本實(shí)用新型涉及一種土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)，尤其涉及一種離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，離子型稀土礦的開采工藝有池浸、堆浸和原地浸礦三種。與池浸和堆浸相比，原地浸礦被認(rèn)為是更環(huán)保的開采工藝，但是使用原地浸礦工藝后，仍然帶來了以下一些環(huán)境問題：

第一，土壤結(jié)構(gòu)受到破壞，結(jié)構(gòu)松散，易造成山體滑坡現(xiàn)象，大量下泄的泥沙也為環(huán)境帶來了不良影響，造成較大的安全隱患。

第二，使用原地浸礦工藝的礦山一般會(huì)出現(xiàn)地形陡、孔網(wǎng)參數(shù)布置不合理、注液強(qiáng)度過大、雨季強(qiáng)注液、收液方式不合理等問題，從而破壞地殼結(jié)構(gòu)、邊坡穩(wěn)定性、巖體應(yīng)力分布及土壤結(jié)構(gòu)。

第三，巖石應(yīng)力變化，巖體移動(dòng)變形、破壞，且土壤結(jié)構(gòu)松散，使得邊坡強(qiáng)度降低，當(dāng)超過一定極限之后，易發(fā)生邊坡崩塌、滑坡和泥石流等災(zāi)害，對地質(zhì)環(huán)境造成二次損傷。

第四，導(dǎo)致跡地土壤養(yǎng)分流失、土壤生產(chǎn)力降低、土地沙漠化。

第五，浸礦劑、廢液等污染物滲入土壤，參與毛細(xì)管作用損壞植物根系，使植物生長停滯并喪失固水保土功能，易造成水土流失，且嚴(yán)重影響植物的生長。

由上述可知，原地浸礦工藝對環(huán)境的危害具有隱蔽性、潛伏性、不可逆性、長期性等特性，亟需治理以減少其對環(huán)境的影響。

目前離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制方法以工程措施治理方式為主，主要包括：土坡修建擋土墻，溝口修建攔渣壩，排水截水措施，控制邊坡角度，平整梯田等。然而，這些工程措施存在以下問題：

(1)成本過高。工程措施基本以鋼筋混凝土為主，造價(jià)高昂。

(2)效果不好，易損壞。這些工程措施多采用排水為主的方式治理土壤結(jié)構(gòu)破壞的跡地，且沒有充分考慮原地浸礦后土壤結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)疏松、抗剪及荷載能力弱的問題，多采用磚砌石、漿砌石等用材建設(shè)排水工程，導(dǎo)致工程措施易被沖垮、使用年限短、靈活性不足等問題出現(xiàn)。

因此，針對目前土壤水力侵蝕控制方法存在的技術(shù)問題，有以下方面需要進(jìn)行考慮：

(1)原地浸出導(dǎo)致山體不穩(wěn)定，土體軟化，抗剪強(qiáng)度降低，故需要保證系統(tǒng)措施的穩(wěn)定性、實(shí)用性及年限性。

(2)邊坡穩(wěn)定性差，易滑坡，故需要減少雨水對邊坡的沖刷，保證其穩(wěn)定性，降低地質(zhì)災(zāi)害概率。

(3)土壤結(jié)構(gòu)被破壞，表層土壤結(jié)構(gòu)松散，易形成水土流失，故需對雨水進(jìn)行有序截流、引流，減少對地表沖刷，減少沙量對下游的輸送。

(4)污染物隨雨水進(jìn)入下游，對下游水體的污染嚴(yán)重，治理難度大，故需要通過蓄排水系統(tǒng)，最大程度地將雨水控制在跡地內(nèi)，為跡地所用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)，所述采礦跡地包括平面地和邊坡，其特征在于，所述土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)包括：相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡、導(dǎo)流渠和蓄水池，相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡設(shè)置在所述平面地上，其中一個(gè)平緩坡的坡頂與所述邊坡的坡腳連接，導(dǎo)流渠與蓄水池連通；

所述平面地的寬度大于預(yù)設(shè)寬度，兩個(gè)平緩坡分別從邊坡坡腳的方向以及與邊坡坡腳的方向相對的采礦跡地邊緣向中間傾斜，形成中間低兩邊高的地形；

所述導(dǎo)流渠至少設(shè)有兩條，其中一條設(shè)在平緩坡上、非緩坡坡頂且臨近邊坡坡腳的位置處，另一條導(dǎo)流渠設(shè)置在或靠近平面地中間的位置；

所述蓄水池設(shè)在平緩坡上且位于導(dǎo)流渠末端而非平緩坡坡頂?shù)奈恢锰帯?/p>

本實(shí)用新型中的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)是針對梯田形狀的采礦跡地設(shè)置的。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述平緩坡上設(shè)有若干田塊，相鄰兩田塊之間設(shè)有導(dǎo)流溝。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，田塊的寬度為1.5m～2.5m，長度為2.5m～4m，所述田塊上種植作物。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述預(yù)設(shè)寬度為8～12m。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，平緩坡的坡度為1°～3°；更優(yōu)選地，平緩坡的坡度為1°。當(dāng)坡度＜1°時(shí)，利用大型機(jī)械平整較難，工作量及成本相應(yīng)增大；若坡度＞3°，則不利于采礦跡地的水土流失的控制，坡度過大，平緩坡所形成的水流流速加快，易造成沖刷；當(dāng)坡度為1°時(shí)，對采礦跡地的水土流失的控制效果最好。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述導(dǎo)流渠的寬為40cm、高為30cm。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，設(shè)在臨近邊坡坡腳的位置處的導(dǎo)流渠距離邊坡坡腳的距離為1-1.5m。因邊坡土體松軟，若太靠近坡腳，則易造成邊坡失穩(wěn)、坍塌；若離邊坡坡腳太遠(yuǎn)，不利于坡面水體收集，同時(shí)易對坡腳至導(dǎo)流渠這段距離的平面造成沖刷，距離邊坡坡腳的距離選擇1-1.5m最適合。

更為優(yōu)選地，當(dāng)相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡的坡頂之間的距離＞36m時(shí)，所述導(dǎo)流渠為多條，相鄰兩條導(dǎo)流渠之間相隔10～12m。例如相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡的坡頂之間的距離為50米，在中間要設(shè)一條導(dǎo)流渠，則這兩邊的寬度各為25 米，也要在這兩邊的平面上再各設(shè)一條導(dǎo)流渠，故這個(gè)相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡的坡頂之間的距離為50米的平面地上，其實(shí)一共設(shè)了3條導(dǎo)流渠。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述導(dǎo)流溝的寬度和深度均比所述導(dǎo)流渠小，所述導(dǎo)流溝的流水方向根據(jù)所述導(dǎo)流渠進(jìn)行設(shè)置。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述導(dǎo)流溝中間及旁邊播撒有匍匐類草種。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述導(dǎo)流渠的材質(zhì)為HDPE防滲膜，更優(yōu)選地，所述HDPE防滲膜的厚度為0.5～1.5mm，最優(yōu)選為1.0mm。當(dāng)防滲膜小于 0.5mm時(shí)，由于太薄容易被尖銳的物件劃損，經(jīng)太陽長期曬之后，容易老化、破損；而厚度大于1.5mm的膜相對較硬，特別是厚度大于1.8mm的膜因?yàn)樘膊灰资┕ぃ灰状蛟焖栊螤钋页杀据^高。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述蓄水池的材質(zhì)為HDPE防滲膜。更優(yōu)選地，所述HDPE防滲膜的厚度為1.2～1.8mm，最優(yōu)選為1.5mm。當(dāng)防滲膜小于 1.2mm時(shí)，由于太薄不能實(shí)現(xiàn)承重，且更易劃損；而大于1.8mm的膜因?yàn)樘膊灰资┕?，不易打造所需形狀且成本較高。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，所述邊坡的邊緣設(shè)有田埂；更優(yōu)選地，所述田埂的寬度為0.8m～1.2m，高度為25cm～35cm。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，在所述蓄水池還設(shè)置有溢流渠，所述溢流渠用于將過量的水排入下一級蓄水設(shè)施。

作為本實(shí)用新型所述的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的水力侵蝕控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，蓄排水系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)置有沉沙池，所述沉沙池設(shè)于所述蓄水池與導(dǎo)流渠之間并分別與蓄水池和導(dǎo)流渠連通，沉沙池上清液經(jīng)中間段導(dǎo)流渠排入蓄水池。沉沙池用于沉淀水中的固體顆粒物。

采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案對原地浸出采礦跡地進(jìn)行水力侵蝕控制后，可有效降低水土流失強(qiáng)度，減少對邊坡的沖刷以及減少對下游沙量的輸送。此外，本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案可對雨水進(jìn)行有效收集，從而用于植物灌溉，化害為利。另外，使用輕質(zhì)材料降低蓄排水設(shè)施被雨水掏空而崩塌的可能性，保證了設(shè)施的實(shí)用性及使用年限長久性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本實(shí)用新型的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)通過合理布設(shè)導(dǎo)流渠、蓄水池，可以有效控制徑流沖刷，穩(wěn)定邊坡，減少水力侵蝕；同時(shí)，減少了山體荷載，避免了滑坡和徑流控制設(shè)施的不均勻沉降和損毀；滿足植物灌溉需求；減少對下游污染物的輸送；

本實(shí)用新型的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)通過合理布設(shè)平緩坡可以使雨水更有效收集，不僅減少對平緩坡的沖刷，同時(shí)能更好地將其上的雨水通過導(dǎo)流溝引入蓄水池，化害為利，充分利用；另外，生態(tài)草溝可減緩徑流速度，減少地表沖刷。

本實(shí)用新型的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制的系統(tǒng)的蓄排水系統(tǒng)使用輕質(zhì)材料的蓄排水系統(tǒng)，可減少山體的荷載；降低系統(tǒng)因被雨水沖刷掏空而崩塌的可能性，保證設(shè)施的實(shí)用性及使用年限長久性；降低成本。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型的一種典型的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地(相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡的坡頂之間的距離＞12m)的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種典型的離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地(相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡的坡頂之間的距離＞12m)的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)的蓄排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、平緩坡；2、邊坡；3、坡腳；4、采礦跡地邊緣；5、田埂；6、導(dǎo)流渠；61、第一導(dǎo)流渠；62、第二導(dǎo)流渠；63、第三導(dǎo)流渠；7、田塊；8、導(dǎo)流溝；9、蓄水池；10、溢流渠；11、沉沙池。

具體實(shí)施方式

為更好的說明本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種離子型稀土礦原地浸出法采礦跡地的土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)，所述采礦跡地包括平面地和邊坡2，包括：相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡1、導(dǎo)流渠6和蓄水池9，相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡1設(shè)置在所述平面地上，其中一個(gè)平緩坡1的坡頂與邊坡的坡腳3連接，導(dǎo)流渠6與蓄水池9連通。

所述平面地的寬度大于預(yù)設(shè)寬度，兩個(gè)平緩坡1分別從邊坡坡腳3的方向以及與邊坡坡腳3的方向相對的采礦跡地邊緣4向中間傾斜，形成中間低兩邊高的地形，以從兩邊向中間匯水。

其中，所述預(yù)設(shè)寬度可為8～12m；在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)寬度為10m，所述平面地的寬度大于10m。

進(jìn)一步地，為了更好地控制采礦跡地的水土流失，平緩坡的坡度為1°～3°，更優(yōu)選為1°。

進(jìn)一步地，所述平緩坡上設(shè)有若干呈陣列式排布的田塊7，相鄰兩田塊7之間設(shè)有導(dǎo)流溝8。其中，田塊7的寬度為1.5m～2.5m，長度為2.5m～4m，所述田塊7上種植作物。所述導(dǎo)流溝8的寬度和深度均比所述導(dǎo)流渠6小，所述導(dǎo)流溝8的流水方向根據(jù)所述導(dǎo)流渠6進(jìn)行設(shè)置。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流溝中間及旁邊播撒有匍匐類草種。

所述導(dǎo)流渠6至少設(shè)有兩條，其中一條設(shè)在平緩坡1上、非緩坡坡頂且臨近邊坡坡腳的位置處，以便于收集從邊坡流下的水，另一條導(dǎo)流渠設(shè)置在或靠近平面地中間的位置處，以便于收集從兩個(gè)平緩坡流下的水。

其中，設(shè)在臨近邊坡坡腳的位置處的導(dǎo)流渠距離邊坡坡腳的距離為1-1.5m。因邊坡土體松軟，若太靠近坡腳，則易造成邊坡失穩(wěn)、坍塌；若離邊坡坡腳太遠(yuǎn)，不利于坡面水體收集，同時(shí)易對坡腳至導(dǎo)流渠這段距離的平面造成沖刷，距離邊坡坡腳的距離選擇1-1.5m最適合。

優(yōu)選地，當(dāng)相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡的坡頂之間的距離＞36m時(shí)，所述導(dǎo)流渠可大于兩條，相鄰兩條導(dǎo)流渠之間相隔10～20m。如圖1所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，相對而設(shè)的兩個(gè)平緩坡的坡頂之間的距離為50.8米時(shí)，共設(shè)置三條導(dǎo)流渠，其中，第一導(dǎo)流渠61設(shè)于距離邊坡坡腳1m的位置處，第二導(dǎo)流渠62設(shè)于距離邊坡坡腳20m的位置處，第三導(dǎo)流渠63設(shè)于距離第二導(dǎo)流渠 10m的位置處(圖2中未示出第一條導(dǎo)流渠)。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流渠的寬為 40cm、高為30cm。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)流渠的材質(zhì)為HDPE防滲膜，其中所述HDPE防滲膜的規(guī)格根據(jù)稀土采礦跡地土壤理化性質(zhì)、降雨強(qiáng)度、蓄排水要求等進(jìn)行選擇，優(yōu)選地，所述HDPE防滲膜的厚度為0.5～1.5mm，在本實(shí)用新型的一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施例中，所述導(dǎo)流渠的材質(zhì)為1.0mm的HDPE防滲膜。當(dāng)防滲膜小于0.5mm時(shí)，由于太薄容易被尖銳的物件劃損，經(jīng)太陽長期曬之后，容易老化、破損；而大于1.5mm的膜相對較硬，特別是大于1.8mm的膜因?yàn)樘膊灰资┕ぃ灰状蛟焖栊螤钋页杀据^高。

所述蓄水池9設(shè)在平緩坡1上且位于導(dǎo)流渠6末端而非平緩坡坡頂?shù)奈恢锰帯Ｔ谒鲂钏?下游還可設(shè)置有溢流渠，所述溢流渠10用于將過量的水排入下一級蓄水設(shè)施。進(jìn)一步地，土壤水力侵蝕控制系統(tǒng)還包含沉沙池11，所述沉沙池11設(shè)于所述蓄水池9與導(dǎo)流渠6之間并分別與蓄水池6和導(dǎo)流渠6連通，沉沙池11上清液經(jīng)中間段導(dǎo)流渠排入蓄水池9。沉沙池11用于沉淀水中的固體顆粒物。

蓄水池的位置設(shè)置具體根據(jù)蓄水池體積大小、土壤承壓能力等因素確定；在所述蓄水池下游設(shè)置有溢流渠，所述溢流渠用于將過量的水排入下一級蓄水設(shè)施。在一個(gè)實(shí)施例中，蓄水池長為13m，寬為8m，深為2m；蓄水池設(shè)于靠近坡腳約10m，距離邊坡邊緣4-5m位置處。

優(yōu)選地，所述蓄水池的材質(zhì)為HDPE防滲膜。更優(yōu)選地，所述HDPE防滲膜的厚度為1.2～1.8mm，最優(yōu)選為1.5mm。當(dāng)防滲膜小于1.2mm時(shí)，由于太薄不能實(shí)現(xiàn)承重，且更易劃損；而大于1.8mm的膜因?yàn)樘膊灰资┕?，不易打造所需形狀且成本較高。

進(jìn)一步地，所述邊坡的邊緣設(shè)置有田?。桓鼉?yōu)選地，所述田埂的寬度為0.8 m～1.2m，高度為25cm～35cm。

采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案對原地浸出采礦跡地進(jìn)行水力侵蝕控制后，可有效降低水土流失強(qiáng)度，減少對邊坡的沖刷以及減少對下游沙量的輸送。此外，本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案可對雨水進(jìn)行有效收集，從而用于植物灌溉，化害為利。另外，使用輕質(zhì)材料降低蓄排水設(shè)施被雨水掏空而崩塌的可能性，保證了設(shè)施的實(shí)用性及使用年限長久性。

實(shí)施效果：

建設(shè)后，用侵蝕溝樣方法測定跡地原地貌侵蝕模數(shù)為13684t/km²·a，落實(shí)相關(guān)措施后，水土流失控制高達(dá)93％，土壤侵蝕由極強(qiáng)度侵蝕變?yōu)檩p度侵蝕；而平面雨水反向匯水，減少雨水對邊坡的沖刷，邊坡穩(wěn)定，未出現(xiàn)滑坡或坍塌現(xiàn)象。

另外，用防滲膜鋪設(shè)的導(dǎo)流渠流水順暢，未有淤砂積聚，亦未出現(xiàn)掏空或沙埋的現(xiàn)象；生態(tài)草溝有效減緩地表徑流速度，未出現(xiàn)沖刷溝，效果顯著。此外，蓄水池可有效減少了對下游沙量的輸送，降低河床被淤積的風(fēng)險(xiǎn)。

最后所應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。