土地复垦课件.ppt

土地复垦土地复垦 河南理工大学测绘学院河南理工大学测绘学院河南理工大学测绘学院河南理工大学测绘学院刘轩刘轩刘轩刘轩土地复垦概述1.1 1.1 土地复垦的产生土地复垦的产生土地复垦的产生土地复垦的产生1.2 1.2 土地复垦的概念土地复垦的概念土地复垦的概念土地复垦的概念 1.3 1.3 土地复垦的作用土地复垦的作用土地复垦的作用土地复垦的作用1.1 土地复垦的产生土地复垦的产生土地复垦的产生需要三个条件：土地复垦的产生需要三个条件：(1)土地与生态问题已达到一定的危害程度土地与生态问题已达到一定的危害程度足以引足以引起人们的注意；起人们的注意；(2)公众有关心生活质量的意识（环境意识）；公众有关心生活质量的意识（环境意识）；(3)社会有一定的经济发展水平（实力）。社会有一定的经济发展水平（实力）。1.2 土地复垦的概念土地复垦的概念1.2.1土地复垦概念的来源土地复垦概念的来源 我国新近颁布的土地管理法的英文版中，将我国新近颁布的土地管理法的英文版中，将“土地复垦土地复垦”翻译翻译为为“Land Recultivation”，即土地重新耕种。，即土地重新耕种。在新编说文解字中对复、垦的解释是：在新编说文解字中对复、垦的解释是：“复，行故道也复，行故道也，其本义是其本义是返回、回来返回、回来，引申为，引申为恢复恢复”；“垦，耕也垦，耕也，本义：，本义：翻土，开垦。翻土，开垦。”复、垦两字组合在一起的字面意思则是：复、垦两字组合在一起的字面意思则是：“重新开垦、重新开垦、恢复可耕恢复可耕”。所以，在我国，。所以，在我国，“土地复垦土地复垦”一词最早称之为一词最早称之为“造地覆田造地覆田”、“复田复田”、“垦复垦复”、“复耕复耕”、“复垦复垦”、“综合治理综合治理”等，直等，直到到1988年年11月国务院颁布了土地复垦规定，月国务院颁布了土地复垦规定，“土地复垦土地复垦”一词才一词才被我国确定下来。被我国确定下来。（1）Restoration：(means that the exact conditions of the site before disturbance will be replicated after disturbance.)是指复原破坏前所存在的状态，这里包括是指复原破坏前所存在的状态，这里包括重新修复破坏前地形、复原破坏前地表水和地下水以及重重新修复破坏前地形、复原破坏前地表水和地下水以及重新建立原有的植物和动物群落。因此，此英文可译为新建立原有的植物和动物群落。因此，此英文可译为“复复原原”。（2）Reclamation：(implies that the site will be habitable to organisms originally present in approximately the same composition and density after the reclamation process has been completed.)是指将破坏的地区恢复到近似破坏前的状态。主要包括近是指将破坏的地区恢复到近似破坏前的状态。主要包括近似地恢复破坏前的地形，植物和动物群落也恢复到近似破似地恢复破坏前的地形，植物和动物群落也恢复到近似破坏前的水平。因此，此英文应译为坏前的水平。因此，此英文应译为“恢复恢复”比译为比译为“复垦复垦”更贴切。但因人们长期已习惯用更贴切。但因人们长期已习惯用“复垦复垦”一词，不便再一词，不便再更改，但人们应深入理解其内涵。更改，但人们应深入理解其内涵。（3）Rehabilitation：(means that the disturbed site will be returned to a form and productivity in conformity with a prior use plan)将破坏的场地恢复到将破坏的场地恢复到与破坏前制订的规划相一致的形式和生产力，即是将破坏与破坏前制订的规划相一致的形式和生产力，即是将破坏的地区恢复到稳定的和永久的用途，这种用途可以和破坏的地区恢复到稳定的和永久的用途，这种用途可以和破坏前一样，也可以在更高的程度上用于农业，或者改作游乐前一样，也可以在更高的程度上用于农业，或者改作游乐休闲地或野生动物栖息区。假如改变用途，新的用途必须休闲地或野生动物栖息区。假如改变用途，新的用途必须对社会更有利而且与周围环境的美学价值一致（对社会更有利而且与周围环境的美学价值一致（must be consistent with surrounding aesthetic values）。）。如美国常常用如美国常常用“Reclamation”、加拿大和澳大利亚习、加拿大和澳大利亚习惯用惯用“Rehabilitation”，英国则常常用，英国则常常用“Restoration”。1.2.2土地复垦的定义土地复垦的定义 （1）1988.10.21国务院第国务院第22次常务会议通过，次常务会议通过，1989.01.01起施行，李鹏签（起施行，李鹏签（1988.11.08），），土地复垦土地复垦规定规定 土地复垦，是指对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、土地复垦，是指对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。利用状态的活动。（2）2011.02.22国务院第国务院第145次常务会议通过，次常务会议通过，2011.03.05起施行，温家宝签（起施行，温家宝签（2011.03.05），），土地复土地复垦条例垦条例 土地复垦，是指对生产建设活动和自然灾害损毁的土土地复垦，是指对生产建设活动和自然灾害损毁的土地，采取整治措施，使其达到可供利用状态的活动。地，采取整治措施，使其达到可供利用状态的活动。1.3 土地复垦与生态重建的作用土地复垦与生态重建的作用（1）土地复垦是恢复土地资源、解决人地矛盾的一种有效措施）土地复垦是恢复土地资源、解决人地矛盾的一种有效措施 人类消费的大部分热量和人类消费的大部分热量和95%以上的蛋白质取自土地，其中以上的蛋白质取自土地，其中80%以上的热量和以上的热量和75%以上的蛋白质来自耕地提供的物质，其以上的蛋白质来自耕地提供的物质，其数量和质量，是一个国家或民族生存、发展的最基本的物质基数量和质量，是一个国家或民族生存、发展的最基本的物质基础。我国是一个人口众多的农业大国，八亿以上农民仍以土地础。我国是一个人口众多的农业大国，八亿以上农民仍以土地为生，因此，土地问题对我国更是至关重要。为生，因此，土地问题对我国更是至关重要。我国土地辽阔，总面积相当于世界陆地的我国土地辽阔，总面积相当于世界陆地的1/15，约占亚洲总，约占亚洲总面积的面积的1/4，与整个欧洲面积差不多。但由于我国人口众多，因，与整个欧洲面积差不多。但由于我国人口众多，因此人均占有面积却很少，约人均此人均占有面积却很少，约人均12.59亩，不足世界平均的亩，不足世界平均的1/3；人均林地仅为世界平均数的人均林地仅为世界平均数的14.3%，人均草地是世界平均数的，人均草地是世界平均数的32.5%，人均耕地仅，人均耕地仅1.40亩，为世界平均数的亩，为世界平均数的32.3%。所以，从。所以，从总量上说，我国地大物博，从相对量上说，我国却是一个人均总量上说，我国地大物博，从相对量上说，我国却是一个人均资源贫乏的国家，人地矛盾十分尖锐。资源贫乏的国家，人地矛盾十分尖锐。图表：中国耕地面积减少速度明显趋缓 新华社发我国人多地少，耕地尤其不足。随着建设的发展，耕地我国人多地少，耕地尤其不足。随着建设的发展，耕地还在不断减少，人口还在不断增加，因而人地矛盾十分尖锐。还在不断减少，人口还在不断增加，因而人地矛盾十分尖锐。这种客观情况要求我们，为了建设，为了吃饭，必须坚决实这种客观情况要求我们，为了建设，为了吃饭，必须坚决实施施“切实保护耕地切实保护耕地”的基本国策，复垦被破坏的土地，努力的基本国策，复垦被破坏的土地，努力增加耕地。增加耕地。实践告诉我们，土地复垦与生态重建是土地再生的一项实践告诉我们，土地复垦与生态重建是土地再生的一项有效方法。被破坏的土地资源，若能采取工程或生物等措施，有效方法。被破坏的土地资源，若能采取工程或生物等措施，可以重新恢复利用。土地的废墟，可以变成良田沃土，可以可以重新恢复利用。土地的废墟，可以变成良田沃土，可以营造郁郁葱葱的果林，可以开挖鱼虾满池的水塘，可以生长营造郁郁葱葱的果林，可以开挖鱼虾满池的水塘，可以生长青青的禾苗。昨天被废弃的土地，今天又回到人类的怀抱，青青的禾苗。昨天被废弃的土地，今天又回到人类的怀抱，这正是土地复垦与生态重建的巨大作用。这正是土地复垦与生态重建的巨大作用。（2）土地复垦是保护生态环境，提高人民生活质量的有效措施）土地复垦是保护生态环境，提高人民生活质量的有效措施在被破坏的土地上，原有的景观环境改变了，并引发严重的生在被破坏的土地上，原有的景观环境改变了，并引发严重的生态环境问题。例如：平原变成高低不平的塌陷地；肥沃的农田变态环境问题。例如：平原变成高低不平的塌陷地；肥沃的农田变成沼泽地；粉尘飞扬、废气、废水渗溢、土壤污染、土地沙漠化成沼泽地；粉尘飞扬、废气、废水渗溢、土壤污染、土地沙漠化等。因此，由于土地破坏引发的环境问题是严重的，只有通过复等。因此，由于土地破坏引发的环境问题是严重的，只有通过复垦工程，才能得以缓和、改善，甚至优于原先的自然状态，这是垦工程，才能得以缓和、改善，甚至优于原先的自然状态，这是人们按照现代的科学手段与时代要求，经过积极的人类活动，使人们按照现代的科学手段与时代要求，经过积极的人类活动，使原先的环境更符合时代的风貌。原先的环境更符合时代的风貌。矿业对土地、大气和水资源等自然环境的有毒、有害影响早矿业对土地、大气和水资源等自然环境的有毒、有害影响早就是人们关心的课题。但是直到就是人们关心的课题。但是直到20世纪初人们才认识到，环境保世纪初人们才认识到，环境保护问题已成为矿业发达国家急需解决的问题之一。护问题已成为矿业发达国家急需解决的问题之一。国外许多国家土地复垦的主要目的就是保护环境，例如美国国外许多国家土地复垦的主要目的就是保护环境，例如美国1977年联邦政府颁布的露天开采与复垦法中就明确指出：确年联邦政府颁布的露天开采与复垦法中就明确指出：确保采矿作业以有利于环境保护的方式进行。在美国常常把这部法保采矿作业以有利于环境保护的方式进行。在美国常常把这部法规当作一部珍贵的环境法规。可见，在西方发达国家，土地复垦规当作一部珍贵的环境法规。可见，在西方发达国家，土地复垦的主要作用是保护人类的生态环境，改善人们的生存环境质量。的主要作用是保护人类的生态环境，改善人们的生存环境质量。（3）土地复垦是缓解）土地复垦是缓解社会社会矛盾、解决就业和维护安定团结矛盾、解决就业和维护安定团结的有效途径的有效途径 由于土地破坏，使良田荒芜、耕地减少，严重影响工农由于土地破坏，使良田荒芜、耕地减少，严重影响工农业生产，加剧了工农用地矛盾和由此引发的工农纠纷不断。业生产，加剧了工农用地矛盾和由此引发的工农纠纷不断。据不完全统计，许多城市工农矛盾的据不完全统计，许多城市工农矛盾的80%是由于土地纠纷是由于土地纠纷引起的，企业大门被堵、道路被断的现象时有发生。引起的，企业大门被堵、道路被断的现象时有发生。大面积的土地破坏，还导致了许多农民丧失生活的来源，大面积的土地破坏，还导致了许多农民丧失生活的来源，形成对社会的就业压力，在政府目前无力安置就业的情况形成对社会的就业压力，在政府目前无力安置就业的情况下，无业游民的增多也给社会带来了不安全的隐患。下，无业游民的增多也给社会带来了不安全的隐患。因此，只有通过土地复垦与生态重建，还田于民，才能因此，只有通过土地复垦与生态重建，还田于民，才能缓解工农矛盾，减轻政府就业压力，并提供给农民就业机缓解工农矛盾，减轻政府就业压力，并提供给农民就业机会，使农民安居乐业，促进区域的健康、稳定的发展。会，使农民安居乐业，促进区域的健康、稳定的发展。（4）土地复垦是区域和矿业可持续发展的有力保障）土地复垦是区域和矿业可持续发展的有力保障 随着社会的发展，人们对环境问题越来越重视，特别是随着社会的发展，人们对环境问题越来越重视，特别是1992年联合国举办世界环境与发展大会，颁布年联合国举办世界环境与发展大会，颁布21世纪议程以后，世世纪议程以后，世界各国都在制定本国走可持续发展道路的纲领和行动计划，并制定界各国都在制定本国走可持续发展道路的纲领和行动计划，并制定各种更加严格的环保法规。各种更加严格的环保法规。作为对环境影响最严重的行业之一的采作为对环境影响最严重的行业之一的采作为对环境影响最严重的行业之一的采作为对环境影响最严重的行业之一的采矿业，必然将受到多方面的限制。有的国家已颁布法令停止高硫煤矿业，必然将受到多方面的限制。有的国家已颁布法令停止高硫煤矿业，必然将受到多方面的限制。有的国家已颁布法令停止高硫煤矿业，必然将受到多方面的限制。有的国家已颁布法令停止高硫煤的开采，有的国家颁布更为严格的土地复垦法规。因此，为了能够的开采，有的国家颁布更为严格的土地复垦法规。因此，为了能够的开采，有的国家颁布更为严格的土地复垦法规。因此，为了能够的开采，有的国家颁布更为严格的土地复垦法规。因此，为了能够使采矿业得以存在和发展，为了在开发矿藏资源的同时又保护土地使采矿业得以存在和发展，为了在开发矿藏资源的同时又保护土地使采矿业得以存在和发展，为了在开发矿藏资源的同时又保护土地使采矿业得以存在和发展，为了在开发矿藏资源的同时又保护土地和环境，只有通过土地复垦与生态重建才能实现。可见，土地复垦和环境，只有通过土地复垦与生态重建才能实现。可见，土地复垦和环境，只有通过土地复垦与生态重建才能实现。可见，土地复垦和环境，只有通过土地复垦与生态重建才能实现。可见，土地复垦与生态重建是采矿业不可缺少的一项工作。与生态重建是采矿业不可缺少的一项工作。与生态重建是采矿业不可缺少的一项工作。与生态重建是采矿业不可缺少的一项工作。土地复垦相关基础理论2土地复垦相关基础理论土地复垦相关基础理论n n土壤学基本知识n n生态学基础n n矿山开采沉陷学n n景观生态学基础n n土壤重构理论2.1土壤学基本知识土壤学基本知识n n 1 1、土壤的概念、土壤的概念n n土壤是指土壤是指陆陆地表面能生地表面能生长长植物的疏松表植物的疏松表层层，就土壤形成的，就土壤形成的过过程程讲讲，未，未经经人工开人工开垦垦的土壤称的土壤称为为自然土壤；自然土壤；经过经过开开垦垦耕种以后，它的性耕种以后，它的性状状发发生了生了变变化，称化，称为农业为农业土壤或耕作土壤。土壤或耕作土壤。n n土壤肥力、土壤母土壤肥力、土壤母质质、土壤、土壤质质地、土壤有机地、土壤有机质质、土壤腐殖、土壤腐殖质质、土壤、土壤孔性、土壤孔性、土壤环环境背景境背景值值、土壤容重、土壤、土壤容重、土壤结结构、构、土壤酸度、土壤养分土壤酸度、土壤养分n nn n2.2生态学基本知识生态学基本知识n n 1 1、生、生态态学的概念学的概念n n生生态态学学是是研研究究生生物物在在其其生生活活过过程程与与环环境境的的关关系系，尤尤其其指指动动物物有有机机体体与与其他其他动动物、植物之物、植物之间间的互惠或的互惠或敌对敌对关系关系n n生态学的研究对象、生态系统的基本概念、组织、功能和构成生态学的研究对象、生态系统的基本概念、组织、功能和构成生态学的研究对象、生态系统的基本概念、组织、功能和构成生态学的研究对象、生态系统的基本概念、组织、功能和构成n nn n2.3矿山开采沉陷学矿山开采沉陷学n n 1 1、开采沉陷的概念、开采沉陷的概念n n地地下下矿矿产产采采出出后后，开开采采区区周周围围岩岩土土体体的的原原始始应应力力平平衡衡状状态态受受到到破破坏坏，岩岩土土体体出出现现位位移移和和变变形形，应应力力重重新新分分布布，达达到到新新的的平平衡衡。在在此此过过程程中中，岩土体上出岩土体上出现现的位移和的位移和变变形称之形称之为为开采沉陷开采沉陷n n矿矿矿矿山山山山开开开开采采采采沉沉沉沉陷陷陷陷规规规规律律律律、地地地地表表表表移移移移动动动动变变变变形形形形及及及及破破破破坏坏坏坏规规规规律律律律、矿矿矿矿山山山山开开开开采采采采沉沉沉沉陷陷陷陷的的的的预预预预计计计计理论理论理论理论n n2.4景观生态学景观生态学n n 1 1、景、景观观生生态态学的概念学的概念n n景景观观生生态态学学是是研研究究景景观观、运运用用景景观观再再造造技技术术将将采采煤煤沉沉陷陷破破坏坏的的区区域域进进行行合合理理景景观观要要素素配配置置，分分析析沉沉陷陷区区格格局局、功功能能和和动动态态以以及及景景观观规规划划管管理理的的综综合性学科。合性学科。n n景景景景观观观观生生生生态态态态学学学学的的的的研研研研究究究究内内内内容容容容景景观观结结构构、功功能能、动动态态；景景观观格格局局、尺尺度度、过程的相互关系过程的相互关系2.5土壤重构理论土壤重构理论n n 1 1、土壤重构的概念、土壤重构的概念n n是是以以工工矿矿区区破破坏坏土土地地的的土土壤壤恢恢复复或或重重建建为为目目的的，采采取取适适当当的的采采矿矿和和重重构构技技术术工工艺艺，应应用用工工程程措措施施及及物物理理、化化学学、生生物物、生生态态措措施施，重重新新构构造造一一个个适适宜宜的的土土壤壤剖剖面面与与土土壤壤肥肥力力条条件件以以及及稳稳定定的的地地貌貌景景观观，在在较较短短的的时时间间内恢复和提高重构土壤的生内恢复和提高重构土壤的生产产力，并改善重构土壤的力，并改善重构土壤的环环境境质质量。量。n n复复复复垦垦垦垦土土土土壤壤壤壤重重重重构构构构的的的的类类类类型型型型、复复复复垦垦垦垦土土土土壤壤壤壤重重重重构构构构的的的的一一一一般般般般方方方方法法法法、土土土土壤壤壤壤重重重重构构构构的的的的原原原原理理理理与与与与模型模型模型模型采矿塌陷地土地复垦3 采矿塌陷地土地的复垦采矿塌陷地土地的复垦 土地破坏的三种类型塌陷塌陷 井工开采造成的地表陷落、裂缝和错动井工开采造成的地表陷落、裂缝和错动 挖损挖损 由于露天矿对上覆土层与岩层的直接挖掘、开采造成的土地破坏由于露天矿对上覆土层与岩层的直接挖掘、开采造成的土地破坏 压占压占 露天开采和井工开采排出的固体废弃物堆积、占用土地露天开采和井工开采排出的固体废弃物堆积、占用土地 3.1采煤塌陷地的产生、类型及影响采煤塌陷地的产生、类型及影响未经采动的岩体，在地壳内受到各个方向力的约束，处于自然应力平衡状态。当有用矿物被采出以后，在岩体内部形成一个采空区，导致周围岩体原始应力平衡状态受到破坏，力重新分布，岩体产生移动变形和破坏，直至达到新的平衡。随着采矿工作进行，这一过程不断重复。它是一个非常复杂的物理力学变化过程也是岩层产生移动和破坏的过程。以近水平煤层开采为例，当地下煤层被采出后，采空区直接顶板会在自重力和上覆岩层的作用下产生向下的移动和弯曲。当其内部拉应力超过岩层的抗拉强度极限时，直接顶板首先断裂、破碎、相继脱落。随着工作面的向前推进，受采动影响的岩层范围不断扩大，当开采范围足够大时，岩层移动发展到地表，即引起地表下沉，形成的沉陷土地即为“采煤塌陷地”。采煤塌陷地的产生3.1采煤塌陷地的产生、类型及影响采煤塌陷地的产生、类型及影响采煤塌陷地的类型依据不同的划分依据，采煤塌陷地可以分为不同类型：沉陷地破坏的物理特征地表下沉盆地、裂缝及台阶、塌陷坑土壤生产力破坏程度绝产地、季节性绝产地、低产坡地沉陷状态稳定沉陷土地和不稳定沉陷土地采动的充分程度充分采动沉陷盆地和非充分采动沉陷盆地沉陷土地权属性质国家所有沉陷土地和集体所有沉陷土地3.1采煤塌陷地的产生、类型及影响采煤塌陷地的产生、类型及影响采煤塌陷地的影响对地表景观的影响地表下沉盆地、裂缝及台阶、塌陷坑对耕地和农作物影响引起耕地数量、质量变化，影响作物的生长发育、重度塌陷导致绝产、轻度导致水土流失或减产对野生动物影响改变栖息环境，致不适应环境变化缺少食物死亡或迁徙，使种群数量减少对水环境影响大规模煤炭开采严重影响水资源的赋存和循环条件引发地质灾害影响岩石的物理力学性质和滑体稳定性，引发滑坡，泥石流、水土流失3.2采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦土地利用方式农业用地建设用地环保及旅游服务用地3.2采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦技术概述充填复垦技术采用土地平整、梯田式复垦、疏排复垦、挖深垫浅和充填复垦等工程技术措施，对采煤沉陷地区遭破坏土地进行地貌重塑的复垦技术非充填复垦技术利用某种材料充填采煤沉陷地，使之达到设计地面高程并恢复土地使用的技术方法3.2采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦利用方式与技术非充填复垦技术直接利用法对未稳定沉陷或难以复垦的沉陷地，因地制宜直接利用、养鱼、虾或耐湿作物土地平整法消除附加坡度、地表裂缝以及波状起伏等破坏特征对土地利用的影响。它主要用于中低潜水位沉陷地的非充填复垦、高潜水位沉陷地的非充填法复垦中梯田式复垦法根据沉陷后地形及土质条件与耕地要求，合理设计出梯田断面，将沉陷地整理成梯田疏排复垦法采用合理的排水措施，开挖沟渠、疏浚水系，将沉陷区积水引入附近河流、湖泊，使沉陷地不再积水得以持续利用挖深垫浅法是用挖掘机械(如挖掘机、推土机、水力挖塘机组等)，将沉陷深的地区挖深，形成水塘，取出的土方充填至沉陷浅的区域形成陆地。适用于沉陷较深且有积水的高、中潜水位地区3.2采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦利用方式与技术充填复垦技术煤矸石充填复垦3.2采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦利用方式与技术充填复垦技术粉煤灰充填复垦3.2采煤塌陷地复垦利用方式与技术采煤塌陷地复垦利用方式与技术充填复垦技术其他充填复垦工艺除了煤矸石与粉煤灰外，露天采矿剥离物，垃圾、湖泥等也可以作为充填物进行复垦，技术工艺与煤矸石与粉煤灰充填复垦工程方法类似。