【矿山生态修复技术】矿山生态修复规划设计与工程实践-永红煤矿生态恢复规划设计
永红煤矿位于北京市房山区大安山乡瞧煤涧村,矿区废弃地总面积710亩。项目区内共有16个矿口,坡向西南、坡度30-40°、海拔900-1100m。多年平均降雨量650mm。植被以灌木、草本为主,土层厚度10-15cm。煤矿的开采,使原有山体及植被严重破坏,弃渣无序的堆弃在山坡和沟道内,一方面影响当地的生态环境和整个区域景观,另一方面也存在发生滑塌的危险,给当地群众的生产生活带来诸多不便。
(1)生物与工程措施相结合
项目区地形破碎、立地条件差,为保证生态修复的顺利进行应将生物措施与工程措施相结合,并将生物措施作为重点。
(2)以生态功能为主,适当考虑景观功能
项目区以生态修复为治理目标,适当考虑景观功能,将生态功能与景观功能结合在一起。
(3)因地制宜,适地适树
项目区立地条件总体较差,针对其不同的立地条件,选用了不同的绿化方式,同时为提高苗木的成活率,保证恢复植被的稳定性,采用抗性强的乡土树种进行绿化。
(二)设计目标
根据实地调查以及相关资料的查阅,项目区的主要的成林或未成林的落叶松、刺槐较多,灌丛占的面积最大,主要是绣线菊、荆条、二色胡枝子灌丛。
依据项目区的具体立地条件,生态修复确立为乔灌草植被,在大幅度增加林草面积的基础上营造稳定的生物群落。
根据废弃矿区的具体现状,依坑就势,通过地形整理、客土造林进行植被恢复,针对项目区不同的立地条件,分为弃渣区和其它植被破坏区, 分别采用不同的治理措施进行生态修复。
(一)弃渣区
废弃矿区内共有16个矿口,煤矿弃渣面积210亩。弃渣直接堆置于山坡和沟道,形成坡体坡度分布范围广,地形复杂,渣体结构性差,弃渣区使原有山体及植被严重破坏,在进行生态恢复前必须先进行坡脚稳固和渣体平整处理,在此基础上再进行植被恢复。
(二)其它植被破坏区
矿区由于采矿活动的影响,植被遭到严重破坏,生态环境脆弱,所以在整治矿口、弃渣的同时,也要对整个矿区植被破坏区域进行植被恢复,其它植被破坏区面积为500亩。
(一)弃渣区生态修复设计
1.弃渣稳定处理
先将部分不稳定陡坡通过放坡处理,使坡体达到稳定状态,并清除坡面浮石、消除坡面落石隐患;对弃渣进行坡脚防护,就地取材,采用干砌煤矸石挡墙进行稳定防护,同时起到拦挡落渣的作用,并在沟道内根据地势设置拦渣坝(图8-1)。
2.植被恢复设计
(1)苗木品种和规格选择 植被恢复主要选用抗逆性强,适应当地立地条件的植物品种,并且乔灌草合理搭配。选用的苗木以容器苗为主,主要苗木品种与规格见表9-1。在实施过程中可以根据具体情况对苗木品种及规格进行适当调整。
表9-1 主要苗木品种与规格
序号 |
名称 |
规格 |
备注 |
1 |
刺 槐 |
胸径4-5cm |
用于渣坡坡沿 |
2 |
火炬树 |
胸径2-2.5cm |
用于渣坡坡沿 |
3 |
黄 栌 |
高1.0m |
用于渣坡坡沿 |
4 |
侧 柏 |
高1.2-1.5m |
用于渣坡坡沿 |
5 |
刺 槐 |
胸径3-4cm |
用于渣体平台 |
6 |
黄 栌 |
高1.2m |
用于渣体平台 |
7 |
油 松 |
高0.8-1.0m |
用于渣坡平台 |
油 松 |
高1.5-1.8m |
根据实际情况 |
|
8 |
爬山虎 |
三年生苗,枝长1 m以上 |
用于渣坡 |
9 |
荆 条 |
新种子 |
所有适用范围 |
10 |
野 草 |
新种子 |
所有适用范围 |
(2)植物配置 在坡脚干砌石挡墙外侧2m外呈带状自然式布置4m宽的黄栌、侧柏,混交比例1:1,密度为111株/亩。
在干砌石挡墙内侧2m外呈带状自然式布置3m宽的刺槐,密度为111株/亩。
在渣体坡面自然式种植3年生爬山虎,种植坑密度为7个/亩,每个种植坑内种植9株爬山虎。
在坡顶外沿2m外,带状自然式种植3m宽的火炬树林带,密度为111株/亩。
于火炬树外侧带状自然式种植3m宽的刺槐林带,111株/亩。
在渣体的其它平台部位自然式种植油松、黄栌、刺槐的混交林,混交比例2:1:1,密度为74株/亩。
并在种植坑内和渣体其它有植物生长条件的地方撒播荆条、野草种子,形成灌草覆盖层。弃渣区生态修复设计示意见图8-2.
(3)穴状整地与客土整地
采用穴状整地,乔木采用穴状整地规格为1m×1m×0.8m,灌木和攀缘植物采用穴状整地规格为0.8 m×0.8m×0.6m,由于当地缺少种植土土源,种植穴内需要客土。客土土源位置在本乡的西窖和大平台,土源运距约20km。
(4)栽植季节
种植季节2006、2007年雨季造林和2007年春季造林。
(5)作业要求
① 在条件允许时,应做到随起苗随栽植,有困难时,苗木应假植;
② 造林时每穴内加相应大小的可降解防渗膜和相应量的客土;
③ 造林后应灌足水并视降雨情况进行浇水。
④ 因地取材,坑穴上采用块石物理覆盖,保水保土,利于植物成活。
(二)其它植被破坏区生态植被恢复设计
1.苗木品种和规格选择
植被恢复主要选用抗逆性强,适应当地立地条件的植物品种,并且乔灌草合理搭配。选用的苗木以容器苗为主,主要苗木品种与规格见表8-2。在实施过程中可以根据具体情况对苗木品种及规格进行适当调整。
表8-2 苗木品种与规格
序号 |
名称 |
规格 |
备注 |
1 |
刺 槐 |
胸径3-4cm |
所有适用范围 |
2 |
侧 柏 |
高1.2-1.5m |
用于道路沿线 |
3 |
火炬树 |
胸径2-2.5cm |
用于道路沿线 |
4 |
黄 栌 |
地径1.0cm |
用于其它部位 |
5 |
侧 柏 |
高0.7-0.9m |
用于其它部位 |
6 |
荆 条 |
新种子 |
所有适用范围 |
7 |
野 草 |
新种子 |
所有适用范围 |
2.植物配置
在道路两侧采用株间混交种植侧柏、刺槐,株间距3m,在侧柏、刺槐的外侧带状自然式种植3m宽的火炬树林带,密度为111株/亩(图8-3)。
在矿区其他植被破坏区域的植被恢复采用种植侧柏、黄栌、刺槐的混交林,混交比例为2:1:1,密度为74株/亩。
并在种植坑内和渣体其它有植物生长条件的地方植物撒播荆条、野草种子,形成灌草覆盖层。
3.穴状整地与客土整地
采用穴状整地,乔木采用穴状整地规格为1m×1m×0.8m,灌木采用穴状整地规格为0.8 m×0.8m×0.6m,由于当地缺少种植土土源,种植穴内采用山皮土和客土。客土位置在本乡的西窖和大平台村,土源运距约20km。
栽植季节、作业要求同弃渣区。
(三)道路整修
矿区道路好坏对矿区整治及养护期间有着重要影响,现有矿区道路地形复杂,坡陡路曲,十分难行,所以在矿区植被恢复期间必须对现有道路进行整修。主要治理措施是采用机械辅助以人工对道路进行整平,通过挖、填使路面尽量平整,便于植被恢复的施工作业。