第五章礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃與設(shè)計(jì)演示文稿

第五章礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃與設(shè)計(jì)演示文稿當(dāng)前第1頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)（優(yōu)選）第五章礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃與設(shè)計(jì)當(dāng)前第2頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)第一節(jié)概述第二節(jié)礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)的規(guī)劃第三節(jié)塌陷積水區(qū)域的規(guī)劃與利用第四節(jié)礦區(qū)生態(tài)工程復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)第六節(jié)礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃報(bào)告的編制第五節(jié)露天煤礦土地復(fù)墾設(shè)計(jì)第七節(jié)礦山土地復(fù)墾規(guī)劃的實(shí)施與管理

第八節(jié)遙感技術(shù)在礦山復(fù)墾規(guī)劃資料獲取中的應(yīng)用

主要內(nèi)容當(dāng)前第3頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)第一節(jié)概述

一、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃與設(shè)計(jì)的意義礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃是對(duì)土地復(fù)墾在一定時(shí)期內(nèi)的總體安排。它需要根據(jù)礦山企業(yè)發(fā)展規(guī)劃與礦產(chǎn)資源開采計(jì)劃、地方的自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)條件對(duì)復(fù)墾項(xiàng)目、復(fù)墾進(jìn)度、復(fù)墾項(xiàng)目的工程措施及復(fù)墾后土地的用途甚至生態(tài)類型等作出決策。礦區(qū)土地復(fù)墾設(shè)計(jì)則是在規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對(duì)復(fù)墾工程量、平面布置、復(fù)墾工程的技術(shù)參數(shù)等作具體安排和計(jì)算，是土地復(fù)墾工程實(shí)施的依據(jù)。1．避免復(fù)墾工程的盲目性2．保證土地利用結(jié)構(gòu)與礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更趨合理3．保證土地部門對(duì)土地復(fù)墾工作的宏觀調(diào)控4．保證土地復(fù)墾項(xiàng)目時(shí)空分布的合理性當(dāng)前第4頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)二、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則土地復(fù)墾條例的原則土地復(fù)墾應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持科學(xué)規(guī)劃、因地制宜、綜合治理、經(jīng)濟(jì)可行、合理利用的原則。復(fù)墾的土地應(yīng)當(dāng)優(yōu)先用于農(nóng)業(yè)。

實(shí)際工作中，應(yīng)遵循以下原則：土地復(fù)墾規(guī)劃應(yīng)當(dāng)與土地利用總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)土地復(fù)墾應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃土地復(fù)墾應(yīng)當(dāng)充分利用鄰近的廢棄物（粉煤灰、煤矸石、城市垃圾等）充填挖損區(qū)、塌陷區(qū)和地下采空區(qū)先作總體規(guī)劃，再作復(fù)墾工程設(shè)計(jì)因地制宜，綜合治理經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益與社會(huì)效益相結(jié)合當(dāng)前第5頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)三、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本程序當(dāng)前第6頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)1．勘測、調(diào)查與分析勘測、調(diào)查與分析的目的是明確復(fù)墾問題的性質(zhì)，獲取制定規(guī)劃所必需的數(shù)據(jù)、圖紙等基礎(chǔ)資料。包括：

1）地質(zhì)采礦條件調(diào)查與評(píng)價(jià)2）社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)3）社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃4）自然資源調(diào)查與評(píng)價(jià)(土地、土壤、水資源、氣候等)5）環(huán)境污染現(xiàn)狀調(diào)查與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)6）地形勘測三、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本程序當(dāng)前第7頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)2．總體規(guī)劃總體規(guī)劃需要確定規(guī)劃范圍、規(guī)劃時(shí)間，制定復(fù)墾目標(biāo)和任務(wù)；然后將復(fù)墾對(duì)象分類、分區(qū)并作分期實(shí)施計(jì)劃，對(duì)總體規(guī)劃方案進(jìn)行投資效益預(yù)算；最終通過部門間協(xié)調(diào)、論證，形成一個(gè)可行的規(guī)劃方案。最終成果包括規(guī)劃圖紙和規(guī)劃報(bào)告。三、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本程序當(dāng)前第8頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)3．復(fù)墾工程設(shè)計(jì)復(fù)墾工程設(shè)計(jì)是在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對(duì)近期要付諸實(shí)施的復(fù)墾項(xiàng)目所作的詳細(xì)設(shè)計(jì)。包括：1）明確復(fù)墾工程設(shè)計(jì)的對(duì)象（位置、范圍、特征等）；2）設(shè)計(jì)達(dá)到總體規(guī)劃目標(biāo)的復(fù)墾工藝流程、工藝措施、機(jī)械設(shè)備選擇、材料耗損、勞動(dòng)用工等；3）實(shí)施計(jì)劃的安排（如所需物料的來源、資金來源、水源等）；4）施工起止日期安排，工程投入與年經(jīng)營費(fèi)用、收益額的詳細(xì)預(yù)算。復(fù)墾工程設(shè)計(jì)的最基本要求是具有可操作性，即施工部門能按設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說明書進(jìn)行施工。三、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本程序當(dāng)前第9頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)4．審批實(shí)施無論是總體規(guī)劃還是復(fù)墾工程設(shè)計(jì)都需要得到土地管理部門和行業(yè)主管部門審批后，方可付諸實(shí)施，且復(fù)墾工程實(shí)施后，土地管理部門需對(duì)復(fù)墾工程進(jìn)行驗(yàn)收，土地使用者需對(duì)復(fù)墾土地進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測管理。三、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本程序當(dāng)前第10頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)各階段的內(nèi)容和目標(biāo)階段內(nèi)容目標(biāo)勘測調(diào)查與分析(1)地質(zhì)采礦條件調(diào)查與評(píng)價(jià)(2)社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)(3)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃(4)自然資源調(diào)查與評(píng)價(jià)，包括土地破壞與土地利用現(xiàn)狀、土壤類型與分布、水資源、氣候條件等(5)環(huán)境污染現(xiàn)狀調(diào)查與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)(6)地形勘測(1)明確復(fù)墾問題性質(zhì)(2)為總體規(guī)劃提供基礎(chǔ)資料總體規(guī)劃(1)結(jié)合井下開采范圍與地質(zhì)條件，確定規(guī)劃區(qū)域范圍(2)確定規(guī)劃時(shí)間(3)選擇土地利用方向與復(fù)墾工程措施(4)制定分類、分區(qū)、分期復(fù)墾方案(5)復(fù)墾規(guī)劃方案的優(yōu)化論證(6)投資效益預(yù)測(7)關(guān)于影響復(fù)墾工程實(shí)施的相關(guān)問題與解決方法的說明(1)和土地利用總體規(guī)劃一起為區(qū)域土地利用的合理性提供保證(2)為復(fù)墾工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)復(fù)墾工程設(shè)計(jì)(1)明確復(fù)墾工程設(shè)計(jì)的對(duì)象(位置、范圍、面積、特征等)(2)設(shè)計(jì)達(dá)到總體規(guī)劃目標(biāo)的工藝流程、工藝措施、機(jī)械設(shè)備選擇、材料消耗、勞動(dòng)用工等(3)實(shí)施計(jì)劃安排(如所需物料來源、資金來源、水源等)(4)施工起止日期安排；工程投入與年經(jīng)營費(fèi)、年收益的詳細(xì)預(yù)算供施工單位施工當(dāng)前第11頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)開采方式地下開采復(fù)墾規(guī)劃和露天開采復(fù)墾規(guī)劃；復(fù)墾時(shí)間

采前規(guī)劃、采中規(guī)劃和采后規(guī)劃；規(guī)劃期長短長期、中期、近期復(fù)墾規(guī)劃；復(fù)墾范圍某塌陷區(qū)、某礦、某礦區(qū)或全國土地復(fù)墾規(guī)劃礦區(qū)所處地理位置

“城郊－礦區(qū)”型與“農(nóng)村－礦區(qū)”型規(guī)劃地貌條件山區(qū)礦區(qū)和平原礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃；礦區(qū)地下潛水位高、中、低潛水位土地復(fù)墾規(guī)劃采前規(guī)劃是指新礦區(qū)開發(fā)或老礦井改擴(kuò)建時(shí)，在采礦設(shè)計(jì)階段就作的復(fù)墾規(guī)劃；采后規(guī)劃是指礦產(chǎn)資源已經(jīng)開采，因以前對(duì)復(fù)墾工作沒有重視，現(xiàn)在需要復(fù)墾而作的規(guī)劃。1、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃的分類四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第12頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)

制定礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃時(shí)，可根據(jù)上述分類明確復(fù)墾方向、復(fù)墾重點(diǎn)。例如：地下開采復(fù)墾規(guī)劃應(yīng)重點(diǎn)考慮解決地表沉陷后積水、土地沼澤化、土壤次生鹽漬化問題；露天開采復(fù)墾規(guī)劃則應(yīng)重點(diǎn)考慮土壤結(jié)構(gòu)的重建、土地重新植被等問題。

“城郊－礦區(qū)”型規(guī)劃應(yīng)優(yōu)先考慮娛樂場所用地、蔬菜基地或作園林化復(fù)墾；“農(nóng)村－礦區(qū)”型則優(yōu)先考慮種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)用地。1、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃的分類四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第13頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)采前規(guī)劃需預(yù)測破壞程度；采后規(guī)劃則需實(shí)地勘測破壞程度，根據(jù)實(shí)際破壞程度進(jìn)行相應(yīng)規(guī)劃。一般中長期復(fù)墾規(guī)劃的規(guī)劃期應(yīng)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃以及礦山企業(yè)發(fā)展規(guī)劃的規(guī)劃期一致；近期復(fù)墾規(guī)劃應(yīng)著重在年度計(jì)劃上。不同地貌條件的礦區(qū)土地復(fù)墾方向與重點(diǎn)也不同，如黃淮海平原、華北平原等重要糧棉基地的礦區(qū)，恢復(fù)為可耕地是復(fù)墾的重點(diǎn)；位于丘陵山區(qū)的礦區(qū)，復(fù)墾時(shí)加強(qiáng)水土保持措施、防止水土流失是土地復(fù)墾的重點(diǎn)。1、礦區(qū)土地復(fù)墾規(guī)劃的分類四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第14頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)對(duì)于某一特定的礦區(qū)，其范圍較大，各個(gè)小區(qū)域土地受破壞的程度以及破壞特點(diǎn)存在差別，例如將采礦某沉陷區(qū)分為8個(gè)沉陷地，其具體特征如下表所示：12345678塌陷深度/m2.471.191.123.403.246.304.463.29塌陷面積/畝1591291181919193360864430395積水深度/m0.470.410.11.41.244.302.641.29萬噸塌陷率畝/萬噸5.35.85.05.05.04.04.04.0土壤等級(jí)ⅣⅣⅢⅣⅢⅡⅣⅡ分類對(duì)象因素2、礦區(qū)土地復(fù)墾對(duì)象的模糊聚類分析四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第15頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)1）聚類分析法

聚類分類是把所有研究對(duì)象看作空間的一個(gè)點(diǎn)，然后按其性質(zhì)上親疏遠(yuǎn)近的程度或相似性，把關(guān)系密切的點(diǎn)歸為一類。兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)在m維空間的相似性可以用歐幾里德距離來度量，即：xki與xkj兩點(diǎn)間的距離d越小，其相似性越大。（1）模糊聚類法基本原理四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第16頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)

在普通集合的定義中，元素u與集合A的關(guān)系是基于二值邏輯的，即：要么u屬于集合A，記作u∈A，這時(shí)集合A的特征函數(shù)χA取值為1；要么u不屬于集合A，記作u∈

，集合A的特征函數(shù)χA取值為0。故普通集合A完全由其特征函數(shù)χA：U→{0，1}刻劃，它描述了“非此即彼”的清晰概念。自然世界中除了要識(shí)別“非此即彼”的清晰對(duì)象外，由于某些對(duì)象的特征在不同程度上存在“亦此亦被”的模糊現(xiàn)象，例如年輕、很大、暖和等，從而要求將普通集合拓廣為模糊集合，由此誕生了“模糊數(shù)學(xué)”這一新的學(xué)科。2）模糊數(shù)學(xué)（1）模糊聚類法基本原理四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第17頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)3）模糊聚類法模糊集合指具有某個(gè)模糊概念所描述的屬性的對(duì)象的全體。對(duì)象的屬性轉(zhuǎn)化為從0到1不同程度的相對(duì)判定。模糊集合是沒有確定邊界的，只能在某個(gè)λ＝(0≤λ≤1)水平下，認(rèn)為u屬于模糊集合。隸屬函數(shù)為了將普通集合與模糊集合加以區(qū)別，把模糊集合的特征函數(shù)稱為隸屬函數(shù)，其值在[0，1]之間。（1）模糊聚類法基本原理四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第18頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)如果將考試成績分為四個(gè)等級(jí)：優(yōu)85～100；良75～84；中60～74；差60以下8位同學(xué)：x1；x2；x3；x4；x5；x6；x7；x8學(xué)生成績：100；92；35；68；82；74；80；55隸屬度為：1;0.92;……

則可以確定成績?yōu)閮?yōu)、良、中、及格的模糊子集，方法即比較隸屬度與模糊子集域值λ的大小。也可以確定某一子集的隸屬函數(shù)，如優(yōu)（λ≥0.85）四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第19頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)4）模糊相似矩陣若一個(gè)矩陣元素取值為[0,1]區(qū)間內(nèi)，則稱該矩陣為模糊矩陣

設(shè)集合Ｕ是需要被分類對(duì)象的全體，建立Ｕ上的相似系數(shù)R，Ｒ(i,j)表示i與j之間的相似程度。當(dāng)Ｕ為有限集時(shí)，R是一個(gè)矩陣，稱為相似系數(shù)矩陣R

。建立起來的相似關(guān)系R，一般只滿足反射性和對(duì)稱性，不滿足傳遞性，因而還不是模糊等價(jià)關(guān)系。為此，需要將R改造成模糊相似矩陣R*后，在適當(dāng)?shù)拈撝郸耍ǚ诸愃剑┥线M(jìn)行截取子集，便可得到所需要的分類。將R改造成R*，可用求傳遞閉包的方法。常用R自乘法R→R2→R4→R8→…→R2k加速收斂，如此繼續(xù)下去，直到某一步出現(xiàn)R2k=Rk=R*。此時(shí)R*滿足了傳遞性,于是模糊相似矩陣(R)就被改造成了一個(gè)模糊等價(jià)關(guān)系矩陣(R*)。（1）模糊聚類法基本原理四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第20頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)

1)原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

在解決實(shí)際問題時(shí)，供分類用的數(shù)據(jù)往往比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)點(diǎn)原始數(shù)據(jù)常常由于量綱不同，大小懸殊，影響距離的計(jì)算。原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是將分類指標(biāo)數(shù)值壓縮或放大成[0，1]閉合區(qū)間里的數(shù)。常用標(biāo)準(zhǔn)化方法：極差標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化：（2）模糊聚類分析法分類的計(jì)算步驟四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第21頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)

2)標(biāo)定

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后，為了構(gòu)造模糊相似關(guān)系矩陣，就要根據(jù)各分類對(duì)象的各不同元素的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，算出分類對(duì)象間的相似程度rij，這就是標(biāo)定，其方法很多，如歐幾里德距離法。模糊聚類法在不同的分類水平λ（0≤

λ≤1），取模糊集合的λ截集使其成為普通集合，然后再進(jìn)行聚類。

3)聚類（2）模糊聚類分析法分類的計(jì)算步驟四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第22頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)在不同的閾值λ水平上將n個(gè)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行聚類。規(guī)定對(duì)于集合中任意兩個(gè)元素xi、xj，若rij≥λ

，則xi、xj屬于同一類，否則xi、xj不同類。

一般說來，分類結(jié)果與λ的取值大小有關(guān)。λ取值越大，分類就越細(xì)，即類數(shù)越多;λ取值越小、類容量就越大，相應(yīng)類數(shù)就越少。當(dāng)λ值小到一定程度時(shí)，所有樣本就歸為一類了。

通常根據(jù)實(shí)際問題的需要選擇一適當(dāng)?shù)摩酥刀@得與實(shí)際情況較一致的分類。四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第23頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)（3）塌陷土地的模糊聚類分析實(shí)例某礦八片塌陷區(qū)域的分類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表所示，此分類對(duì)象個(gè)數(shù)為8，即n=8。分類對(duì)象屬性即因素個(gè)數(shù)為5，m=5。四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第24頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)按照上述分類步驟，取不同的值，得到該礦區(qū)8片塌陷地模糊聚類譜系圖如下：由上圖知：當(dāng)分類=0.62時(shí)，8片塌陷地分為（1,2,4,5）、（3）、（6,7,8）三類，于是土地復(fù)墾規(guī)劃可按這三種類型分別給出規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。四、土地復(fù)墾規(guī)劃對(duì)象的分類當(dāng)前第25頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)第二節(jié)礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)規(guī)劃合理的用地結(jié)構(gòu)應(yīng)綜合考慮土地本身的適宜性、利用后的經(jīng)濟(jì)效果以及生態(tài)環(huán)境效果，并符合土地利用總體規(guī)劃及其它各項(xiàng)政策要求。土地適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果得到的用地結(jié)構(gòu)主要考慮了待復(fù)墾土地的自然屬性因素，不一定是合理的。合理的用地結(jié)構(gòu)往往按下述方法之一確定：(1)按農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的需要，如間、套、輪作的合理比例或生態(tài)工程各生態(tài)單元的用地比例確定；(2)考慮土地自身的適宜性及其它各項(xiàng)要求，按最佳經(jīng)濟(jì)效果配置用地結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第26頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)線性規(guī)劃是一種優(yōu)化資源配置的有效方法，是一種確定的靜態(tài)模型，它要求目標(biāo)函數(shù)中效益系數(shù)、約束條件中的技術(shù)系數(shù)及其他限制量有固定的值。用它可以解決兩大類問題：一是如何合理安排在一定的限制條件下，能夠獲得最大的效益；二是要達(dá)到既定的目標(biāo)，怎樣合理安排，才能使投入消耗的資源最少。確定土地利用用地結(jié)構(gòu)，可以利用線性規(guī)劃的方法。1、基本原理一、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化的線性規(guī)劃模型當(dāng)前第27頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)線性規(guī)劃模型的數(shù)學(xué)表述：例：求一組變量Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3，…，Ｘn，滿足下列約束條件：

a11Ｘ1+a12Ｘ2+…+a1nＸn=(≥或≤)b1a21Ｘ1+a22Ｘ2+…+a2nＸn=(≥或≤)b2am1Ｘ1+am2Ｘ2+…+amnＸn=(≥或≤)bm

Ｘ1，Ｘ2，…，Ｘn≥0

使目標(biāo)函數(shù)f(x)=C1X1+C2X1+…+CnXn取極大值（或極小值）一、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化的線性規(guī)劃模型當(dāng)前第28頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)可以把上面的式子縮寫成：求一組變量Xj（j=1，2,…,n），滿足約束條件:∑aijXj=(≥或≤)bi(i=1,2,…,m；j=1,2,…,n）解值使目標(biāo)函數(shù)f(x)=∑CjXj取極大值（或極小值）。式中：Xj是待求變量，aij，bi，Cj是求Xj之前已經(jīng)確定的參數(shù)。

用線性規(guī)劃方法解決具體的經(jīng)濟(jì)問題時(shí)，一般稱Xj為結(jié)構(gòu)變量；aij為消耗或投入產(chǎn)出系數(shù)；Cj為效益系數(shù)；bi為資源或供需限制量；f為目標(biāo)函數(shù)。一、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化的線性規(guī)劃模型當(dāng)前第29頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)

設(shè)Z(t)為t年土地的總收益,Cj(t)為t年各類用地單位面積的經(jīng)濟(jì)收益,xj(t)為t年各類用地的面積，則有目標(biāo)函數(shù)：n1—用地類型數(shù)；n2—除非負(fù)約束外的約束條件數(shù)；aij

、Cj、mi

—模型參數(shù)，通過調(diào)查研究和統(tǒng)計(jì)分析可得到。約束條件：一、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化的線性規(guī)劃模型當(dāng)前第30頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)該模型中，若設(shè)Z為總產(chǎn)值或總產(chǎn)量，那么只是在總量控制時(shí)有意義，而難以說明效益的高低；若需要其效益最佳，應(yīng)當(dāng)將Z設(shè)為投入產(chǎn)出比。若t年系數(shù)一定，上述模型簡化為：約束條件：一、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化的線性規(guī)劃模型當(dāng)前第31頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)二、約束條件的類型建立用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型的關(guān)鍵是選取計(jì)算參數(shù)和列立約束方程。土地復(fù)墾規(guī)劃的約束條件通常分為總量約束、絕對(duì)量約束、配置量約束及非負(fù)約束四類。1．總量約束(1)資金約束。與土地復(fù)墾有關(guān)的工程如挖深墊淺、土壤肥化等都需耗費(fèi)大量的資金，而我國目前復(fù)墾資金渠道有限，要在有限的投入下獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果，就受到資金的約束。比如恢復(fù)1畝耕地需投資a11元，開挖1畝魚塘需a12元，依此類推，而總的投資約束在m1元內(nèi)，于是有約束方程當(dāng)前第32頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)(2)資源約束。無論是用粉煤灰還是矸石或其它廢棄物，或從外地運(yùn)泥土充填塌陷坑，其總量總是有限的，另外在發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)或復(fù)墾為水澆地時(shí)也受到當(dāng)?shù)厮Y源的限制。比如根據(jù)計(jì)算或經(jīng)驗(yàn)知，某礦區(qū)造地1畝需填方a21m3，挖塘1畝得土鋤a22m3，現(xiàn)有各種充填料m2方，則二、約束條件的類型當(dāng)前第33頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)二、約束條件的類型

(3)勞動(dòng)力約束。設(shè)每年可投入復(fù)墾工程的勞動(dòng)日為m3，而耕地、魚塘、菜地等每畝需勞動(dòng)日a31、a32、a33個(gè)，于是有若從解決就業(yè)問題的角度出發(fā)，通過復(fù)墾必須安排m′3個(gè)勞動(dòng)日以上，則有

當(dāng)前第34頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)

2．絕對(duì)量約束(1)需求約束

礦區(qū)地表沉陷引起農(nóng)作物產(chǎn)量下降，非農(nóng)業(yè)人口增加，而對(duì)糧油等的需求量也日益增加，這就對(duì)復(fù)墾為耕地的要求更加迫切。例如礦區(qū)需糧nkg，復(fù)墾土地單產(chǎn)pkg．未受破壞土地s畝，單產(chǎn)qkg,礦區(qū)外調(diào)撥糧食tkg,則復(fù)墾為耕地的面積x1必須滿足：二、約束條件的類型當(dāng)前第35頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)(2)政策約束

根據(jù)國家政策或地方規(guī)定又有許多約束，如礦區(qū)林地覆蓋率、草地覆蓋率、或者農(nóng)田復(fù)墾率等。例如礦區(qū)要求林業(yè)覆蓋率達(dá)η，則：二、約束條件的類型當(dāng)前第36頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)3．配置量約束（或比例約束）

例如，養(yǎng)魚1畝水面，需配飼料地0.5畝，則有：4.非負(fù)約束

非負(fù)約束表示為：二、約束條件的類型當(dāng)前第37頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)線性規(guī)劃的優(yōu)點(diǎn)是方法成熟，使用簡便，有通用計(jì)算機(jī)程序，因此被廣泛使用。但約束條件和模型中的參數(shù)直接影響優(yōu)化結(jié)果，若約束條件建立不當(dāng)或系數(shù)選取不合理，往往導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果失真。另一方面，線性規(guī)劃模型雖可解算眾多約束條件的問題，但對(duì)復(fù)墾用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化來說，應(yīng)盡可能使模型簡捷，層次清楚，考慮主要的約束條件。三、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化步驟當(dāng)前第38頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)三、用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化步驟用地結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題解算步驟如下：

(1)系統(tǒng)分析；

(2)確定決策變量和參數(shù)；

(3)建立目標(biāo)函數(shù)和約束條件；

(4)解算線性規(guī)劃模型，獲得幾個(gè)優(yōu)化方案；

(5)方案比較與評(píng)價(jià)；

(6)決策。當(dāng)前第39頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)四、應(yīng)用舉例某規(guī)劃區(qū)面積約860畝，規(guī)劃區(qū)內(nèi)人口約700人。原地勢平坦，均為良田，適于種植小麥、玉米、大豆、水稻、花生等糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物。該區(qū)平均潛水位標(biāo)高為34.5m，最高時(shí)達(dá)35.0m，豐水期積水率在30％以上。該規(guī)劃區(qū)距江蘇省徐州市較近，據(jù)調(diào)查，農(nóng)產(chǎn)品尤其是蔬菜、水產(chǎn)品需求量大。與規(guī)劃區(qū)相鄰接的較大范圍的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況為：因煤炭開采耕地大面積塌陷，部分地方人均耕地僅0.1畝。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民已自發(fā)開挖了一些魚塘，他們對(duì)復(fù)墾后的耕作制度和養(yǎng)殖技術(shù)缺乏經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前第40頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)1．系統(tǒng)分析與建模根據(jù)土地利用現(xiàn)狀和復(fù)墾利用的可能性，復(fù)墾后土地利用方向包括養(yǎng)豬場(x1)、養(yǎng)雞場(x2)、養(yǎng)魚池(x3)、糧食作物(x4)、林果園(x5)、飼料地(x6)及服務(wù)用地(x7)等七類。根據(jù)現(xiàn)有資源和生產(chǎn)條件將約束條件分為四類，即總量約束、配置約束、絕對(duì)量約束和非負(fù)約束。當(dāng)前第41頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)配置約束有：養(yǎng)魚1畝配飼料地0.5畝，即：絕對(duì)量約束有：受技術(shù)水平、飼料來源等限制，豬場、雞場的規(guī)模受到一定限制，即：該區(qū)需糧20×104kg，以畝產(chǎn)600kg計(jì)算，x4≥333。非負(fù)約束為當(dāng)前第42頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)2．模型解算與結(jié)果分析(1)只考慮x3～x7五種復(fù)墾利用方向，考慮上述所有約束條件；

(2)考慮x1～x7七種復(fù)墾利用方向，不考慮糧食種植面積約束，將投資總額由172萬元增至260萬元。解算結(jié)果畝，萬元，元利用方向x1x2x3x4x5x6x7投資最大收益人均收益方案一00296.133374.3148.18.5138.352.09744方案二2040211.50468.9105.813.8256.1124.201744.27當(dāng)前第43頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)結(jié)果分析方案一：

需投資138.30萬元，就業(yè)人數(shù)72人，土方工程量20.7×104m3，挖填均衡，年純收入最大值為52.09萬元，以復(fù)利i=10%計(jì)算，投資回收期3.2年，人均收入744元。此方案的優(yōu)點(diǎn)是將塌陷地充分開發(fā)利用為糧食、林果種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖，土方工程量均衡，充分利用了區(qū)內(nèi)資金和資源條件。存在的問題是解決就業(yè)的人數(shù)少、人均收入低。即使這樣，同未受塌陷影響的農(nóng)村相比，效益也是可以的。當(dāng)前第44頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)結(jié)果分析方案二：需投資256.1萬元，解決251人就業(yè)，土方量為14.8×104m3，挖填均衡，年純收益最大值為124.20萬元，以復(fù)利i=10％計(jì)算，投資回收期為2.4年，人均收入1744.27元。該方案的優(yōu)點(diǎn)是將塌陷地充分開發(fā)利用于林果種植、水產(chǎn)及禽畜養(yǎng)殖．土方工程量小，解決就業(yè)人數(shù)多，人均收入高。存在的問題是僅靠區(qū)內(nèi)提供的資金和資源條件是不夠的。一方面需籌集資金，初期投資需256.1萬元，表3-7中可供利用的資金只有172萬元，尚缺84.1萬元；另一方面，在約束條件中只考慮了養(yǎng)魚的飼料來源，養(yǎng)雞、養(yǎng)豬亦需大量的飼料，需從外地購進(jìn)；再一個(gè)問題就是當(dāng)?shù)鼐用竦目诩Z沒有解決。若能解決以上問題，方案二是較優(yōu)的，若不能解決則選用第一方案。當(dāng)前第45頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)五、礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)的決策礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)的決策需要考慮以下因素

1．遵循土地利用總體規(guī)劃的要求土地利用總體規(guī)劃往往是粗線條的，它要提出本地區(qū)土地利用目標(biāo)和基本方針，包括開發(fā)和復(fù)墾的目標(biāo)，而這些目標(biāo)和方針是制定土地復(fù)墾規(guī)劃的依據(jù)。2．滿足人民生活和生產(chǎn)建設(shè)需要滿足人民生活需要就是要綜合考慮本地區(qū)糧食供應(yīng)、勞動(dòng)力就業(yè)、當(dāng)?shù)鼐用裆钆c耕作習(xí)慣等因素；滿足生產(chǎn)建設(shè)需要包括滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)兩方面，如興修水利、道路建設(shè)、村莊搬遷、煤礦工業(yè)廣場擴(kuò)大、其它工業(yè)企業(yè)用地等均應(yīng)統(tǒng)一考慮。當(dāng)前第46頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)五、礦區(qū)復(fù)墾土地利用結(jié)構(gòu)的決策3．合理的用地結(jié)構(gòu)應(yīng)能改善本地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水資源短缺地區(qū)可結(jié)合礦區(qū)土地復(fù)墾修建一些蓄水設(shè)施；礦區(qū)粉塵污染嚴(yán)重，應(yīng)通過復(fù)墾適當(dāng)增加綠地面積；礦山污水、固體廢棄物排放亦影響復(fù)墾后土地利用結(jié)構(gòu)的決策。4．社會(huì)因素需要考慮的社會(huì)因素包括勞動(dòng)力就業(yè)、規(guī)劃區(qū)內(nèi)人口構(gòu)成、生活習(xí)慣、規(guī)劃區(qū)內(nèi)交通、通訊設(shè)施現(xiàn)狀、游樂場所現(xiàn)狀等。當(dāng)前第47頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)第三節(jié)塌陷積水區(qū)域的規(guī)劃與利用一、塌陷積水區(qū)域形態(tài)與水質(zhì)特征

1．塌陷積水區(qū)域形態(tài)2．塌陷積水區(qū)域水質(zhì)當(dāng)前第48頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)二、塌陷積水區(qū)域的開發(fā)利用規(guī)劃1．農(nóng)灌供水規(guī)劃

包括：最優(yōu)水面率的確定和對(duì)水域的位置、水系的流向做合理的安排。2．水產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃水產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃包括：1)確定養(yǎng)殖品種；2)確定放養(yǎng)方式；3)確定開發(fā)措施；4)確定開發(fā)的時(shí)間順序3．提高水域生產(chǎn)力的規(guī)劃1)增加投入：增加投入包括投喂充足的餌料和改善養(yǎng)殖水面的條件。

2)精細(xì)管理：精細(xì)管理措施包括保持水域中水的質(zhì)量、防治魚病、完善排灌系統(tǒng)、建立水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測制度等。3)采用科學(xué)的養(yǎng)殖技術(shù)：科學(xué)的養(yǎng)殖技術(shù)包括：選用良種良苗；立體混養(yǎng)；流水密養(yǎng)；輪捕輪放等，實(shí)踐證明：這些措施既能獲得高產(chǎn)，又經(jīng)濟(jì)易行。當(dāng)前第49頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)三、塌陷積水區(qū)域的分區(qū)利用1．荒灘區(qū)開發(fā)利用荒灘區(qū)是季節(jié)性積水區(qū)，既鹽漬又水澇，因而其生態(tài)位只適宜于野生水草。為了改變荒灘區(qū)的生態(tài)條件，穩(wěn)定塌陷區(qū)可采用挖深墊淺方法將荒灘區(qū)改造成田塘相間的種植——養(yǎng)殖系統(tǒng)；不穩(wěn)定塌陷區(qū)可采用圍堰分割的方法將荒灘區(qū)和淺水區(qū)發(fā)展為水產(chǎn)養(yǎng)殖。

2．淺水區(qū)開發(fā)利用淺水區(qū)的常年積水深度為1～3m，適宜于水生植物及魚類生長。通常采用圍網(wǎng)養(yǎng)魚的方法，把水面分割成若干片，分片進(jìn)行投料與管理以提高產(chǎn)量。

3．深水區(qū)開發(fā)利用深水區(qū)常年積水在3m以上，適宜于魚類、水禽及水生植物生長。改善魚類養(yǎng)殖條件的方式只有網(wǎng)箱養(yǎng)殖。綜上所述，塌陷積水區(qū)域的開發(fā)利用形式可采取挖深墊淺、圍網(wǎng)養(yǎng)魚、網(wǎng)箱養(yǎng)魚、種植水生植物以及水禽養(yǎng)殖等多種形式。當(dāng)前第50頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)當(dāng)前第51頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)第四節(jié)礦區(qū)生態(tài)工程復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)（一）生態(tài)工程定義：應(yīng)用生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)有關(guān)理論和系統(tǒng)論的方法以生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展為目的（也可叫可持續(xù)發(fā)展），對(duì)人工生態(tài)系統(tǒng)、人類社會(huì)生態(tài)環(huán)境和資源進(jìn)行保護(hù)、改造、治理、調(diào)控、建設(shè)的綜合工藝技術(shù)體系或綜合工藝過程。主要目的是要解決當(dāng)今世界面臨的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)問題，即要解決現(xiàn)代人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展問題。一、生態(tài)工程與生態(tài)工程復(fù)墾概述

當(dāng)前第52頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)（二）生態(tài)工程復(fù)墾根據(jù)生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)和系統(tǒng)工程原理及土地生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本屬性和要求，將土地復(fù)墾工程技術(shù)與生態(tài)工程技術(shù)結(jié)合起來，對(duì)因挖損、塌陷、壓占等造成破壞的土地，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、整治和開發(fā)利用。（胡振琪）目的在于促進(jìn)各生產(chǎn)要素的優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)、能量的多級(jí)分層利用，不斷提高其循環(huán)轉(zhuǎn)化效率和系統(tǒng)的生產(chǎn)力，獲取較大的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)綜合效益，走可持續(xù)發(fā)展的道路。對(duì)破壞土地復(fù)墾為農(nóng)業(yè)用途的區(qū)域，其生態(tài)工程復(fù)墾實(shí)質(zhì)是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，因此，這類復(fù)墾也可稱之為生態(tài)農(nóng)業(yè)復(fù)墾。當(dāng)前第53頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)生態(tài)工程復(fù)墾就是依據(jù)生態(tài)工程原理把煤礦塌陷地建設(shè)成為一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)的土地復(fù)墾活動(dòng)。生態(tài)工程復(fù)墾所依據(jù)的生態(tài)學(xué)原理主要包括：1．生態(tài)位原理2．食物鏈原理3．養(yǎng)分循環(huán)原理4．生物和環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化原理當(dāng)前第54頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)

1．生態(tài)位原理生態(tài)位系指一種生物種群所要求的全部生活條件，包括生物和非生物的。種群和生態(tài)位是一一對(duì)應(yīng)濕度的，否則將導(dǎo)致劇烈的種內(nèi)和種間斗爭。右圖為一陸地生態(tài)系統(tǒng)就溫度、濕度、光照三種生態(tài)因子建立的三維生態(tài)位圖。當(dāng)確定某種生物的種養(yǎng)時(shí)，便可根據(jù)生物對(duì)生態(tài)因子的要求條件，確定它在三維空間的某一立方體內(nèi)。生態(tài)位條件原理主要用于指導(dǎo)如何改善和利用塌陷區(qū)不同區(qū)域的生態(tài)位條件。當(dāng)前第55頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)2．食物鏈原理生態(tài)系統(tǒng)中由初級(jí)生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者、次級(jí)消費(fèi)者直至分解者所構(gòu)成的營養(yǎng)關(guān)系稱為食物鏈。食物鏈既是一條物質(zhì)傳遞鏈，又是一條價(jià)值增值鏈。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)比較復(fù)雜時(shí)，簡單的食物鏈就發(fā)展成為食物網(wǎng)，在食物網(wǎng)中，生產(chǎn)者、消費(fèi)者有時(shí)是難以區(qū)分的，只能區(qū)分出不同的營養(yǎng)層次。食物鏈原理是根據(jù)塌陷區(qū)不同區(qū)域的生態(tài)位來指導(dǎo)選擇適生的、有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物物種，完成塌陷區(qū)開發(fā)的人工生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

當(dāng)前第56頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)3．養(yǎng)分循環(huán)原理自然生態(tài)系統(tǒng)之所以具有強(qiáng)大的自我調(diào)節(jié)和自我維持的“自肥能力”，就是基于幾乎閉合的養(yǎng)分循環(huán)機(jī)制和生物固氮而產(chǎn)生的氮素平衡機(jī)制養(yǎng)分循環(huán)原理要求在選擇生物物種設(shè)計(jì)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮到營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)利用。當(dāng)前第57頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)4．生物和環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化原理生態(tài)系統(tǒng)作為生物和環(huán)境的統(tǒng)一體，既要求生物要適應(yīng)環(huán)境，又承認(rèn)生物對(duì)其環(huán)境的反作用，即改造作用，改造了的環(huán)境又對(duì)生群落有新的作用，最終導(dǎo)致了生物群落的改變和生態(tài)系統(tǒng)的演替。生物與環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化原理則要求考慮到生物與環(huán)境的相互作用，使復(fù)墾后的人工生態(tài)系統(tǒng)走上良性循環(huán)道路。當(dāng)前第58頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)二、礦區(qū)生態(tài)工程復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟內(nèi)容：礦區(qū)生態(tài)工程復(fù)墾規(guī)劃的內(nèi)容有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和工藝規(guī)劃。結(jié)構(gòu)規(guī)劃又包括營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)和時(shí)間結(jié)構(gòu)規(guī)劃等，其中營養(yǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃是基礎(chǔ)。當(dāng)前第59頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)步驟：(1)根據(jù)礦區(qū)土地破壞特點(diǎn)及礦區(qū)生態(tài)變化規(guī)律，吸取本礦區(qū)及外地生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，找出符合本礦區(qū)生產(chǎn)發(fā)展的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)模式；(2)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)模式優(yōu)化；(3)對(duì)優(yōu)化的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)；(4)依據(jù)優(yōu)化的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行平面結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)和時(shí)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(5)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行總體評(píng)價(jià)；(6)進(jìn)行工藝規(guī)劃和設(shè)計(jì)。當(dāng)前第60頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)三、生態(tài)工程復(fù)墾規(guī)劃中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)的生物成員在能量與營養(yǎng)物質(zhì)上的依存關(guān)系。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就是依據(jù)食物鏈原理選擇適合復(fù)墾土地生態(tài)條件的生物物種，并確定生物物種間在能量與營養(yǎng)物質(zhì)上的依存關(guān)系。1．營養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)前第61頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)生態(tài)工程復(fù)墾與傳統(tǒng)的種植、養(yǎng)殖業(yè)相比，主要區(qū)別在于生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)單元的物種和比例應(yīng)按一定要求配置。生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)通常是較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為提高系統(tǒng)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)利用率，可適當(dāng)增長食物鏈，設(shè)置一些過渡營養(yǎng)單元。當(dāng)前第62頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)2．平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)的生物成員在平面上的分布情況。平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在對(duì)塌陷區(qū)實(shí)施工程復(fù)墾措施后，依據(jù)生態(tài)位原理，將營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的各營養(yǎng)單元，即生物成員配置在一定的平面位置上。當(dāng)前第63頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)3．垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)單元在垂直面上的分布情況。礦區(qū)復(fù)墾后生態(tài)系統(tǒng)在豎直面內(nèi)具有不同的生態(tài)條件，適合于不同的生物物種生存，垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是依據(jù)生態(tài)位原理，兼顧種植養(yǎng)殖方便，將生物成員配置在適當(dāng)?shù)呢Q直位置上。當(dāng)前第64頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)4．時(shí)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)的生物成員在一年內(nèi)四季的更替情況。水陸共生生態(tài)系統(tǒng)中，陸地生產(chǎn)的時(shí)間結(jié)構(gòu)主要考慮一年四季適生的作物品種，水域生產(chǎn)的時(shí)間結(jié)構(gòu)主要確定不同季節(jié)水產(chǎn)的上市品種與輪捕輪放方式。通過合理設(shè)計(jì)復(fù)墾系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)，可提高土地利用率和光能轉(zhuǎn)化率、水資源利用率等。生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)往往是在生產(chǎn)實(shí)踐過程中逐步調(diào)整、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。

當(dāng)前第65頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)安徽省淮北礦塌陷區(qū)土地復(fù)墾安徽省淮北市由于采煤塌陷村子沉入水中，大面積良田被毀

正在利用“泥漿泵”法在塌陷區(qū)內(nèi)造地

當(dāng)前第66頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)利用淺層塌陷區(qū)挖塘造地建設(shè)大規(guī)模連片魚塘，鼓勵(lì)失地農(nóng)民發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖當(dāng)前第67頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)利用大水面塌陷區(qū)興建水上公園重建礦區(qū)生態(tài)環(huán)境當(dāng)前第68頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)第五節(jié)露天煤礦土地復(fù)墾設(shè)計(jì)當(dāng)前第69頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)1．礦區(qū)范圍工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘探資料主要包括：剝離巖石、土壤類別及其物理力學(xué)性質(zhì)。其中含有害元素的分布情況及化驗(yàn)分析資料；地下水分布狀況及水量、水質(zhì)化驗(yàn)資料。2．土壤資料包括：土壤類別及分布情況；物理性質(zhì)，如松軟、板結(jié)、透水性等；農(nóng)業(yè)化學(xué)性質(zhì)；pH值等指標(biāo)；采掘場、排水場范圍土壤數(shù)量，其中腐殖土儲(chǔ)量應(yīng)單獨(dú)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。一、設(shè)計(jì)的原始資料當(dāng)前第70頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)3．地形地域資料地物地貌特征與類型；交通、通訊條件；地震烈度；土地利用現(xiàn)狀；地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃；土地利用總體規(guī)劃、水土保持規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃資料；名勝古跡及國家重要設(shè)施、受保持的自然資源分布情況等。4．地表水體狀況水體分布；水資源利用情況；洪水位資料；水質(zhì)分析資料；區(qū)域水利規(guī)劃等。當(dāng)前第71頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)5．礦區(qū)氣象資料溫度、濕度；風(fēng)力風(fēng)向；降雨量，包括暴雨頻率、降雨時(shí)間分布等；凍土深度；積溫狀況及其它農(nóng)業(yè)氣候特征。6．區(qū)域生態(tài)環(huán)境特征主要植被、作物類型及其生長分布狀況；區(qū)域性環(huán)境質(zhì)量狀況及各種污染源分布；環(huán)境容量及“三廢”排放量等；區(qū)域環(huán)境保護(hù)規(guī)劃資料。有關(guān)資料可以從礦區(qū)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書中獲取。當(dāng)前第72頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)7．礦區(qū)開發(fā)規(guī)劃與開采計(jì)劃礦區(qū)中長期開發(fā)規(guī)劃，含礦床開發(fā)順序及分期工程項(xiàng)目規(guī)劃、礦區(qū)總平面布置、單項(xiàng)工程平面布置等；開采進(jìn)度計(jì)劃，包括開采工藝、開采設(shè)備、運(yùn)輸系統(tǒng)及基建、移交、達(dá)產(chǎn)至最終停采位置平面圖；排土進(jìn)度計(jì)劃，包括排棄方式、排土場技術(shù)規(guī)格及基建、移交、達(dá)產(chǎn)至最終停排位置平面圖。當(dāng)前第73頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)二、設(shè)計(jì)原則

(1)遵循《土地復(fù)墾條例》中有關(guān)土地復(fù)墾規(guī)定的條款；

(2)符合地方環(huán)境保護(hù)規(guī)劃及國家有關(guān)的環(huán)境保護(hù)法規(guī)；(3)復(fù)墾設(shè)備盡量與礦山采運(yùn)排設(shè)備合用，以便減小投資，提高設(shè)備利用率。當(dāng)前第74頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)三、設(shè)計(jì)內(nèi)容1．礦山土地破壞預(yù)測設(shè)計(jì)前需對(duì)挖損、壓占破壞的土地及景觀進(jìn)行預(yù)測，包括破壞土地的類別、分布及數(shù)量、破壞程度；排棄物料類別及含有害元素物料的狀況；排土場的穩(wěn)定狀況及其對(duì)復(fù)墾工程的影響；土壤的損失與貧化等。當(dāng)前第75頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)2．覆土來源與土壤改良計(jì)劃設(shè)計(jì)覆土來源主要有：一是從采掘場剝離表土二是排土場址范圍內(nèi)的表土三是在有條件的礦區(qū)，利用塘河湖泥進(jìn)行覆蓋土壤改良計(jì)劃是露天礦復(fù)墾設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。土壤改良方法通?？刹捎梦锢淼?、化學(xué)的及生物改良措施，有效的方法是這三種措施的綜合運(yùn)用。當(dāng)前第76頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)3．復(fù)墾設(shè)備類型選擇及數(shù)量計(jì)算復(fù)墾設(shè)備包括復(fù)墾工程設(shè)備和復(fù)墾種植與收獲設(shè)備。復(fù)墾工程設(shè)備的選擇與數(shù)量取決于復(fù)墾工程量的大小與運(yùn)輸距離。當(dāng)運(yùn)輸距離在50m以內(nèi)時(shí)宜采用推土機(jī)，當(dāng)運(yùn)輸距離在50～200m時(shí)宜采用鏟運(yùn)機(jī)；當(dāng)運(yùn)輸距離在200～1000m時(shí)，宜采用自卸卡車運(yùn)輸；當(dāng)?shù)V山采用鐵道運(yùn)輸工藝時(shí)，若線路技術(shù)條件允許，亦可采用鐵道運(yùn)輸。裝載設(shè)備一般選用與卡車噸位相匹配的挖掘機(jī)或前裝機(jī)。平整場地一般采用推土機(jī)和平地機(jī)等。復(fù)墾種植與收獲一般需配備拖拉機(jī)、耙地機(jī)、收割機(jī)及載重汽車等。當(dāng)前第77頁\共有84頁\編于星期三\9點(diǎn)4．復(fù)墾后土地利用類型與作物品種的選擇選擇復(fù)墾后土地利用類型與作物品種應(yīng)因地制宜，綜合考慮復(fù)墾區(qū)域土壤條件、排灌條件、土地利用總體規(guī)劃的要求。5