矿区土地复垦规划与设计

供施工单位施工
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第二节
矿区待复垦土地的适宜性评价方法
一、适宜性评价的概念



待复垦土地的适宜性评价是对受破坏土地针对特定复垦方 向的适宜程度所作出的判断分析。 这些特定的复垦方向包括农作物种值、水产养殖、家禽家 畜养殖、林果种植、蔬菜种植、建筑利用、娱乐场所等。 适宜性评价的一般步骤是：
V ( 0.5 , 0.5 )


a1 p11 ai p1i a m p1m R a1 p j1 ai p ji a m p jm 式中，ai为i因子对指定复垦方向的影响 权重值 pji为j因子对指定复垦方向 a p a p a p i ni m nm 1 n1
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2．适宜性评价的依据或标准



适宜性评价时需要选择影响因子、确定影响因子 的权重以及影响因子对给定复垦方向等级的影响 分值。 适宜性评价的重要标准是土地生产力，即选择那 些对土地生产力影响较大的因子，确定权重和分 值时主要看影响因子对给定土地利用方向生产力 的贡献大小。 实际工作中，选择影响因子、确定权重和分值往 往是建立在实际调查资料基础上的。
总 体 规 划
(1)和土地利用总体规 划一起为区域土 地利用的合理性 提供保证 (2)为复垦工程设计提 供依据
复 垦 工 计程 设
(1)明确复垦工程设计的对象(位置、范围、面积、特征等) (2)设计达到总体规划目标的工艺流程、工艺措施、机械设备选择、材 料消耗、劳动用工等 (3)实施计划安排(如所需物料来源、资金来源、水源等) (4)施工起止日期安排；工程投入与年经营费、年收益的详细预算
1．土地破坏程度制约土地复垦利用方wenku.baidu.com； 2．非现状、非评价对象本身的因素起较大的 制约作用； 3．经济、环境、社会效益必须有机结合； 4．区位原则具有特定的含义。
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三、矿区待复垦土地的适宜性评价方法
1．适宜性评价的分类系统

适宜性评价的分类系统是指复垦后土地利用方 向及适宜等级构成的评价系统。这种分类系统 不同于土地利用现状调查规程规定的分类系统。 一般可根据待复垦土地本身的属性和复垦目标 灵活确定。
2．总体规划



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3．复垦工程设计

复垦工程设计是在总体规划的基础上，对近期要付诸 实施的复垦项目所作的详细设计。

复垦工程设计的最基本要求是具有可操作性，即施工 部门能按设计图纸和设计说明书进行施工。
无论是总体规划还是复垦工程设计都需要得到土地管 理部门和行业主管部门审批后，方可付诸实施，且复 垦工程实施后，土地管理部门需对复垦工程进行验收， 土地使用者需对复垦土地进行动态监测管理。
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遥感技术在矿山复垦规划资料获取中的应用
第一节


概
述
一、矿区土地复垦规划与设计的意义
矿区土地复垦规划是对土地复垦在一定时期内的总体安排。它需 要根据矿山企业发展规划与矿产资源开采计划、地方的自然、经 济与社会条件对复垦项目、复垦进度、复垦项目的工程措施及复 垦后土地的用途甚至生态类型等作出决策。矿区土地复垦设计则 是在规划的基础上，对复垦工程量、平面布置、复垦工程的技术 参数等作具体安排和计算。
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1．系统分析与建模


根据土地利用现状和复垦利用的可能性， 复垦后土地利用方向包括养猪场(x1)、养鸡 场(x2) 、养鱼池(x3) 、粮食作物(x4) 、林 果园(x5) 、饲料地(x6)及服务用地(x7)等七 类。 根据现有资源和生产条件将约束条件分为 四类，即总量约束、配置约束、绝对量约 束和非负约束。
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(2)政策约束。据国家政策或地方规定又有许 多约束，如矿区要求林业覆盖率达η，则
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3．配置量约束

例如，养鱼1亩水面，需配饲料地0.5亩， 则有
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4．非负约束

非负约束表示为
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三、用地结构优化步骤
用地结构优化问题解算步骤如下：
(1)系统分析； (2)确定决策变量和参数； (3)建立目标函数和约束条件； (4)解算线性规划模型，获得几个优化方案； (5)方案比较与评价； (6)决策。
(1)确定具体的复垦方向； (2)选择影响因子，这些因子包括土壤、气候、地貌、地物等自 然因素，工农业生产布局、资金投入、土地利用结构等经济因素， 种植习惯、行政区划分等社会因素； (3)按照一定的标准评判某一地块的各个因子对指定复垦方向的 适宜程度。 适宜性评价结果作为复垦规划的依据。
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二、矿区待复垦土地适宜性评价的特点
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一、用地结构优化的线性规划模型
上述模型中，若设Z为总产值或总产量，那么方案就难以说明效益的高低，只是在总 量控制时是有意义的。若需要其效益最佳，不妨将Z设为投入产出比。若还想用其它 指标来作为规划的目标，需要用多目标规划模型来求解。
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二、约束条件的类型

建立用地结构优化模型的关键是选取计算参数和列立约束 方程。土地复垦规划的约束条件通常分为总量约束、绝对 量约束、配置量约束及非负约束四类。
4．审批实施

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矿区土地复垦规划设计各阶段的内容和目标
阶段
勘 测 调 查 与 分 析
内
容
目 标
(1)明确复垦问题性质 (2)为总体规划提供基 础资料
(1)地质采矿条件调查与评价 (2)社会经济现状调查与评价 (3)社会经济发展计划 (4)自然资源调查与评价，包括土地破坏与土地利用现状、土壤类型与 分布、水资源、气候条件等 (5)环境污染现状调查与环境质量评价 (6)地形勘测 (1)结合井下开采范围与地质条件，确定规划区域范围 (2)确定规划时间 (3)选择土地利用方向与复垦工程措施 (4)制定分类、分区、分期复垦方案 (5)复垦规划方案的优化论证 (6)投资效益预测 (7)关于影响复垦工程实施的相关问题与解决方法的说明
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3．适宜性评价方法


常用土地适宜性评价方法有极限条件法、 指数法和模糊数学等方法。 这里介绍一种基于模糊数学原理的模糊集 合综合评价法。它由单项适宜性评价模型 和多目标生产布局决策模型两部分组成。
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1

单项适宜性评价模型
设对某一复垦方向作适宜性分析，影响因素有m个， 每个因素对应一个状态集 为： Vi
1．总量约束 (1)资金约束。与土地复垦有关的工程如挖深垫浅、土壤肥化 等都需耗费大量的资金，而我国目前复垦资金渠道有限， 要在有限的投入下获得最佳的经济效果，就受到资金的约 束。比如恢复1亩耕地需投资a11元，开挖1亩鱼塘需a12元， 依此类推，而总的投资约束在m1元内，于是有约束方程
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Vi (vi1 ,v i 2 ,, vij ,,v in )
(i 1 ~ m, j 1 ~ n)
式中， i 为影响因子序号； j 为某一复 垦方向的适宜等级
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例如对影响因子附加坡度而言，若将宜农复垦方向分为两 个等级，则它所对应的状态集为： 显然，每个因素的状态集都是一个对指定复垦方向从优到 劣的全序集。 所有影响因素属性值的优劣可用矩阵R表示： j
第三章 矿区土地复垦规划与设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 概述 土地复垦适宜性评价 复垦标准 矿区复垦土地利用结构的规划 塌陷积水区域的规划与利用 矿区生态工程复垦规划设计 露天煤矿土地复垦设计
第八节 矿区土地复垦规划报告的编制 第九节 矿山土地复垦规划的实施与管理 第十节

实际工作中，应遵循以下原则：




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三、矿区土地复垦规划设计的基本程序
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1．勘测、调查与分析

勘测、调查与分析的目的是明确复垦问题的性质，获 取制定规划所必需的数据、图纸等基础资料。 总体规划需要确定规划范围、规划时间，制定复垦目 标和任务； 然后将复垦对象分类、分区并作分期实施计划，对总 体规划方案进行投资效益预算； 最终通过部门间协调、论证，形成一个可行的规划方 案。最终成果包括规划图纸和规划报告。
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2 多目标生产布局决策模型

设备选复垦方向有k个，这时就需要建立多 目标生产布局决策模型进行综合适宜性评 价。
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实例分析

华东某高潜水位矿区模糊集合综合适宜性评价示例
1．评价区域概述

评价区域位于华东高潜水位矿区，采煤沉陷后积水率达 30％以上。土地塌陷前为高产农田。煤矿开采后环境污 染严重。本区经济基础好，复星资金来源充足。道路、 水利设施框架完整，局部受开采影响。本区土壤类型基 本分为淤土和砂疆土两类，地理位置近市靠矿。
(2)资源约束。无论是用粉煤灰还是矸石或其它废弃 物，或从外地运泥土充填塌陷坑，其总量总是有 限的，另外在发展水产养殖业或复垦为水浇地时 也受到当地水资源的限制。比如根据计算或经验 知，某矿区造地1亩需填方a21m3，挖塘1亩得土锄 a22m3，现有各种充填料m2方，则
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(3)劳动力约束。设每年可投入复垦工程的劳 动日为m3，而耕地、鱼塘、菜地等每亩需 劳动日a31、a32、a33个，于是有
1．避免复垦工程的盲目性
2．保证土地利用结构与矿区生态系统的结构更趋合理 3．保证土地部门对土地复垦工作的宏观调控 4．保证土地复垦项目时空分布的合理性
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二、矿区土地复垦规划设计应遵循的原则

土地复垦规定的原则

土地复垦规划应当与土地利用总体规划相协调。 土地复垦应当与生产建设统一规划。 土地复垦应当充分利用邻近的废弃物(粉煤灰、煤矸石、城市垃 圾等)充填挖损区、塌陷区和地下采空区。 土地复垦规划应当与土地利用总体规划相协调 土地复垦应当与生产建设统一规划 土地复垦应当充分利用邻近的废弃物（粉煤灰、煤矸石、城市垃 圾等）充填挖损区、塌陷区和地下采空区 先作总体规划，再作复垦工程设计 因地制宜，综合治理 经济效益、生态效益与社会效益相结合

若从解决就业问题的角度出发，通过复垦 必须安排m′3个劳动日以上，则有
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2．绝对量约束
(1)需求约束。矿区地表沉陷引起农作物产量下降， 非农业人口增加，而对粮油等的需求量也日益增 加，这就对复垦为耕地的要求更加迫切。若矿区 需粮n kg，复垦土地单产p kg，未受破坏土地s亩， 单产q kg，矿区外调拨粮食t kg，则复垦为耕地的 面积x1，必须满足
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2．复垦方向的选择

根据实际条件和生产需要，选择农作物种植、 基塘复垦、林果种植三种复垦方向。农作物种 植又进一步分为一级宜农地和二级宜农地。
3．评价因子的选择
不同的复垦方向，其影响因子不尽相同，因素 间的重要性也存在差异。三种不同的复垦方向 的影响因子分别为： 1)农作物种植复垦方向 2)林果种植复垦方向 3)基塘复垦方向
合理的用地结构应综合考虑土地本身的适宜性、 利用后的经济效果以及生态环境效果，并符合土 地利用总体规划及其它各项政策要求。土地适宜 性评价结果得到的用地结构主要考虑了待复垦土 地的自然属性因素，不一定是合理的。合理的用 地结构往往按下述方法之一确定：
(1)按农业生产技术的需要，如间、套、轮作的合理比例 或生态工程各生态单元的用地比例确定； (2)考虑土地自身的适宜性及其它各项要求，按最佳经济 效果配置用地结构。
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四、应用


规划区面积约860亩，规划区内人口约700人。原 地势平坦，均为良田，适于种植小麦、玉米、大 豆、水稻、花生等粮食作物与经济作物。该区平 均潜水位标高为34.5 m，最高时达35.0 m，丰水 期积水率在30％以上。 该规划区距江苏省徐州市较近，据调查，农产品 尤其是蔬菜、水产品需求量大。与规划区相邻接 的较大范围的社会经济状况为：因煤炭开采耕地 大面积塌陷，部分地方人均耕地仅0.1亩。当地农 民已自发开挖了一些鱼塘，他们对复垦后的耕作 制度和养殖技术缺乏经验。

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4．评价因子权重及等级分值的确定

不同复垦方向的参评因子、权重、等级分值、属 性值见表
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5．综合适宜性评价结果

通过编程计算，得到适宜复垦方向的用地结构 如表3-6所示，同时可得到各类各级复垦方向的 平面分布图。
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第四节

矿区复垦土地利用结构的规划