控制礦山泥石流溝谷水土流失的防治對策

張煒光

(甘肅省地礦局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020)

礦山泥石流屬于泥石流的一種，引發礦山泥石流的主要原因是在礦產資源開采過程中，導致地表植被破壞，改變了土地的利用性，以及廢石棄土堆放不合理。一旦發生礦山泥石流，不但導致溝谷發生大面積水土流失，而且會影響下方居民生命和財產的安全性。在這樣的基礎上，開展控制礦山泥石流溝谷水土流失的防治對策的研究就顯得尤為重要。

1 礦山泥石流的特點

（1）人為性。通常情況下，礦山區域內的地質結構、地形地貌以及地表覆蓋物在短時間內是無法發生自然變化的。而引發礦山泥石流的主要原因是人類在開采礦產資源時，改變了周圍的地形地貌或者地表覆蓋物，因此，人類活動是引發礦山泥石流的主要因素之一。為提升礦產資源開采的效率，經常隨意堆積廢石棄土，在雨水季節或外力的作用下，就容易發生礦山泥石流。此外，地表植物被大肆破壞，喪失了固結土體的性能就會引發水土流失和礦山泥石流[1]。

（2）頻發性。和普通山體泥石流相比，礦山泥石流的發生概率更高。通常情況下，發生一次泥石流以后，地表的松散物質和堆積物就會被運走，并且短時間內難以再次形成松散地表堆積物。但礦山開采過程中，每天都會形成大量的廢石廢渣棄土，當堆積到一定程度在雨季或外力作用下就會再次發生礦山泥石流。

（3）災情重。礦山泥石流多發生在礦區附近，會對周圍的輸電線路、交通線路、居民區造成直接威脅，災情非常嚴重。此外，礦山地域比較偏遠，交通不便，一旦發生礦山泥石流，就很難及時開展救援工作，導致災情進一步加重。

2 礦山泥石流溝谷水土流失的原因和危害

（1）礦山泥石流溝谷水土流失的原因。氣候條件、地形地貌是造成礦山泥石流溝谷水土流失的主要自然因素，人為因素才是最直接的因素。礦產資源開采屬于一種人類活動，在實際開采過程中，必然會形成廢石棄土，為提升開采效率，降低廢石棄土運輸成本，往往將其堆積在附近的山體空地上，導致堆積區域內植物被大量破壞。這些廢石棄土堆積體，結構都比較松散，在雨季因大量雨水滲透到地表，降低了廢石棄土地面的摩擦力，在重力作用下，就容易發生礦山泥石流溝谷水土流失[2]。在礦山礦產資源開采過程中，沒有采取有效的水土流失保護措施，再加上開采技術不夠先進，使得礦山開采、礦石加工、礦石運輸等環節都存在水土流失的問題，對周圍的自然生態環境造成了嚴重破壞。

（2）礦山泥石流溝谷水土流失造成的危害。礦山泥石流溝谷水土流失造成的危害，主要體現在以下幾個方面：第一，一旦發生礦山泥石流溝谷水土流失，就必然會對周圍的生態環境造成嚴重的破壞。無論是泥石流還是水土流失，都會帶走肥力強、有機質含量高的表土，如果情況嚴重，將造成植被生長養分的流失。第二，礦山泥石流溝谷水土流失還會影響生態環境結構的均衡性，導致大量植被破壞，不利于保護生態環境的物種多樣性。第三，礦山泥石流溝谷水土流失還容易造成農田沙化，致使河流堵塞，礦山開采中產生的廢石棄土，會流入河流、水庫、湖泊中，導致河床被抬升，降低泄水能和蓄水能能力，從而影響居民生活用水和洪水時期的安全性。同時廢石棄土含有少量的重金屬污染物，從而造成農田沙化污染，影響附近農作物的生長和人畜飲用水安全性。第四，容易造成區域性土地土質的災害問題和影響礦區的小氣候。

礦山水土流失問題會造成泥石流和滑坡等地質自然災害，并且造成很嚴重的經濟損失和人員傷亡，同時也會影響礦山周圍的小氣候環境。第五，污染水環境。由于大量的泥沙堵塞了河道和水庫，會使水資源的水體變得渾濁，水質也會變差，增加農作物種植區的灌溉難度，水土流失會帶走大部分泥沙，并且泥沙中含有金屬元素，可造成土地表面的水體與地下水體的金屬污染，以及水體的負營養化現象。

3 控制礦山泥石流溝谷水土流失的防治對策

通過礦山泥石流防治，可有效改善溝谷泥石流的形成條件，封山固坡，把礦山開采中產生的廢石棄土等松散性物質滯留在原地，提升浸蝕的基準面，從而逐步控制礦山泥石流規模，降低溝谷的水土流失速率。常用的礦山泥石流溝谷水土流失防治對策有以下兩種：

（1）生物工程防治。礦山泥石流溝谷植被稀少是導致水土流失嚴重的主要原因，解決此問題最直接有效的方法就是種草植樹，人為培育防護林，退耕還林。促使礦山泥石流溝谷表層形成多結構保護層，通過植物根系的生長，攔蓄地表水，提升地表水下滲效率，減輕地表被雨水沖刷侵蝕的速率。在采用生物防治技術時，需要結合當地的自然地質條件、氣候條件、流域特征等指標，選擇與之相適的樹種、草種、花卉等進行人為種植。形成一定的植物群落之后，可有效改變當地水文循環機制和流域的生態環境。

（2）攔擋工程防治。近年來，我國逐步加大了環境治理的力度，對礦山泥石流溝谷水土流失的防治標準、防治技術、防治對策等方面都提出更高的要求。傳統以排為主，攔為輔的礦山泥石流防治對策，逐步被攔擋為主的防治對策所取代。礦山泥石流的特性，決定了攔擋防治是最為有效的主要措施。大量應用實例表明，在礦山泥石流防治中科學合理的應用攔擋防治技術，可有效降低流域固體物質的下泄量，把地層表面那些比較松散的固體物質滯留在原地，避免雨季地表松散物被雨水沖走。從而達到減少下游淤積、控制河床侵蝕基準面、減緩谷溝床下切、改變流體動力條件，固山穩坡的工程目的。在目前礦山泥石流攔擋工程中常用的攔擋形式有：防沖穩坡壩、攔擋護岸壩、攔擋固坡壩等。通過合理設置攔擋工程，可有效預防和治理礦山溝谷泥石流的發生，并減緩水土流失。

4 結語

綜上所述，本文結合理論實踐，分析了控制礦山泥石流溝谷水土流失的防治對策，分析結果表明，隨著我國國民經濟的發展而對礦產資源的開采，進而對周圍自然生態環境造成了較大的破壞，礦山泥石流溝谷水土流失是礦山開采引發的主要災害，對區域自然環境、地質結構、居民的生產生活等方面都造成了較大的影響。需根據實際情況，制定與之相適應的防治對策，才能降低水土流失的速率。生物工程防治和攔擋工程防治是目前礦山泥石流溝谷水土流失防治的通用方法，應用得當既能避免人為因素的干擾，也能避免自然干擾，保障重建生態系統的穩定調節。