陜北地區(qū)煤礦廢棄地景觀改造研究

李　晨　（西京學(xué)院，陜西　西安　710123）

陜北地區(qū)煤礦廢棄地景觀改造研究

李晨（西京學(xué)院，陜西西安710123）

陜北地區(qū)是我國重要的能源重化工基地，煤炭開采遺留下來的環(huán)境問題十分嚴峻。通過分析陜北地區(qū)煤礦廢棄地現(xiàn)狀，總結(jié)出廢棄地的類型主要分為塌陷區(qū)、矸石山、露天采坑和地下煤礦井廢棄地四大類?；陉儽钡貐^(qū)地理特征提出了塌陷區(qū)廢棄地濕地景觀改造和農(nóng)業(yè)景觀改造、矸石山廢棄地生態(tài)恢復(fù)景觀改造、露天采坑廢棄地功能更新景觀改造、地下煤礦井廢棄地工業(yè)歷史景觀改造4種適應(yīng)不同廢棄地類型的改造方式。

煤礦廢棄地；濕地；工業(yè)歷史；生態(tài)恢復(fù)

1　概述

陜北地區(qū)位于毛烏素沙地南緣，是我國能源重化工基地，煤炭資源的開發(fā)利用對我國經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展起到了重要的支撐作用。近年來，隨著國家政策的調(diào)整，中小型煤礦的關(guān)停整合，廢棄礦井增加，引發(fā)了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。西方發(fā)達工業(yè)國家廢棄地的景觀改造早在70年代已經(jīng)有了很成功的范例——美國西雅圖煤氣廠公園，為后來的同類改造提供了豐富經(jīng)驗和實踐理論，我國對煤礦廢棄地的研究較晚，大多數(shù)是廢棄地植被恢復(fù)，很少會用景觀的方式去改造，隨著國外工業(yè)廢棄地改造模式——后工業(yè)景觀的成熟和完善，國內(nèi)也開始重視廢棄地的治理。2008年，有28家礦山首批通過了國家礦山公園，為陜北地區(qū)的煤礦廢棄地改造提供了很好的借鑒。

2　陜北地區(qū)煤炭廢棄地概況

2.1陜北地區(qū)煤炭資源及開采情況

陜北地區(qū)包含延安、榆林兩個地級市。煤礦主要分新民、神北、爾林兔、榆神、榆橫5個區(qū)及靖定預(yù)測區(qū)。20世紀90年代前所開采的煤礦多為小煤礦，生產(chǎn)規(guī)模小開采技術(shù)簡單，以柱式開采為主，受歷史條件所限，礦井開采設(shè)計不盡完善，回采率低，資源浪費嚴重；90年代開始，隨著陜北能源化工基地建設(shè)步伐的加快，礦井設(shè)計與建設(shè)更加規(guī)范，現(xiàn)全市煤炭年產(chǎn)量突破億萬噸。但也伴隨產(chǎn)生的副作用是廢棄煤礦增多，煤礦廢棄地的環(huán)境質(zhì)量下降、水資源流失、地表塌陷范圍加重，所以進行煤礦廢棄地治理勢在必行、刻不容緩。

2.2煤礦廢棄礦井的數(shù)量與分布

據(jù)各區(qū)縣國土資源局調(diào)查資料統(tǒng)計，陜北地區(qū)目前有煤礦廢棄礦井287個。其中，榆陽區(qū)35個、府谷縣97個、神木縣96個、橫山縣47個、米脂縣3個、子洲縣3個、延安6個。

2.3煤礦廢棄地類型

陜北地區(qū)煤礦開采對土地資源的損壞主要分兩種：一種是地面上的，井下開采造成的地表塌陷和矸石山壓占，露天開采遺留下來的露天采坑和排土場；另一種是地下的，開采煤礦時所鑿的礦井。因此，陜北地區(qū)的煤礦廢棄地大致分為塌陷區(qū)廢棄地、矸石山廢棄地、露天采坑廢棄地和地下煤礦井廢棄地4大類。

3　改造方法探究

3.1塌陷區(qū)廢棄地景觀改造

塌陷區(qū)廢棄地是井下開采時，地下部分逐漸采空，造成的地表難以支撐而導(dǎo)致的大面積、深幅度的嚴重塌陷。井下開采形成的塊狀、帶狀的塌陷地面，地表支離破碎、起伏不平，水土流失嚴重。由于塌陷，地面變得疏松、高低不平，嚴重的會出現(xiàn)大的裂縫，這樣的廢棄地類型難于利用。塌陷嚴重時，可涉及地下水發(fā)生垂上移，往往形成一個大而深的坑，坑內(nèi)常年積水或者季節(jié)性積水。

3.1.1濕地景觀改造

塌陷區(qū)廢棄地景觀改造的方式不多，因為地表破壞，起伏不平，最常見改造的方式是引水入塌陷區(qū)，改造成為濕地景觀，這種方式能改變廢棄地的生態(tài)環(huán)境，帶動周邊的環(huán)境恢復(fù)。如2002年開園的唐山南湖中央生態(tài)公園（見圖1）就是建在1800m2的大面積采煤塌陷區(qū)上，總面積1300hm2，水面165hm2，其中18km2的城市森林，引入各類昆蟲、鳥類等動物，形成了良好的生態(tài)系統(tǒng)。園內(nèi)有11.5km2的湖面面積，相當于2個杭州西湖。這種濕地景觀改造的方式也可以借用到陜北地區(qū)煤礦廢棄地中的塌陷區(qū)改造，可以引河水入塌陷區(qū)，輔以雨水、人工方式加速形成濕地景觀，不僅可以緩解當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境治理陜北地區(qū)土地沙化的難題，同時也把城市的工業(yè)傷疤變成了居民的天然氧吧，為城市居民提供了公共活動的空間。

圖1　唐山南湖公園

3.1.2農(nóng)業(yè)景觀改造

農(nóng)業(yè)是我國的根本，農(nóng)村風貌是我國鄉(xiāng)村和郊區(qū)常見的一種自然風景，而農(nóng)業(yè)景觀就是把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與景觀生態(tài)結(jié)合起來，借鑒現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)措施，把農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村景觀、文化休閑、環(huán)保教育等體驗融為一體的一種模式。20世紀50年代左右在美國、日本和歐洲等發(fā)達國家興起，陜北地區(qū)煤礦廢棄地中的塌陷區(qū)廢棄地在景觀改造方面可運用這一模式，以黃土高原特有的農(nóng)業(yè)景觀、勞作生產(chǎn)活動以及種植體驗項目為核心內(nèi)容的體驗旅游活動，對于常年居住于生活節(jié)奏緊張的城市居民有巨大的吸引力。

3.2矸石山廢棄地生態(tài)恢復(fù)景觀改造

煤礦在開采的過程中會排放出各種巖石聚集在一起，就形成了矸石山。裸露的矸石山在黃土高原風力的作用下很容易揚塵，對大氣的環(huán)境造成粉塵污染；而在雨水的作用下，又容易滲出各種重金屬元素而污染水源。裸露的矸石透水性差，土質(zhì)很不穩(wěn)定，間隙多且大，故以植被的生態(tài)恢復(fù)為矸石山廢棄地景觀改造的主要方式。

矸石山廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程首先就是要對基質(zhì)進行改良?；|(zhì)改良在陜北地區(qū)根據(jù)土壤不同分為兩種方式，一種是在黃土區(qū)覆蓋黃土，然后種植植被；另外一種是在沙土區(qū)，先覆蓋約40cm厚的沙土，用沙柳、沙蒿的枝干設(shè)置半隱蔽式網(wǎng)格障蔽防止沙土的流失，再種植植被。基質(zhì)改良完成后選擇適宜的植物種，遵循適地適樹的原則，并結(jié)合本地自然條件特點，所選植物種應(yīng)具有耐干旱、耐高溫灼熱、耐貧瘠、抗污染、速生、根系發(fā)達及改土作用強的特性。選擇的植物種沙地柏、紫穗槐、長柄扁桃、桃葉衛(wèi)矛、沙棘、蒙古蕕、沙蒿、沙打旺、紫花苜蓿等9種植物均生長表現(xiàn)良好，建議推廣應(yīng)用。

3.3露天采坑廢棄地功能更新景觀改造

在凹陷露天礦，由上而下進行掘溝、剝離和采礦工作時形成的凹陷地，采坑、臺階和露天溝道總稱為露天采坑。由于長時間的開采，這里的地質(zhì)構(gòu)造、地面植被等都受到了很大的影響，加上礦坑邊坡又高又陡，滑坡等地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生，所以，露天采坑廢棄地景觀改造是非常必要的。采坑廢棄地由于其本身所包含有的隱秘性等特點，具有一定的旅游價值，利用礦坑進行環(huán)境改造，形成新的特定功能以進行旅游開發(fā)則是一種新的改造方式。

英國伊甸園就是一個典型實例，位于英格蘭東南部伸入海中的一個半島尖角上，總面積達15hm2，是世界上最大的溫室。伊甸園工程的原址是當?shù)厝瞬删蛱胀吝z留下的巨坑，該地的粘土礦被當?shù)厝朔Q作“死地”，是生命的禁區(qū)，而工程的發(fā)起人提姆·斯密特卻偏偏將這個明日花園選址在這里，為的就是在這塊人類制造的生命絕地上創(chuàng)造人類明天的伊甸園（見圖2）。

圖2　英國伊甸園

這種場所功能更新的景觀改造方式也適用于陜北地區(qū)的露天采坑廢棄地，新興的創(chuàng)意思路、獨特的景觀設(shè)計角度、豐富的藝術(shù)人文特質(zhì)等，都可以使生命禁區(qū)轉(zhuǎn)變成帶給參與者各種體驗價值的場所環(huán)境。廢棄地上各元素功能重新定位而衍生的各種功能更新，不但保留了歷史遺跡，更發(fā)掘了新的價值，使經(jīng)濟效益優(yōu)化配置。

3.4地下煤礦井廢棄地工業(yè)歷史景觀改造

煤炭的開采在陜北地區(qū)歷史悠久，己成為陜北地區(qū)文化歷史發(fā)展的重要的組成部分，雖然煤炭的開采對環(huán)境造成了嚴重的污染，對生態(tài)造成了極大的破壞，但不可否認的是，它的存在已和陜北的發(fā)展史緊緊的聯(lián)系在了一起，是不會磨滅、不能回避的。所以，工業(yè)歷史景觀改造的方式思路就是通過重現(xiàn)煤礦開采的歷史，回望現(xiàn)在的成就，充分展示煤礦開采的發(fā)展歷程。陜北地區(qū)的地下煤礦井廢棄地改造可以采用保留工業(yè)歷史的方式進行，把地下煤礦廢棄井展示出來，以紀念和緬懷這片土地的歷史變遷。工業(yè)歷史分為物質(zhì)類工業(yè)歷史和非物質(zhì)類工業(yè)歷史。在地下煤礦井廢棄地，物質(zhì)類工業(yè)歷史包含廢棄的采礦井、廢棄的工具機械及活動場所；非物質(zhì)類工業(yè)歷史包括工藝流程、生產(chǎn)技能、相關(guān)文化表現(xiàn)等等。

在捷克，某礦山博物館在當時礦山原址上經(jīng)過一系列改造，基本保留了原來礦山開采的全部內(nèi)容，游人可以繼續(xù)乘坐礦井車下井并參觀井下的場景，使人們能夠游覽工業(yè)遺跡，展示采礦的過程和壯觀的礦廠環(huán)境，讓人們充分感受遺產(chǎn)地昔日的盛況和歷史。

4　結(jié)語

對陜北地區(qū)煤礦廢棄地景觀設(shè)計的研究具有非常重要的意義。煤礦廢棄地的存在對于陜北的環(huán)境具有一定的影響，而景觀改造能夠使原來破壞的生態(tài)系統(tǒng)重新恢復(fù)。同時，煤礦廢棄地的存在，引起了陜北地區(qū)很多的社會問題，比如城市問題、安全問題等等。而通過景觀改造，可以改善或者緩解上述社會問題，避免矛盾激化。最為重要的是，煤礦廢棄地的改造能夠提高陜北地區(qū)城市的景觀水平，有利于城市開展旅游等第三產(chǎn)業(yè)，激發(fā)陜北地區(qū)城市的經(jīng)濟活力；原來廢棄不用的場地，在新的方式方法的更新改造之后，能夠根據(jù)市場需要，發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益或者減少了社會的經(jīng)濟壓力，這些都是一件長遠的、利國利民的事情。

［1］雷少毅，左勝華，徐濤.陜西省榆林市廢棄礦井現(xiàn)狀及治理［J］.陜西煤炭.2010，29（2）：59-61.

［2］符亞儒，等.陜北沙區(qū)煤矸石廢棄地的植被恢復(fù)技術(shù)研究［J］.西北林學(xué)院學(xué)報，2012，27（5）：178-183.

［3］張成梁，B.Larry Li.美國煤礦廢棄地的生態(tài)修復(fù)［J］.生態(tài)學(xué)報，2011，31（1）：276-285.

［4］王向榮，林菁.西方現(xiàn)代景觀設(shè)計的理論與實踐［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

［5］王笑雨.煤礦廢棄地植被恢復(fù)與景觀重建的研究與實踐［D］.楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2012.

［6］王煜琴.城郊山區(qū)型煤礦廢棄地生態(tài)修復(fù)模式與技術(shù)［D］.北京：中國礦業(yè)大學(xué)，2009.

［7］鐘爽.礦山廢棄地生態(tài)恢復(fù)理論體系及其評價方法研究［D］.阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2006.

TU986

A

1007-7359（2016）04-0020-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.007

李晨（1982-），女，湖北枝江人，畢業(yè)于西安建筑科技大學(xué)，碩士；講師，主要從事城市環(huán)境設(shè)計方面的教學(xué)與研究工作。