權(quán)利要求書: 1.一種露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法,其特征在于,包括以下步驟:S1:在露天礦山的每級
采礦臺階面上隨機(jī)選取若干數(shù)據(jù)采集點(diǎn),以露天礦山的底部平盤中心為參考原點(diǎn),采集每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)相對于參考原點(diǎn)的三維坐標(biāo);
S2:以同一級采礦臺階面上獲得的所有三維坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)組,利用數(shù)據(jù)組計(jì)算每級采礦臺階面的參數(shù),每級采礦臺階面的參數(shù)包括采礦臺階面的高度 和半徑 ;
S3:根據(jù)高度 和半徑 繪制每級采礦臺階面所在的外環(huán)線,并以參考原點(diǎn)建立該露天礦山的生態(tài)修復(fù)模型;
S4:在每級采礦臺階面所在的外環(huán)線上選擇若干數(shù)據(jù)采集點(diǎn)作為地質(zhì)勘察點(diǎn),使每個(gè)地質(zhì)勘察點(diǎn)均位于外環(huán)線上,標(biāo)記出每個(gè)地質(zhì)勘察點(diǎn)所在的坐標(biāo);
S5:根據(jù)地質(zhì)勘察點(diǎn)所在的坐標(biāo)獲取地質(zhì)勘察點(diǎn)在露天礦山的位置,并在地質(zhì)勘察點(diǎn)上進(jìn)行下鉆形成探測井,探測井的下鉆深度等于相鄰兩個(gè)采礦臺階面之間的高度;
S6:通過探測井勘測出地質(zhì)裂縫的斷裂方向;
S7:在生態(tài)修復(fù)模型上將每個(gè)勘測出的地質(zhì)裂縫的斷裂方向進(jìn)行首位相連,形成地質(zhì)裂縫網(wǎng),并計(jì)算地質(zhì)裂縫網(wǎng)覆蓋在生態(tài)修復(fù)模型上的投影面積 ;
S8:將投影面積 與露天礦山進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)地質(zhì)裂縫覆蓋的最小面積 進(jìn)行比較:若 ,則判定該露天礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),易出現(xiàn)山體垮塌,管理部門在該露天礦山周圍設(shè)立圍欄,不允許人員進(jìn)入;
若 ,則判定該露天礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)目前處于穩(wěn)定狀態(tài),執(zhí)行步驟S9;
S9:將面積 作為該露天礦山需要進(jìn)行水土保持修復(fù)的最小面積,在該地質(zhì)裂縫網(wǎng)上隨機(jī)均勻生成若干植物種植點(diǎn),并提取植物種植點(diǎn)坐標(biāo);
S10:工作人員根據(jù)植物種植點(diǎn)的坐標(biāo)在露天礦山現(xiàn)場尋找到對應(yīng)的種植點(diǎn),并在露天礦山周圍未開發(fā)地帶尋找生長茂盛且利于保持水土的植株,將植株挖至種植點(diǎn)種下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法,其特征在于,所述步驟S9包括:S91:在露天礦山周圍未開發(fā)地帶尋找生長茂盛且利于保持水土的植株種類,并對植株進(jìn)行標(biāo)記;
S92:在生長有標(biāo)記植株的未開發(fā)地帶圈出一個(gè)拍攝區(qū)域,并利用無人機(jī)拍攝該區(qū)域的區(qū)域圖像;
S93:根據(jù)區(qū)域圖像的尺寸大小 計(jì)算拍攝區(qū)域的實(shí)際面積 :其中, 為拍攝區(qū)域的長, 為拍攝區(qū)域的寬, 為無人機(jī)拍攝時(shí)定位模塊輸出的海拔高度, 為拍攝區(qū)域所在的平均海拔, 為無人機(jī)拍攝的鏡頭與成像位置的距離;
S94:在區(qū)域圖像上篩選出標(biāo)記植株的數(shù)量 ,計(jì)算拍攝區(qū)域內(nèi)標(biāo)記植株的種植密度: ;種植密度 作為露天礦山所在區(qū)域內(nèi)保持水土地質(zhì)穩(wěn)定時(shí)的最低種植密度標(biāo)準(zhǔn);
S95:利用面積 計(jì)算露天礦山修復(fù)時(shí)需要種植的數(shù)量 : ;
S96:在地質(zhì)裂縫網(wǎng)覆蓋在生態(tài)修復(fù)模型上的投影面上隨機(jī)均勻生成 個(gè)植物種植點(diǎn),并提取植物種植點(diǎn)的坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法,其特征在于,所述步驟S2中高度 和半徑 的計(jì)算方法為:數(shù)據(jù)組包括: ;
比較數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)和 坐標(biāo)的大小,篩選出 坐標(biāo)和 坐標(biāo)中的最大值 和最小值 ,計(jì)算采礦臺階面相對于底部平盤的高度 和半徑 :其中, 為數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)的最大值, 為數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)的最小值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法,其特征在于,所述步驟S6包括;
S61:向探測井內(nèi)注入清水到設(shè)定高度后停止,采集探測井內(nèi)清水全部消失所需的時(shí)長和注入水量 ,計(jì)算該地質(zhì)勘察點(diǎn)的土壤入滲率 : ;
S62:將土壤入滲率 與露天礦山所在地區(qū)未開采區(qū)域的土壤入滲率標(biāo)準(zhǔn) 作差,得到入滲率誤差值 ;將入滲率誤差值 與入滲率誤差值的閾值 進(jìn)行比較,若 ,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域出現(xiàn)地質(zhì)裂縫,執(zhí)行步驟S63;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定;
S63:向出現(xiàn)地質(zhì)裂縫的探測井內(nèi)再注滿清水,之后再向探測井內(nèi)注入配置好的濃鹽水,且濃鹽水從探測井的水面中心緩慢注入;利用氯離子濃度傳感器檢測位于探測井底部的氯離子高濃度點(diǎn);
S64:在生態(tài)修復(fù)模型上標(biāo)記出每個(gè)探測井底部的氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn),并連接氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn),氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn)的延伸方向即為地質(zhì)裂縫的斷裂方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法,其特征在于,還包括:S11:步驟S5中,在下鉆形成探測井時(shí),通過鉆出的巖芯測量探測井位置的土壤厚度、巖石厚度以及土壤的含水率;
S12:若步驟S62中地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域的地質(zhì)穩(wěn)定時(shí),則將土壤厚度與土壤厚度閾值進(jìn)行比較,若土壤厚度<土壤厚度閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤薄,可種植土壤需求少的低矮植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤厚,執(zhí)行步驟S13;
S13:將土壤的含水率與含水率閾值進(jìn)行比較,若含水率>含水率閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤水土保持好,可種植高大植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤水土保持差,執(zhí)行步驟S14;
S14:將鉆出的巖芯的巖石厚度與巖石厚度閾值進(jìn)行比較,若巖石厚度>巖石厚度閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤不利于植物根莖生長,可種植根系發(fā)達(dá)植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤利于植物根莖生長,適合種植任何植物。
說明書: 一種露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及露天礦山修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法。背景技術(shù)[0002] 露天礦山是采用露天開采方式開采礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)經(jīng)營單位,開采所形成的采坑、臺階和露天溝道的總稱叫露天礦場。采礦形成的露天礦場后,由于破壞了礦山原本的植被體系,導(dǎo)致露天礦山在很長時(shí)間內(nèi)都很難生長植物,導(dǎo)致該地區(qū)的植被體系遭到長久的破壞,甚至?xí)拔撮_采區(qū)域,導(dǎo)致水土流失、泥石流等災(zāi)害。[0003] 雖然近年來隨著對環(huán)境保護(hù)的重視,對很多露天礦山的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了人為干預(yù),使裸露的礦山重新披上了綠色。但是,現(xiàn)有的對礦山進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的方法過于簡單,沒有考慮到礦山不同位置的地質(zhì)情況,植物種植上去之后對水土修復(fù)效果不好,依然容易出現(xiàn)水土流失、泥石流等災(zāi)害,同時(shí)植物的生長狀態(tài)差。發(fā)明內(nèi)容[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足,本發(fā)明提供了一種能有效應(yīng)對不同地質(zhì)條件的露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法。[0005] 為了達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:[0006] 提供一種露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法,其包括以下步驟:[0007] S1:在露天礦山的每級采礦臺階面上隨機(jī)選取若干數(shù)據(jù)采集點(diǎn),以露天礦山的底部平盤中心為參考原點(diǎn),采集每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)相對于參考原點(diǎn)的三維坐標(biāo);[0008] S2:以同一級采礦臺階面上獲得的所有三維坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)組,利用數(shù)據(jù)組計(jì)算每級采礦臺階面的參數(shù),每級采礦臺階面的參數(shù)包括采礦臺階面的高度 和半徑 ;[0009] S3:根據(jù)高度 和半徑 繪制每級采礦臺階面所在的外環(huán)線,并以參考原點(diǎn)建立該露天礦山的生態(tài)修復(fù)模型;[0010] S4:在每級采礦臺階面所在的外環(huán)線上選擇若干數(shù)據(jù)采集點(diǎn)作為地質(zhì)勘察點(diǎn),使每個(gè)地質(zhì)勘察點(diǎn)均位于外環(huán)線上,標(biāo)記出每個(gè)地質(zhì)勘察點(diǎn)所在的坐標(biāo);[0011] S5:根據(jù)地質(zhì)勘察點(diǎn)所在的坐標(biāo)獲取地質(zhì)勘察點(diǎn)在露天礦山的位置,并在地質(zhì)勘察點(diǎn)上進(jìn)行下鉆形成探測井,探測井的下鉆深度等于相鄰兩個(gè)采礦臺階面之間的高度;[0012] S6:通過探測井勘測出地質(zhì)裂縫的斷裂方向;[0013] S7:在生態(tài)修復(fù)模型上將每個(gè)勘測出的地質(zhì)裂縫的斷裂方向進(jìn)行首位相連,形成地質(zhì)裂縫網(wǎng),并計(jì)算地質(zhì)裂縫網(wǎng)覆蓋在生態(tài)修復(fù)模型上的投影面積 ;[0014] S8:將投影面積 與露天礦山進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)地質(zhì)裂縫覆蓋的最小面積 進(jìn)行比較:[0015] 若 ,則判定該露天礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),易出現(xiàn)山體垮塌,管理部門在該露天礦山周圍設(shè)立圍欄,不允許人員進(jìn)入;[0016] 若 ,則判定該露天礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)目前處于穩(wěn)定狀態(tài),執(zhí)行步驟S9;[0017] S9:將面積 作為該露天礦山需要進(jìn)行水土保持修復(fù)的最小面積,在該地質(zhì)裂縫網(wǎng)上隨機(jī)均勻生成若干植物種植點(diǎn),并提取植物種植點(diǎn)坐標(biāo);[0018] S10:工作人員根據(jù)植物種植點(diǎn)的坐標(biāo)在露天礦山現(xiàn)場尋找到對應(yīng)的種植點(diǎn),并在露天礦山周圍未開發(fā)地帶尋找生長茂盛且利于保持水土的植株,將植株挖至種植點(diǎn)種下。[0019] 進(jìn)一步地,步驟S9包括:[0020] S91:在露天礦山周圍未開發(fā)地帶尋找生長茂盛且利于保持水土的植株種類,并對植株進(jìn)行標(biāo)記;[0021] S92:在生長有標(biāo)記植株的未開發(fā)地帶圈出一個(gè)拍攝區(qū)域,并利用無人機(jī)拍攝該區(qū)域的區(qū)域圖像;[0022] S93:根據(jù)區(qū)域圖像的尺寸大小 計(jì)算拍攝區(qū)域的實(shí)際面積 :[0023][0024] 其中, 為拍攝區(qū)域的長, 為拍攝區(qū)域的寬, 為無人機(jī)拍攝時(shí)定位模塊輸出的海拔高度, 為拍攝區(qū)域所在的平均海拔, 為無人機(jī)拍攝的鏡頭與成像位置的距離;[0025] S94:在區(qū)域圖像上篩選出標(biāo)記植株的數(shù)量 ,計(jì)算拍攝區(qū)域內(nèi)標(biāo)記植株的種植密度 : ;種植密度 作為露天礦山所在區(qū)域內(nèi)保持水土地質(zhì)穩(wěn)定時(shí)的最低種植密度標(biāo)準(zhǔn);[0026] S95:利用面積 計(jì)算露天礦山修復(fù)時(shí)需要種植的數(shù)量 : ;[0027] S96:在地質(zhì)裂縫網(wǎng)覆蓋在生態(tài)修復(fù)模型上的投影面上隨機(jī)均勻生成 個(gè)植物種植點(diǎn),并提取植物種植點(diǎn)的坐標(biāo)。[0028] 進(jìn)一步地,步驟S2中高度 和半徑 的計(jì)算方法為:[0029] 數(shù)據(jù)組包括: ;[0030] 比較數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)和 坐標(biāo)的大小,篩選出 坐標(biāo)和 坐標(biāo)中的最大值 和最小值 ,計(jì)算采礦臺階面相對于底部平盤的高度 和半徑 :[0031][0032] 其中, 為數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)的最大值, 為數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)的最小值。[0033] 進(jìn)一步地,步驟S6包括;[0034] S61:向探測井內(nèi)注入清水到設(shè)定高度后停止,采集探測井內(nèi)清水全部消失所需的時(shí)長 和注入水量 ,計(jì)算該地質(zhì)勘察點(diǎn)的土壤入滲率 : ;[0035] S62:將土壤入滲率 與露天礦山所在地區(qū)未開采區(qū)域的土壤入滲率標(biāo)準(zhǔn) 作差,得到入滲率誤差值 ;將入滲率誤差值 與入滲率誤差值的閾值進(jìn)行比較,若 ,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域出現(xiàn)地質(zhì)裂縫,執(zhí)行步驟S63;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定;
[0036] S63:向出現(xiàn)地質(zhì)裂縫的探測井內(nèi)再注滿清水,之后再向探測井內(nèi)注入配置好的濃鹽水,且濃鹽水從探測井的水面中心緩慢注入;利用氯離子濃度傳感器檢測位于探測井底部的氯離子高濃度點(diǎn);[0037] S64:在生態(tài)修復(fù)模型上標(biāo)記出每個(gè)探測井底部的氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn),并連接氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn),氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn)的延伸方向即為地質(zhì)裂縫的斷裂方向。[0038] 進(jìn)一步地,還包括:[0039] S11:步驟S5中,在下鉆形成探測井時(shí),通過鉆出的巖芯測量探測井位置的土壤厚度、巖石厚度以及土壤的含水率;[0040] S12:若步驟S62中地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域的地質(zhì)穩(wěn)定時(shí),則將土壤厚度與土壤厚度閾值進(jìn)行比較,若土壤厚度<土壤厚度閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤薄,可種植土壤需求少的低矮植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤厚,執(zhí)行步驟S13;[0041] S13:將土壤的含水率與含水率閾值進(jìn)行比較,若含水率>含水率閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤水土保持好,可種植高大植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤水土保持差,執(zhí)行步驟S14;[0042] S14:將鉆出的巖芯的巖石厚度與巖石厚度閾值進(jìn)行比較,若巖石厚度>巖石厚度閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤不利于植物根莖生長,可種植根系發(fā)達(dá)植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤利于植物根莖生長,適合種植任何植物。[0043] 本發(fā)明的有益效果為:本方案通過建立能有效模擬露天礦山的生態(tài)修復(fù)模型來對露天礦山的地質(zhì)情況進(jìn)行綜合勘測和評價(jià),并利用生態(tài)修復(fù)模型計(jì)算出露天礦山內(nèi)地質(zhì)裂縫的影響范圍,針對地質(zhì)裂縫出現(xiàn)的面積來評估露天礦山的穩(wěn)定性;評價(jià)出露天礦山是否處于穩(wěn)定狀態(tài),若露天礦山處于不穩(wěn)定狀態(tài),則極易出現(xiàn)泥石流、山體垮塌等地質(zhì)災(zāi)害,相關(guān)的管理部門應(yīng)該對不穩(wěn)定狀態(tài)下的露天礦山進(jìn)行管理,避免山體出現(xiàn)垮塌對工作人員或無關(guān)人員造成傷害;若露天礦山還處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),則可通過種植利于保持水土的植物來避免地質(zhì)裂縫的擴(kuò)大,減低出現(xiàn)泥石流、山體垮塌等地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn),并且還可通過評估當(dāng)?shù)刂参锷L情況,來對植物種植的密度進(jìn)行規(guī)劃,就地取材,因地制宜,能最大保證植物種植的成功率以及植物對水土保持的效果。有效的保證了礦山的生態(tài)環(huán)境的修復(fù)效果,為促進(jìn)資源合理開發(fā)利用提供了一個(gè)良好的保障。針對不同類型的露天礦山具有針對性的生態(tài)修復(fù)效果,生態(tài)修復(fù)精確度高,水土保持效果顯著。附圖說明[0044] 圖1為露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法的流程圖。[0045] 圖2為生態(tài)修復(fù)模型的示意圖。具體實(shí)施方式[0046] 下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述,以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明,但應(yīng)該清楚,本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍,對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),這些變化是顯而易見的,一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。[0047] 如圖1所示,本方案的露天礦山生態(tài)修復(fù)管理評價(jià)方法包括以下步驟:[0048] S1:在露天礦山的每級采礦臺階面上隨機(jī)選取若干數(shù)據(jù)采集點(diǎn),以露天礦山的底部平盤中心為參考原點(diǎn),采集每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)相對于參考原點(diǎn)的三維坐標(biāo),三維坐標(biāo)可通過大地經(jīng)緯儀,通過露天礦山的底部平盤中心為參考原點(diǎn)進(jìn)行測量;[0049] S2:采礦形成的礦坑均是形成逐級減小的采礦臺階面,方便運(yùn)輸和開采,以同一級采礦臺階面上獲得的所有三維坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)組,利用數(shù)據(jù)組計(jì)算每級采礦臺階面的參數(shù),每級采礦臺階面的參數(shù)包括采礦臺階面的高度 和半徑 ;[0050] 數(shù)據(jù)組包括: ;[0051] 比較數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)和 坐標(biāo)的大小,篩選出 坐標(biāo)和 坐標(biāo)中的最大值 和最小值 ,計(jì)算采礦臺階面相對于底部平盤的高度 和半徑 :[0052][0053] 其中, 為數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)的最大值, 為數(shù)據(jù)組中 坐標(biāo)的最小值;[0054] S3:在MATLAB軟件中,根據(jù)高度 和半徑 繪制每級采礦臺階面所在的外環(huán)線,并以參考原點(diǎn)建立該露天礦山的生態(tài)修復(fù)模型,修復(fù)模型與露天礦山的比例為1:1,如圖2所示;[0055] S4:在每級采礦臺階面所在的外環(huán)線上選擇若干數(shù)據(jù)采集點(diǎn)作為地質(zhì)勘察點(diǎn),使每個(gè)地質(zhì)勘察點(diǎn)均位于外環(huán)線上,標(biāo)記出每個(gè)地質(zhì)勘察點(diǎn)所在的坐標(biāo);[0056] S5:根據(jù)地質(zhì)勘察點(diǎn)所在的坐標(biāo)獲取地質(zhì)勘察點(diǎn)在露天礦山的位置,并在地質(zhì)勘察點(diǎn)上進(jìn)行下鉆形成探測井,探測井的下鉆深度等于相鄰兩個(gè)采礦臺階面之間的高度;[0057] S6:通過探測井勘測出地質(zhì)裂縫的斷裂方向,具體包括以下步驟:[0058] S61:向探測井內(nèi)注入清水到設(shè)定高度后停止,采集探測井內(nèi)清水全部消失所需的時(shí)長 和注入水量 ,計(jì)算該地質(zhì)勘察點(diǎn)的土壤入滲率 : ;[0059] S62:將土壤入滲率 與露天礦山所在地區(qū)未開采區(qū)域的土壤入滲率標(biāo)準(zhǔn) 作差,得到入滲率誤差值 ;將入滲率誤差值 與入滲率誤差值的閾值進(jìn)行比較,若 ,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域出現(xiàn)地質(zhì)裂縫,執(zhí)行步驟S63;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定;本實(shí)施了中入滲率誤差值的閾值 取20毫米/小時(shí)。
[0060] S63:向出現(xiàn)地質(zhì)裂縫的探測井內(nèi)再注滿清水,之后再向探測井內(nèi)注入配置好的濃鹽水,且濃鹽水從探測井的水面中心緩慢注入;利用氯離子濃度傳感器檢測位于探測井底部的氯離子高濃度點(diǎn);[0061] S64:在生態(tài)修復(fù)模型上標(biāo)記出每個(gè)探測井底部的氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn),并連接氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn),氯離子高濃度點(diǎn)和濃鹽水注入點(diǎn)的延伸方向即為地質(zhì)裂縫的斷裂方向;[0062] S7:在生態(tài)修復(fù)模型上將每個(gè)勘測出的地質(zhì)裂縫的斷裂方向進(jìn)行首位相連,形成地質(zhì)裂縫網(wǎng),如圖1所示,并計(jì)算地質(zhì)裂縫網(wǎng)覆蓋在生態(tài)修復(fù)模型上的投影面積 ,此處采用MATLAB軟件中的投影面積計(jì)算功能;[0063] S8:將投影面積 與露天礦山進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)地質(zhì)裂縫覆蓋的最小面積 進(jìn)行比較:[0064] 若 ,則判定該露天礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),易出現(xiàn)山體垮塌,管理部門在該露天礦山周圍設(shè)立圍欄,不允許人員進(jìn)入;[0065] 若 ,則判定該露天礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)目前處于穩(wěn)定狀態(tài),執(zhí)行步驟S9;[0066] S9:將面積 作為該露天礦山需要進(jìn)行水土保持修復(fù)的最小面積,在該地質(zhì)裂縫網(wǎng)上隨機(jī)均勻生成若干植物種植點(diǎn),并提取植物種植點(diǎn)坐標(biāo);步驟S9包括:[0067] S91:在露天礦山周圍未開發(fā)地帶尋找生長茂盛且利于保持水土的植株種類,并對植株進(jìn)行標(biāo)記;[0068] S92:在生長有標(biāo)記植株的未開發(fā)地帶圈出一個(gè)拍攝區(qū)域,并利用無人機(jī)拍攝該區(qū)域的區(qū)域圖像;[0069] S93:根據(jù)區(qū)域圖像的尺寸大小 計(jì)算拍攝區(qū)域的實(shí)際面積 :[0070][0071] 其中, 為拍攝區(qū)域的長, 為拍攝區(qū)域的寬, 為無人機(jī)拍攝時(shí)定位模塊輸出的海拔高度, 為拍攝區(qū)域所在的平均海拔, 為無人機(jī)拍攝的鏡頭與成像位置的距離;[0072] S94:在區(qū)域圖像上篩選出標(biāo)記植株的數(shù)量 ,計(jì)算拍攝區(qū)域內(nèi)標(biāo)記植株的種植密度 : ;種植密度 作為露天礦山所在區(qū)域內(nèi)保持水土地質(zhì)穩(wěn)定時(shí)的最低種植密度標(biāo)準(zhǔn);[0073] S95:利用面積 計(jì)算露天礦山修復(fù)時(shí)需要種植的數(shù)量 : ;[0074] S96:在地質(zhì)裂縫網(wǎng)覆蓋在生態(tài)修復(fù)模型上的投影面上隨機(jī)均勻生成 個(gè)植物種植點(diǎn),并提取植物種植點(diǎn)的坐標(biāo)。[0075] S10:工作人員根據(jù)植物種植點(diǎn)的坐標(biāo)在露天礦山現(xiàn)場尋找到對應(yīng)的種植點(diǎn),并在露天礦山周圍未開發(fā)地帶尋找生長茂盛且利于保持水土的植株,將植株挖至種植點(diǎn)種下。[0076] 還包括:[0077] S11:步驟S5中,在下鉆形成探測井時(shí),通過鉆出的巖芯測量探測井位置的土壤厚度、巖石厚度以及土壤的含水率;[0078] S12:若步驟S62中地質(zhì)勘察點(diǎn)所在區(qū)域的地質(zhì)穩(wěn)定時(shí),則將土壤厚度與土壤厚度閾值進(jìn)行比較,若土壤厚度<土壤厚度閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤薄,土壤厚度閾值取3cm,可種植土壤需求少的低矮植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤厚,執(zhí)行步驟S13;
[0079] S13:將土壤的含水率與含水率閾值進(jìn)行比較,若含水率>含水率閾值,含水率閾值取15%,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤水土保持好,可種植高大植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤水土保持差,執(zhí)行步驟S14;[0080] S14:將鉆出的巖芯的巖石厚度與巖石厚度閾值進(jìn)行比較,若巖石厚度>巖石厚度閾值,則該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤不利于植物根莖生長,可種植根系發(fā)達(dá)植物;否則,該地質(zhì)勘察點(diǎn)周圍土壤利于植物根莖生長,適合種植任何植物。[0081] 本方案通過建立能有效模擬露天礦山的生態(tài)修復(fù)模型來對露天礦山的地質(zhì)情況進(jìn)行綜合勘測和評價(jià),并利用生態(tài)修復(fù)模型計(jì)算出露天礦山內(nèi)地質(zhì)裂縫的影響范圍,針對地質(zhì)裂縫出現(xiàn)的面積來評估露天礦山的穩(wěn)定性。[0082] 評價(jià)出露天礦山是否處于穩(wěn)定狀態(tài),若露天礦山處于不穩(wěn)定狀態(tài),則極易出現(xiàn)泥石流、山體垮塌等地質(zhì)災(zāi)害,相關(guān)的管理部門應(yīng)該對不穩(wěn)定狀態(tài)下的露天礦山進(jìn)行管理,避免山體出現(xiàn)垮塌對工作人員或無關(guān)人員造成傷害;若露天礦山還處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),則可通過種植利于保持水土的植物來避免地質(zhì)裂縫的擴(kuò)大,減低出現(xiàn)泥石流、山體垮塌等地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。[0083] 并且還可通過評估當(dāng)?shù)刂参锷L情況,來對植物種植的密度進(jìn)行規(guī)劃,就地取材,因地制宜,能最大保證植物種植的成功率以及植物對水土保持的效果。有效的保證了礦山的生態(tài)環(huán)境的修復(fù)效果,為促進(jìn)資源合理開發(fā)利用提供了一個(gè)良好的保障。針對不同類型的露天礦山具有針對性的生態(tài)修復(fù)效果,生態(tài)修復(fù)精確度高,水土保持效果顯著。
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