永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理.pdf
《永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期能源与环保 年月 收稿日期:;责任编辑:陈鑫源 :基金项目:河南省财政厅地质环境项目财政专项(豫财环 号)作者简介:王振辉(),男,河南太康人,工程师,硕士,年毕业于中国矿业大学(北京),现任河南省资源环境调查三院煤田勘查院党委书记,主要从事生态环境治理、国土空间规划及生态修复专项规划等方面的工作。引用格式:王振辉,翟高明,郭彪,等 永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理 能源与环保,():,():,永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理王振辉,翟高明,郭彪,朱会平(河南省资源环境调查三院,河南 郑州 ;华北水利水电大学 地球科学与工程学院,河南 郑州 )摘要:为了
2、改善研究区生态地质环境,对研究区内存在的矿山地质环境问题进行治理恢复,分析了主要矿山地质环境问题,主要为地面塌陷、含水层破坏、地形地貌景观破坏以及土地资源等。基于此,提出了矿山地质环境恢复治理技术,主要采用人工河道工程、土地平整、道路工程及生物工程等手段,实现湿地景观旅游与多用途用地等,既还当地居民一片青山绿水,又实现资源枯竭区的产业转型,以旅游带动多种产业的配套、协调发展。关键词:地面塌陷;含水层破坏;地形地貌景观破坏;人工河道;土地平整中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,;,):,:;永城市西城区北部规划区位于永城市境内老城区(西城区)北部沱河、韩沟之间,早期几十年的煤炭开采,矿山
3、企业为了追求经济效益忽视了矿区生态环境的保护和治理,造成了严重的地面塌陷矿山地质环境问题。由于长期得不到治理,致使大量宝贵的土地荒芜,当地居民的生产生活遭受巨大损失,矿山地质环境问题已成为严重制约城市经济社会发展的瓶颈,治理工作迫在眉睫 。永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理工程的治理思路是,通过构建“湿地公园”与沱河相连通来实现治理矿山地质环境问题,同时实现湿地景观旅游与多用途用地等目的,既还当地居民一片青山绿水,又实现资源枯竭区的产业转型,以旅游带动多种产业的配套、协调发展 。此项目地处永城西城区北部、沱河及韩沟上游,可成为其净化水源、涵养湿地的区域环境节点;同时,项目毗邻日月湖
4、生态景区,作为 年第 期能源与环保第 卷外围生态环境的扩充,建立循环生态之间的有机联系,带动本区域社会经济的整体提升。主要矿山地质环境问题为矿区地面塌陷、含水层破坏、地形地貌景观破坏和土地资源破坏,主要采用人工河道工程、土地平整、道路工程及生物工程等手段,实现资源枯竭区的产业转型,以旅游带动多种产业的配套、协调发展。研究区域研究区治理面积为 ,治理范围如图 所示(主要含湿地观光区、游客服务中心以及滨河游览区 个区)。图 治理范围示意 主要矿山地质环境问题根据勘查报告得出,目前项目调查区面临的主要矿山地质环境问题为矿区地面塌陷、含水层破坏、地形地貌景观破坏和土地资源破坏。地质灾害勘查区地面塌陷为
5、城郊煤矿北 采区曹庄地面塌陷的一部分,曹庄地面塌陷于 年发生,塌陷区长度 、宽度 ,最大塌陷深度 ,长轴方向 ,塌陷面积 ,积水面积 ,塌陷规模为中型,地质灾害影响程度严重,但目前地面塌陷区场地已基本稳定。含水层的破坏矿井疏水仅对煤层顶底板之间含水量有影响,对浅部含水层水位、水量影响较小。据实地调查,目前勘查区周边浅层地下水位标高 。现状条件下,对含水层的影响或破坏情况较轻。对地形地貌景观的破坏研究区范围内为较大面积地面塌陷区,地表变形明显,塌陷区形成常年积水面积 ,对地形地貌景观影响和破坏较严重。对土地资源的破坏地面塌陷破坏土地面积共 ,其中耕地 。现状条件下,对土地资源破坏较严重。治理设计
6、 治理方案研究区共分为湿地观光区、滨河游览区和游客服务中心 个功能区。治理设计布置如图 所示。有关参数选取根据治理方案,参数选取主要考虑人工湖开挖边坡稳定性以及湖水渗漏情况。根据工程地质钻探 年第 期王振辉,等:永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理第 卷图 治理总体工程布置示意 结果,人工湖边坡岩性主要粉质黏土层,内摩擦角 取平均值为 、黏聚力 取平均值为 ;人工湖底板粉质黏土渗透系数为 。根据原位测试,道路沿线第层杂填土以主要以粉土、粉质黏土为主,路基设计时,应考虑对层杂填土进行清除或采取处理措施,层粉质黏土地基承载力特征值为 。据调查期间数据显示,研究区周边地下水水位标高为 ;沱
7、河水位约 ,设计人工河道常水位为 ,考虑水位变动,故确定湖岸护坡标高在 以上。工程总体布置依据永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理工程建设需要,对研究区湿地观光区、滨河游览区和游客服务中心 个功能区,按照挖深垫浅、护坡加固和生态造景的总体治理思路进行综合治理 。主要治理工程 为:人工观光河道、护坡、土地平整、道路、生物工程及标志碑。本年度主要治理工程总体布置可概括为“一湖多道路联,平整绿化多景点。”对研究区中部(即湿地观光区)合理地布置挖填区域,保证挖方量与填方量大致持平。对研究区塌陷较深的区域实施开挖工程,建成人工观光河道,在人工河道与现有湿地相结合,设计不同形状的河道,营造自然湿
8、地景观体系,并对湖岸进行叠石、人工河道进行杉木桩护坡。在河、沟之间布设道路工程,连接 个功能区、联系研究区各个景点,方便游客旅游观光。对研究区垃圾进行外运,并进行土地平整,提升土地质量;布置生物及湿地景观工程,种植景观树、湿地植物等,美化景点、提升旅游景点品质。总体来说,通过工程治理,建设一个具有地域性、文化性、时代性的特色景观,与其东南部的日月湖景观相映成辉,形成“城在林中,道在绿中,人在景中”的湿地景观系统。治理工程分项设计 人工观光河道工程设计 人工观光河道布置及特征水位项目治理设计人工观光河道总长 。塌陷区、沱河及韩沟现有实测水面高水位为 ,低水位为 ,确定河道常水位为 。由水文地质勘
9、查资料可知,勘查区实测地下水位埋深为 ,地下水位标高为 ,确定人工河道最低水位为 。雨季人工湖水位达到最高水位时,可通过沱河支流韩沟闸口向韩沟中排涝。根据河道区最低和最高水位变化以及洪水期淹没范围,设计河道底标高 ,河岸设计标高 。人工河道开挖的土方用于研究区土地平整区,多余土方运至东部游客中心东北部预留山体处。年第 期能源与环保第 卷 河岸开挖边坡稳定分析计算研究区人工河岸边坡岩性为可塑硬塑粉质黏土。人工河岸处开挖平均深度约 ,设计坡比为 和 。根据 堤防工程设计规范()的要求,堤防抗滑稳定计算应考虑正常运行情况和非常运行情况。本次验算先按最不利情况考虑,地面超载取 ,假设坡度最陡的地段(坡
10、比 )进行验算。()计算方法。根据 堤防工程设计规范()的要求,边坡稳定计算方法采用瑞典圆弧法。圆弧条分法计算如图 所示。图 圆弧条分法计算简图 圆弧滑动法计算滑动土体稳定安全系数的公式如下:,()()()(),()()式中,为边坡稳定性系数;为滑动面岩土体的黏结强度标准值;为第 条块滑动面岩土体的内摩擦角标准值;、为第 条块底面倾角和地水位面倾角;为第 条块单位宽度岩土体自重;为第 条块滑体地表建筑物(外加负荷)单位宽度自重;为第 条块单位宽度总渗透力;为第 条块滑体在滑动面法线方向的反力;为第 条块滑体在滑动面切线上的反力;为第 条块滑动面上的抗力;为水的重度;为第 条块单位宽度岩土体的水
11、下体积。()荷载组合。稳定计算作用荷载主要有自重、水压力和人群荷载。所有河岸线所在地段河底及以上岩性均为第及第层可塑状粉质黏土,局部表层存在第层杂填土。为简化计算,验算时采用各土层物理力学指标综合建议值(表 )。验算结果表明如图 、表 ,最不利情况下稳定系数 ,大于规范规定标准。其他河段河岸坡度更缓,更有利于河岸稳定,因此不再验算。另外人工河道边坡与河岸类似,且坡比皆小于 ,故人工河道边坡也是稳定的。表 土层物理力学指标 岩土名称天然含水量 重力密度 ()干重度()土粒比重()天然孔隙比 饱和度 直剪内摩擦角 ()黏聚力 粉质黏土 粉质黏土 综合建议值 图 瑞典条分法稳定性验算图 表 稳定性验
12、算 整体稳定安全系数半径 圆心坐标 圆心坐标 ()河水补给、排泄量计算。根据永城国家基本气象站气象统计资料,研究区多年平均降水量 ,平均水面蒸发量达 ;丰水年降雨量 ,蒸发量 ;枯水年降雨量 ,蒸 发 量 。年 降 水 量 的 集中在 月,其中 月的蒸发量占全年的 ,最大蒸发量多出现在 月份。根据以上气象站气象资料统计,通过以下公式计算得出人工河道区域内的河道蒸发、渗漏总量,以及降雨、渗流补给总量,具体计算公式及成果如下。蒸发总量及降雨补给总量计算公式为:,()年第 期王振辉,等:永城市西城区北部城市规划区矿山地质环境恢复治理第 卷式中,为总面积区域内蒸发总量;为总面积区域内降雨补给总量;为面
13、积区域内蒸发量;为面积区域内降雨量;为计算总面积。渗流量计算公式为:()式中,为单位时间渗流量;为过水断面面积;为总水头损失;为渗流路径长度;为渗透系数(粉质黏土 )。丰水年河水充沛,河水以补给地下水为主;枯水年和平水年河水不足,以地下水补给河水为主。具体计算结果见表 。表 人工河道补给、排泄总量 项目丰水年枯水年平水年降雨补给量 渗流补给量 地面径流补给量 补给总量 蒸发排泄量 渗漏排泄量 排泄总量 均衡差 水位变化 根据资料统计计算得出,在丰水年河道区补给量大于排泄量,可通过河道与沱河支流韩沟间修建的闸口排洪;在枯水年排泄量大出补给量约 ,此时河水位下降 ,在常水位的基础上,水位可以保证在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 永城市 西城区 北部 城市规划 矿山 地质 环境 恢复 治理
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。