科学防治泥石流 专注守护生态家园|秦岭地区

泥石流 是山区特有的一种地质灾害，破坏力强，危害大。通俗地讲，就是强大的水流将山坡上散乱的大小石块、泥土一起冲刷到低洼地或山谷里，变成一种黏稠状的混杂流动体奔泻而下。

随着人类改造自然活动的加剧，特别是工业发展的需要，泥石流已经成为与矿产资源开发相伴随的重大次生灾害，并且往往发生在人类生活区域，带来重大人员伤亡和财产损失。

卡通画 —— 泥石流的形成及危害

如何将因工业生产而被破坏得满目疮痍的高山大川变成鸟语花香、生机盎然的金山银山，是摆在中国生态文明建设事业面前的一道坎儿。特别是当我们面对中华祖脉——秦岭的 生态修复时，对泥石流的科学防治就成为一项必不可少的基础工作。

山区矿产资源开发活动中因不合理堆排废石弃渣而引发的泥石流称为 矿渣型泥石流 ， 是典型的人为泥石流，

也是威胁秦岭生态安全乃至中国生态安全的重要环境地质问题。这种泥石流的主要危害包括 堵塞河道，冲毁矿山设施、矿区道路、居民建筑和农作物 ，威胁矿山人员、下游村庄居民生命安全等，并呈现多种危害方式交叉影响的特点。

7·2 4栾川县石庙镇干江沟门村房屋被泥石流冲毁

据不完全统计，1958～2005年间，中国矿山发生泥石流609次，累计造成680人死亡。

1994年以来，陕豫接壤的小秦岭金矿区、陕西潼关金矿区先后发生过多次危害严重的矿山泥石流灾害，是秦岭地区矿渣型泥石流的典型代表。特别是2010年，位于秦岭东段熊耳山-伏牛山地区的栾川县多地暴发泥石流灾害，引发地质灾害点和隐患点多达百余处，全县14个乡镇普遍受灾，死亡和失踪人数近百人，直接经济损失约19.8亿元。  

秦岭地区矿产资源丰富，当地人靠山吃山，在秦岭地区开设大大小小的采矿企业不计其数。受到当时科技和经济条件的限制，采矿时产生的废石渣并没有得到科学处理，而是就近堆积在山坡上及沟谷中，造成土地植被长期压占、破坏，生态环境恶化，在强降雨、水库溃决、冰雪消融等水动力条件激发下非常容易发生矿渣型泥石流。

以 栾川县 为例，该地位于秦岭东段的熊耳山-伏 牛山地区，拥有丰富的矿产资源，现已探明储量的矿产有钼、钨、铅、锌、金等50多种，其中钼矿储量最大，居亚洲第一、世界第三， 被誉为“中国钼都 ”。 与丰富的矿产资源相伴随的是其山高谷深的地质环境。 这里是秦岭褶皱带与华北地台的分界线，处于抬升区，山高谷深，构造裂隙、卸荷裂隙和风化裂隙发育，此外还有大量的次生断裂，是典型的泥石流发生地貌。

康山金矿地形地貌和矿渣堆分布

栾川县境内的康山金矿，是豫西地区重要的贵金属矿床之一，也是泥石流灾害频发地。 它于20世纪60年代发现、1982年建矿，经过近40年的采矿活动，大量采矿废石、尾矿砂在矿区主沟和支沟沟道内、山坡上散乱堆放， 抬高沟谷河床，挤占行洪通道 。 康山金矿区主沟和支沟上游的部分渣堆已经被降雨冲毁，泥石流灾害频发，如果未得到及时控制，这里将持续存在灾害隐患。

由于栾川康山金矿地质环境的典型性，为了科学防控秦岭地区的矿渣型泥石流等人为性质的泥石流的发生，科研人员在这里进行了室内模拟试验，希望能够更准确地把握泥石流的形成机理，预测泥石流的发生，从而减少矿渣型泥石流造成的危害。  

泥石流的形成需要具备三个基本条件： 特定的地形条件、丰富的物源条件和充足的水源条件 。其中，矿渣型泥石流与自然泥石流最大的差异在于 物源不同 ，矿渣型泥石流物源主要来自矿产资源开发过程中排放的废石弃渣，矿渣的粒级、厚度、质量和断面形状，都有可能会影响泥石流的形成。  

研究人员发现，以康山金矿为代表的熊耳山-伏牛山一带，河道被完全和部分堵塞随处可见，主要沟道因洪水作用淤积厚度在1米左右，部分沟段切割至基岩，几乎所有渣堆均挤占沟道，少数为部分挤占沟道。山坡坡面及沟道内堆放的渣堆高度一般在2～7米，平均厚度4米，个别高达数十米，渣堆坡面坡角17°~40°。而坡角超过25°就会在降雨的影响下形成泥石流。  

康山金矿泥石流物源分布

在地形上来看，康山金矿区一带流域相对 高差较大 ，给 泥石流起动提供了强大动能； 从山坡坡度上来说，沟谷两侧山坡高陡， 沟谷呈“V”字形，有利于坡面汇流的快速形成 ；从沟床纵坡降比方面来说，主沟和支沟的纵坡降比均在100‰~500‰内，属于 泥石流易发范围 ；从流域形态上来讲，矿区大部分沟谷的流域形态表现出扇形状或漏斗状形态，这对于降雨短时间在流域内汇集非常有利，为泥石流的形成和流动提供了足够的能量。  

泥石流形成的条件

就气象数据来看，康山金矿区年平均降水量838.7毫米，降水多集中在6月~9月，且多为暴雨形式出现， 因此，矿区具备激发泥石流形成的短时段高强度的暴雨条件。

自然资源部中国地质调查局针对秦岭地区的生态环境展开了持续的生态监测和科学的基础调查研究，其中 矿渣型泥石流的防治 就是重要一环。

修筑拦 渣挡墙

通过康山金矿所代表的熊耳山-伏牛山一带多年的泥石流研究和防控经验，我们可以发现，最重要的是要 消除或减轻矿渣型泥石流的物源隐患 。 对不符合清理转运条件且坡度大于25°的废石渣堆进行降坡处理，将坡角消减至10°~25°（适合植树造林坡度）， 消除渣堆边坡发生崩塌、滑动风险隐患 ，以期达到自然状态下边坡基本稳定。

同时，根据地形条件， 在坡顶设置截排水沟，将坡顶水流引入排水沟 ，可以防止 降雨形成山体上部坡面汇水径流对渣堆坡面的冲刷，造成面蚀和沟蚀，也可以减少坡面汇水大量渗入 渣体内部而造成滑动的可能性。

在坡脚设置安全挡渣墙， 这样既可以减缓坡度，又可以支撑渣体稳定。另外， 在沟谷上游渣堆集中区域修建排洪沟 ，畅通洪水通道。通过上述治理措施，基本能将渣堆就地封存，截断泥石流产生的物源。

边坡植被修复

其次是 优化恢复治理渣堆颗粒级配 。据实地调查和原位试验，对康山金矿渣堆清理转运后，在未转运走的渣堆表层覆盖了表土，增加了渣堆表层细颗粒含量，降低了渣堆渗透率，加上大型载重机械碾压，密实度加大，遇强降雨易产生地表径流，造成渣堆表面形成面蚀和沟蚀，不仅影响渣堆稳定性，而且严重阻碍植被生长与恢复。在渣堆整治覆土过程中，建议优化渣堆颗粒级配，将细颗粒（粒径小于2毫米）含量在渣堆整体颗粒级配中的占比控制在30%以内为宜，覆土厚度推荐0.4~0.6米，同时在坡顶做好排水措施，渣堆内部最好要加强透水孔设计。在此基础上进行植被恢复，以乡土草种和灌木为宜。  

矿渣型泥石流的防治是我国矿产资源开发乃至山区生态修复的关键环节。不仅对秦岭地区的生态修复有重要意义，更对我国其他山区的生态治理有普适性的借鉴意义。矿山生态修复是国土空间修复的重要内容，自然资源部已出台相关政策引导和支持社会资本参与矿山生态修复工程。在矿山废石渣堆治理和生态修复过程中，我们不仅要汲取过去野蛮开发的教训，更要加强废石资源化利用关键技术研究，将清理转运出的废石资源加工成砂石材料、观赏材料、其他建筑新材料等，变废为宝，尽可能将废石资源“吃干榨尽”，所得收益可用于矿山生态修复，既保障了当地砂石供应和政府重点工程建设，同时修复矿山生态，最终造福于当地百姓，创造出显著的经济效益、生态效益和社会效益。