(tài)恢復方向主要是回填及覆土，恢復原地表功能。一些規(guī)模巨大、具有工業(yè)特色的廢棄地可以改造成礦山公園，但采石場幾乎都不具備這種條件。不過，在降水充沛的喀斯特區(qū)域，一些有條件的礦坑可以用另一種思路改造：清淤后用復合土工膜防滲處理，鋪設細砂和黏土，作為水生植物的生長區(qū)域。結合生態(tài)護岸，可以將這種廢棄的礦坑改造成坑塘，在蓄水的同時能夠凈化水質，并具有觀賞價值[4]。

但對于礦山廢棄地的修復，多數是在閑置很多年之后才開始的，此時廢棄地內的生態(tài)環(huán)境問題已經非常嚴重。而出現(xiàn)這種情況，也在于前期采石場生產不規(guī)范，未考慮開采及閉礦后的水土流失和生態(tài)修復。因此，采石場開采完畢之后，還應結合礦山復綠方案，重新編報恢復治理的水土保持方案。

露天采石場規(guī)模普遍不大，但其生產周期長，導致水土流失持續(xù)時間長。個體規(guī)模雖小但數量眾多，水土流失積少成多，對生態(tài)環(huán)境造成的危害不容小覷。對采石場的水土流失防治措施提出針對性措施，對于區(qū)域環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻：

[1]張鴻齡，孫麗娜，孫鐵珩，等.礦山廢棄地生態(tài)修復過程中基質改良與植被重建研究進展[J].生態(tài)學雜志，2012，31（02）：460-467.

[2]申桂順，丁鵬.山體邊坡生態(tài)修復方法初探[J].中國新技術新產品，2011（13）：202.

[3]馬力，張雪楊，常志兵，等.長江流域生產建設項目中表土的剝離、防護及利用[J].中國水土保持，2019（11）：34-38.

[4]李丹雄，武亞南，胡雪.基于雨洪管理理念的廢棄砂石坑改造[J].中國水土保持，2017（07）：37-40.