废弃露天灰岩矿山生态修复水资源调蓄利用系统

695 编辑：管理员来源：重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队（重庆市地质灾害防治工程勘查设计院）

2021-11-04 14:06:50

权利要求

1.废弃露天灰岩矿山生态修复水资源调蓄利用系统，所述废弃露天灰岩矿山包括位于岩溶区的槽谷(1)和位于非岩溶区的斜坡(2)，且斜坡(2)位于槽谷(1)的两侧，在所述槽谷(1)内分布有若干个已开采矿坑(3)，其特征在于：

在所述斜坡(2)靠下部位置处设置有与槽谷延伸方向一致的拦水沟(a)，并结合若干毛支沟(b)用于拦截斜坡(2)内的地表水和地下水；

在所述槽谷(1)内沿槽谷延伸方向间隔设置有若干沉砂池(c)，每个沉砂池(c)与所述拦水沟(a)之间、每个矿坑(3)与至少一个沉砂池(c)之间、每个植被恢复重塑区(f)与至少一个沉砂池(c)之间设置有引水渠或引水管道(d)，用于将拦水沟(a)的水先引至沉砂处理后再引至矿坑蓄积、植被恢复重塑区灌溉，相邻沉砂池(c)之间通过连接管路(e)串联实现调蓄分配。

2.按照权利要求1所述的废弃露天灰岩矿山生态修复水资源调蓄利用系统，其特征在于：所述拦水沟(a)利用既有公路靠山一侧的水沟扩挖而成。

3.按照权利要求1或2所述的废弃露天灰岩矿山生态修复水资源调蓄利用系统，其特征在于：每个植被恢复重塑区(f)与至少两个沉砂池之间设置有引水渠或引水管道(d)。

说明书

技术领域

本实用新型属于矿山生态修复及水资源高效利用技术领域。

背景技术

分布于喀斯特(岩溶)地区的露天灰岩矿山，为国民经济发展贡献了大量的资源，也在开采中给大地留下了道道“伤疤”(矿坑)。实施生态文明建设，治理修复矿山开采遗留“伤疤”，俨然成为当前生态修复实践中的热点内容。

近年来，矿山生态修复的主要思路已由以往的“复垦、复绿”向当前的“保障安全、恢复生态、兼顾景观”的方面转变，其中“水”在安全、生态、景观方面均起着决定性的作用。水体景观打造及破坏地表的植被复绿，无疑是矿山生态修复中体现美学功能的理想目标，有望将采矿遗留的道道“伤疤”变为散落山间的颗颗“珍珠”，对于生态修复提档升级有着至关重要的作用。

然而在降雨时空分布不均、水资源快速漏失的喀斯特地区，仅依靠天然接蓄的大气降水，难以支持矿山水体景观打造、破坏地表植被恢复的用水需求，水资源短缺的实际已严重制约了当前多功能需求的矿山生态修复工作。

实用新型内容

本实用新型旨在针对废弃露天灰岩矿山的特点，通过有效的水资源调蓄利用，不仅可为矿坑水体景观打造及植被恢复提供水源保障、大大提高岩溶区水资源的利用率，同时可快速疏导斜坡区大气降水、缓冲流向岩溶槽谷区的地表径流，起到防灾减灾的作用。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种废弃露天灰岩矿山生态修复水资源调蓄利用系统，所述废弃露天灰岩矿山包括位于岩溶区的槽谷和位于非岩溶区的斜坡，且斜坡位于槽谷的两侧，在所述槽谷内分布有若干个已开采矿坑；

在所述斜坡靠下部位置处设置有与槽谷延伸方向一致的拦水沟，并结合若干毛支沟用于拦截斜坡内的地表水和地下水；

在所述槽谷内沿槽谷延伸方向间隔设置有若干沉砂池，每个沉砂池与所述拦水沟之间、每个矿坑与至少一个沉砂池之间、每个植被恢复重塑区与至少一个沉砂池之间设置有引水渠或引水管道，用于将拦水沟的水先引至沉砂处理后再引至矿坑蓄积、植被恢复重塑区灌溉，相邻沉砂池之间通过连接管路串联实现调蓄分配。

作为上述方案的优选，所述拦水沟利用既有公路靠山一侧的水沟扩挖而成，减少工程量，一举两得。

进一步优选为，每个植被恢复重塑区与至少两个沉砂池之间设置有引水渠或引水管道。

本实用新型的有益效果：(1)为矿山生态修复提供水源，为生态修复多样性的景观打造提供可能性；(2)通过矿山生态修复，最大限度利用生态系统的服务功能，实现“人民乐居、游客乐游”的美好愿望，助力区域经济发展；(3)在地表、地下水流经快速漏失的岩溶区之前，将其拦截、引用，减少水资源漏失、大大提高了水资源的利用率；(4)该系统的建成使用可较为快速地疏导大气降水，并对流向岩溶区的径流起到缓冲作用，降低斜坡区发生滑坡及岩溶区内涝等不良地质灾害的风险；(5)矿坑蓄积的水体，可在特大干旱年作为应急水源使用，提高综合抗旱能力。

附图说明

图1为本实用新型的截面示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

结合图1、图2所示，废弃露天灰岩矿山，包括一槽谷和两斜坡。将位于岩溶区的部分称为槽谷1，将位于非岩溶区的部分称为斜坡2，斜坡2位于槽谷1的两侧，在槽谷1内分布有若干个已开采矿坑3，矿坑3的分布形式不限，包括垂直于槽谷延伸方向分布(如图1所示)和沿着槽谷延伸方向分布(如图2所示)。矿山开采的附属用地面积通常大于采矿面积(即矿坑面积)，因此采矿活动造成大面积的地表遭受压占、挖损等形式的破坏。

为实现废弃露天灰岩矿山的生态修复水资源的调蓄利用，在斜坡2靠下部位置处设置有与槽谷延伸方向一致的拦水沟a，并结合若干毛支沟b用于拦截斜坡2内的地表水和地下水。

拦水沟a可以是利用既有公路靠山一侧的水沟扩挖而成，当没有既有公路水沟进行扩挖时，需要新建拦水沟。

在槽谷1内沿槽谷延伸方向间隔设置有若干沉砂池c。每个沉砂池c与拦水沟a之间、每个矿坑3与至少一个沉砂池c之间、每个植被恢复重塑区f与至少一个沉砂池c之间设置有引水渠或引水管道d(在图2中用虚线表示)，用于将拦水沟a的水先引至沉砂处理后再引至矿坑蓄积、植被恢复重塑区灌溉。相邻沉砂池c之间通过连接管路e(在图2中用实线表示)串联实现调蓄分配。

最好是，每个植被恢复重塑区f与至少两个沉砂池之间设置有引水渠或引水管道d，但不限于此。

本方案采用“长藤接瓜”式“拦-蓄-引”水资源调蓄工程，综合利用地表地下水，为矿山生态修复提供水源。其中：

以槽谷两侧斜坡(非岩溶区)的既有公路的水沟扩挖或新建拦水沟为“藤”，通过毛支沟拦截大片斜坡区的地表水、地下水；

槽谷(岩溶区)内分布的各矿坑为“瓜”，以新建引水渠或引水管道为“茎”，连接“藤”与“瓜”，将拦截的地表地下水引至矿坑及植被恢复重塑区；

其中在近平行排列的“茎”干上，修建沉砂池，将拦截的地表地下水作沉砂处理；

同时，将各“茎”干上的沉砂池(“节”)用连接管路串联起来，起到调蓄、合理分配的作用。