复垦种植分为覆土种植和不覆土种植两种形式。覆土与不覆土相比，覆土种植牧草或树木易于成活，环境能较快得到改善，但费用较高。不覆土形式的使用有一定条件，必须有足够厚度的岩石风化壳以及适合的树种。
实践证明，覆土厚度增加至一定值，作物产量不再增加或增加量甚小，而覆土费用却随覆土厚度的增加直线上升，因此，根据费用效益分析方法，按最大效益可确定最佳覆土厚度(见公式4-1)。
n 式中E—复垦土地单位面积年收益，元/年；
i?1Max????E?C???1?I??1??C0?? Cα—复垦土地单位面积年管理或经营费用，元/年； C0—单位面积覆土费用，C0=k.h，h为覆土厚度，k为单位厚
度单位面积的覆土费用，元/年；
t—计算期，年； i—基准收益率。
上式可直观地用图4-2表示。
Mopt E—单位面积年受收益； C—单位面积覆土费用； Mopt—最佳覆土厚度
E/C(元) C-M E-M 图4-2最佳覆土厚度的确定 确定排土场最佳覆土厚度为30cm。 3.排土场地形设计
重整地形是工程复垦的最主要的内容之一。由于采矿剥离岩土的膨胀因素人工堆置的排土场是较陡较长的斜坡，加之场地内排水系统紊乱的状况，极易造成场地边坡的不稳定和加剧水土流失。关于边坡稳定方面，设计技术较为成熟，一般在露天采矿工程设计时均已考虑。
对于本露天矿着重从水土保持、控制水土侵蚀的要求角度，来探讨排土场地形设计的基本原理和方法。
具体的地形设计要求：
a.整个排土场的景观要与周围为开采地区相协调一致； b.防止水土流失； c.满足生物复垦的要求。
在实际工作中，主要依靠对边坡的整治与排水沟渠的规划来完成。依据排土场所在地区的地形、地貌、水文、降水量、侵蚀模数、土壤或剥离物的性质及植被等基础资料，确定排土场的斜坡角度、排水密度等指标。
（1）排土场边坡设计
不同的土地用途，对于边坡角度都有一定的要求，一般存在一个上限值。排土场占地为草地，其最大坡度为25°。
建议排土场台阶坡面设计为S形。若对自然界的天然斜坡形状进行仔细观察，就不难发现，多数天然斜坡的剖面轮廓大约为S形，在其上部一般占总长约20%—30%部分为凸形，下部约占坡长约70%一80%部分为凹形，见图4-3。
凸形
凹形 图4-3 S形斜坡
坡角 20%-3070%-80 这种形状是天然坡面受到的侵蚀力与沉积力再经过整个地质年代长期的相互作用而最终达到平衡稳定的结果，是环境的各种因素中和作用的结果。这种S形坡形应是进行排土场坡形设计时较为理想的方案，因其坡面所受侵蚀程度最小。在这种坡面上沿坡场方向的任一点，随着离坡首的距离增加，其集水面积虽然增大，但沿此坡面的径流流速并不是逐渐增加而是保持在一个形状恒定的、较低的数值，从而控
制了径流对坡面的冲刷力，有效的控制了水土流失。
（2）排土场平盘的整治
考虑排土作业安全，汽车回转顺利及挡土堆等要求，排土工作平盘要素见表4-5。排土工作平盘示意图见图4-4。
表4-5 排土场工作平盘要素表 符号 αp HP AP F T G BO Bmin
图7-5-1 外排土场最小工作平盘要素示意图αpFTB0BminG符号意义 排土场台阶坡面角 排土台阶高度 排幅宽度 道路外缓挡土堆 路面宽度 大块滑落距离 道路平盘宽度 最小排土工作平盘宽度 单位 度 米 米 米 米 米 米 米 数值 18 40 20 4 22 14 40 60 Ap图4-4 排土工作平盘示意图
（3）排土场的排水系统的布置 1）平台网格围埂
排土场平台面积较大，由于重力机械排弃，平台土壤密实度较大，入渗慢，产汇流量较大，如不分块拦蓄，集中径流极有可能发生冲沟。因此，采取网格式分块拦蓄，拦蓄的径流还可为植物生长提供水源。
2）平台及边坡排水系统
由于顶部平台集水面积较大，当发生大于20年一遇24h暴雨情
HpHpαp
况时，为了保护平台及边坡的安全稳定，沿道路设置排水措施。分级平台内侧设置纵向排水沟，每100m设置横向排水沟，每有变坡的地方布设消力池进行消能，通过横向排水沟排入周边防护林的树坑内和外围草地。排土场排水工程量见表5-4。
表5-4 排土场排水工程工程量表
工程名称 土质排水沟 纵向浆砌石排水沟 道路排水沟出口消力池 合 计 长度 （m） 1000 200 1（个） 土方量 （m3） 180 256 40 476 浆砌石 （m3） 150 24 174 砂砾石 （m3） 50 10 60 （4）排土场土地平整、覆土工程量 排土场覆土工程量见表5-5。
表5-5 排土场土地平整、 覆土工程量
复垦区域名称 排土场 区域面积（hm2） 整平工程量（m3） 覆土工程量（m3） 50.00 134500 150000 合计（m3） 284500 （5） 排土场周边挡土围堰 排土场的形成过程是排土场平盘各土层不断密实的过程，通过主体工程稳定性分析，排土场边坡是相对稳定的，但在大雨的情况下，易使排土场工作帮坡形成许多暂时的冲刷沟，引起水土流失。主体工程设计中对排土场的排弃方式、排弃高度、占地面积、边坡角度均进行了设计，但从水土保持角度讲，应先拦后弃，也就是在外排土场的设计排弃边缘应首先设置浆砌石挡土围堰，然后在围堰内排弃。 4.外排土场复垦土地利用类型的确定
根据排土场土地破坏的预测程度、土地的立地条件等，排土场复垦后土地利用以人工草地、林地为主，景点用地为辅。在排土场平台种植沙棘、紫花苜蓿等；排土场边坡种植沙棘，复垦区的景点用地布设标志牌、旅游景点等设施，同时在排土场内道路、排土场周围布置林带。绿化树种选国槐、云杉、樟子松、沙地柏、玫瑰、黄刺梅、珍
珠梅、榆叶梅等；外排土场规划复垦各地类占地面积如下：
表5-6 排土场规划区域用地面积表 单位：公顷
复垦区域 用地类型 面积 人工草地 25.0 外排土场 林地 15.0 景点用地 10.0 总计 50.00 以上是排土场的具体设计，在土地复垦中对排土场进行土地平整、表土覆盖、种植符合实际地形的牧草与林业，选用的草种与树种见排土场生态复垦措施部分。 5.1.3供排水工程设计
1.供水工程
新建露天矿供水管线长度为350米，均为地埋式，占地包括管沟开挖区、施工便道和开挖土料堆放区，宽度为19.28米（其中：开口宽5.28米（管沟边坡1：0.75，为梯形断面，深2.85米）；临时堆土占地宽8.0米（边坡1：1）；施工便道及施工区占地宽6.0米。基本可满足车辆活动及施工人员对作业面宽度的要求。
2.排水工程
新建露天矿排水管线长度为500米，均为地埋式，占地包括管沟开挖区、施工便道和开挖土料堆放区，宽度为19.28米（其中：开口宽5.28米（管沟边坡1：0.75，为梯形断面，深2.85米）；临时堆土占地宽8.0米（边坡1：1）；施工便道及施工区占地宽6.0米，面积0.96公顷。基本可满足车辆活动及施工人员对作业面宽度的要求。供排水工程土地平整，覆土工程量及规划复垦各地类占地面积如下：
表5-7 供排水工程土地平整、覆土工程量： 单位：公顷