榆林市西灣露天礦區(qū)生態(tài)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃研究*

劉慧輝，郭 楠，杜善周，全文智，董利明，李宗軒

(1.煤炭開采水資源保護(hù)與利用國家重點實驗室，北京 100011；2.陜西神延煤炭有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000；3.北京合生元生態(tài)環(huán)境工程技術(shù)有限公司，北京 100192；4.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083)

0 引言

西灣露天煤礦位于黃土高原的北端、毛烏素沙漠的東南邊緣，為典型的中溫帶半干旱大陸性氣候。冬、春季受蒙古寒流影響，雨水稀少，氣候干燥寒冷，西北季風(fēng)盛行，是主要風(fēng)沙期；夏、秋季雨量集中，氣候溫和，多東南風(fēng)。西灣露天煤礦生態(tài)環(huán)境脆弱，開采過程中容易造成土地沙化、水土流失，因此，進(jìn)行西灣露天煤礦生態(tài)綠色規(guī)劃編制是礦區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)深化發(fā)展的需要，是大型國有企業(yè)履行社會責(zé)任的需要，更是堅持“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、開放、綠色、共享”發(fā)展理念、科學(xué)發(fā)展的需要。

1 區(qū)域概況

位于陜西省榆林市神木市西南部及榆陽區(qū)的東北部的西灣露天礦田，行政區(qū)劃隸屬于榆林市神木市大保當(dāng)鄉(xiāng)和榆陽區(qū)大河塔鄉(xiāng)?？辈閰^(qū)呈不規(guī)則形狀，南北長約18 km，東西寬約4.1 km，面積73.47 km2。

西灣露天煤礦，露天采區(qū)面積為50.77 km2，設(shè)計生產(chǎn)能力10.0 Mt/a，屬特大型露天煤礦，達(dá)產(chǎn)后剝離量50 Mm3/a以上，達(dá)產(chǎn)第6年后剝離能力甚至高達(dá)76.4 Mm3/a。礦區(qū)工業(yè)場地永久性建設(shè)用地148.90 hm2，達(dá)產(chǎn)一年將形成外排土場面積236.52 hm2，達(dá)產(chǎn)后年均用地1 000畝以上，最終將達(dá)8萬余畝。項目開采過程中，約產(chǎn)生5 748 m3/d礦坑涌水。如何充分利用西灣露天煤礦陽光資源、水資源、土地資源將是煤礦投產(chǎn)后長期面臨的課題。

2 規(guī)劃設(shè)計理念

按照國家“十三五”規(guī)劃及十八屆五中全會精神，合理開發(fā)利用資源與保護(hù)環(huán)境并舉，建設(shè)綠色生態(tài)礦山是各大煤礦企業(yè)的必然選擇。在西灣露天礦區(qū)生態(tài)規(guī)劃中，樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念，堅持生態(tài)復(fù)墾與農(nóng)業(yè)開發(fā)并重，針對生態(tài)脆弱、水資源短缺的實際情況，把保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源放在突出位置，發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口資源環(huán)境相協(xié)調(diào)。根據(jù)礦區(qū)自身特點與產(chǎn)業(yè)布局特色，因地制宜，發(fā)揮優(yōu)勢，打造特色產(chǎn)業(yè)，堅持工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)方針，以礦區(qū)資源環(huán)境承載力為基礎(chǔ)，增強(qiáng)安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工和營銷能力，以高效設(shè)施農(nóng)業(yè)、草食畜牧業(yè)、有機(jī)大田種植業(yè)為主要方向，注重礦區(qū)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的融合共生，農(nóng)業(yè)廢棄物生態(tài)消納和循環(huán)利用，構(gòu)筑區(qū)域生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)框架和長效自我運行機(jī)制。延長產(chǎn)業(yè)鏈，增加附加值，提高農(nóng)業(yè)綜合效益，促進(jìn)農(nóng)民增收、企業(yè)增效同時，積極推動在發(fā)展農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上，發(fā)展旅游業(yè)，發(fā)揮當(dāng)?shù)氐穆糜钨Y源，把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動做為主體，把旅游做為導(dǎo)向，通過創(chuàng)新和科技手段，開展“休閑、求知、觀光、采摘”的模式，將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)從第一產(chǎn)業(yè)延伸到第三產(chǎn)業(yè)，同時注重各產(chǎn)業(yè)之間的整合，使農(nóng)業(yè)與旅游業(yè)有效結(jié)合，使休閑體驗者身心健康、知識增益，增強(qiáng)游人熱愛大自然、珍惜民族文化，保護(hù)環(huán)境的意識。發(fā)展“農(nóng)游合一”的新型產(chǎn)業(yè)，通過旅游的帶動而走向市場，建立自己的市場地位，提高農(nóng)業(yè)的價值，獲得巨大經(jīng)濟(jì)效益。同時，休閑農(nóng)業(yè)作為旅游業(yè)的新方面，是現(xiàn)代旅游領(lǐng)域的極大豐富，增加了其內(nèi)涵。堅持科技引領(lǐng)，以人為本，培養(yǎng)現(xiàn)代職業(yè)農(nóng)民，集成應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，采用新品種、新技術(shù)、新設(shè)施，顯著提高土地產(chǎn)出率、資源利用率和勞動生產(chǎn)率，讓生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)成果惠及人民。堅持創(chuàng)新機(jī)制、多方參與。努力創(chuàng)新多方聯(lián)合推進(jìn)礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的協(xié)調(diào)機(jī)制。充分發(fā)揮地方各級政府的引導(dǎo)作用，形成龍頭企業(yè)、新型經(jīng)營主體、科研推廣機(jī)構(gòu)、農(nóng)戶以及其他各類社會主體共同參與的良好格局。

3 綠色生態(tài)規(guī)劃方案

西灣露天煤礦復(fù)墾綠化的建設(shè)目標(biāo)是“陜北地區(qū)露天開采環(huán)境保護(hù)的一個好典型”，成為“一道亮麗的風(fēng)景線”，“五個一”(一山一水一帶一路一苑)生態(tài)景觀格局和生態(tài)產(chǎn)業(yè)建設(shè)思路，在綠色發(fā)展、清潔發(fā)展、和諧發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展中，展示生態(tài)文明建設(shè)的鮮明形象。

3.1 一山花果山

把排土場建設(shè)為春暖花開、秋收蔬果的“花果山”，成為集農(nóng)業(yè)與觀光為一體的會議休閑中心，體驗采摘的樂趣。發(fā)展種植當(dāng)?shù)靥厣r(nóng)作物2 000畝，如玉米、土豆、紅薯、花生等；經(jīng)濟(jì)植物，如沙棘、沙果、杏、紅桃、蘋果、紅棗等。通過有機(jī)生物的改土培肥，結(jié)合間套作種植模式，發(fā)展綠色有機(jī)作物。進(jìn)行不同季節(jié)的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品和水果采摘，結(jié)合本地特色干果的深加工與利用，提高土地產(chǎn)值與利用價值。

3.2 一水香水湖

一水即為水產(chǎn)養(yǎng)殖、濱水觀光園區(qū)，利用采坑水形成的蓄水池，建設(shè)養(yǎng)殖業(yè)、漁業(yè)與觀光為一體的“香水湖”。西灣露天煤礦開采過程中會產(chǎn)生大量的礦坑水、疏干水和生產(chǎn)生活污水，經(jīng)污水處理站無害化處理后可進(jìn)行綜合利用。一部分可以作為景觀水體、植物節(jié)水澆灌、農(nóng)業(yè)噴水灌溉等水源的補(bǔ)充；另一部分可以通過新技術(shù)、新工藝處理高效凈化后，形成對人體有益的高質(zhì)量水產(chǎn)品，在市場中推廣應(yīng)用。

3.3 一帶神農(nóng)帶

通過微生物技術(shù)復(fù)墾，形成農(nóng)林果木結(jié)合、產(chǎn)品加工、生物菌肥生產(chǎn)為一體的，具有神華、神延特色的生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)示范區(qū)“神農(nóng)帶”。通過百草園，雜糧種植園，生態(tài)養(yǎng)殖園的建設(shè)，體現(xiàn)“農(nóng)游”合一。在神農(nóng)帶經(jīng)過有機(jī)生物綠肥的改土，建設(shè)以當(dāng)?shù)剡m生中草藥種植，如黃芪、當(dāng)歸、黨參、柴胡等；經(jīng)濟(jì)植物，如沙棘、文冠果、歐李等的1 000畝中草藥及經(jīng)濟(jì)植物的有機(jī)生物綜合栽培與后加工基地的百草園。結(jié)合當(dāng)?shù)貎?yōu)勢農(nóng)業(yè)種植特色，發(fā)展陜北小雜糧種植與加工產(chǎn)業(yè)，種植蕎麥、谷子、糜子等小雜糧的雜糧種植示范園。利用農(nóng)作物副產(chǎn)品如玉米秸稈、玉米芯、稻草、谷草、高梁稈以及各種藤蔓，通過高效微生物有益菌群進(jìn)行發(fā)酵處理，因地制宜，就地取材獲得理想的生物菌體蛋白資源，形成飼草與糧食合成的配方飼料加工廠，形成新型生態(tài)高效復(fù)合飼料。建立生態(tài)養(yǎng)殖示范園500畝，養(yǎng)殖羊、豬、兔、雞等。

3.4 一路泰和路

一路為企業(yè)文化景觀之路，如圖1所示。以企業(yè)文化和員工生活為主題，以工業(yè)廣場進(jìn)礦道路連接剝離干道，建設(shè)具有安全重于泰山、企業(yè)和諧發(fā)展等文化元素的“泰和路”。

圖1 企業(yè)文化景觀之路示意圖

泰和路從規(guī)劃園的入口通向整個規(guī)劃園的各個園區(qū)，連接了香水湖、花果山和德和苑，是規(guī)劃園的主干道，也貫穿員工的辦公區(qū)、休息區(qū)與作業(yè)區(qū)，既滿足游賞觀光、生產(chǎn)管理等功能，也滿足園區(qū)消防、救護(hù)等要求。

3.5 一苑德和苑

工業(yè)廣場建設(shè)成“德和文化”為主體的花園式“德和苑”。以體現(xiàn)企業(yè)文化，發(fā)展當(dāng)?shù)貎?yōu)勢為宗旨，建立德和苑，可供人們休閑娛樂，觀光旅游。在德和苑附近可增設(shè)生態(tài)餐廳與生態(tài)產(chǎn)品，打造帶有神華神延特色的產(chǎn)品，充分利用了花果山、香水湖、神農(nóng)帶產(chǎn)出的農(nóng)副產(chǎn)品，促進(jìn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。

4 綜合效益分析

本項目是在礦區(qū)復(fù)墾土地上進(jìn)行現(xiàn)代綠色生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)的實施規(guī)劃，通過實施生態(tài)化改良土壤和自然環(huán)境修復(fù)、發(fā)展分布式新能源和綜合利用廢水資源，達(dá)到節(jié)能減排目的，并為社會提供可靠的綠色產(chǎn)品，解決就業(yè)，實現(xiàn)礦區(qū)和諧發(fā)展，社會和經(jīng)濟(jì)效益巨大。在編制規(guī)劃時，對近中遠(yuǎn)期的項目建設(shè)投資和預(yù)計效益進(jìn)行預(yù)估。

4.1 資源效益

西灣井田原始地貌類型屬蓋沙區(qū)，表層土壤主要有風(fēng)沙土、栗鈣土等，植被類型主要為草本及灌木植被。露天采礦后必經(jīng)復(fù)墾改良后，將增加可觀的土地資源，整個露天采區(qū)累計復(fù)墾達(dá)80 000畝，經(jīng)科學(xué)合理開發(fā)利用將空間廣闊。礦坑水每天涌水量約5 748 m3，經(jīng)處理后可供生產(chǎn)生活使用，并開發(fā)對人體有益的優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)價值；露天礦4個采區(qū)所在地太陽能豐富，具備光伏發(fā)電的條件，將是優(yōu)良清潔能源。

4.2 社會經(jīng)濟(jì)效益

通過綠色生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)的實施，讓暫時失去土地的農(nóng)民參與復(fù)墾工程中，參與到農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中，參與到養(yǎng)殖業(yè)中，參與到經(jīng)營中，參與到工程建設(shè)中，既解決就業(yè)問題，又增加收入，有利地企和諧和社會穩(wěn)定；切實貫徹了“加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”的有關(guān)精神，達(dá)到發(fā)展煤炭生產(chǎn)與耕地保護(hù)、水土保持和改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，礦區(qū)煤炭資源的開發(fā)利用與礦區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展相協(xié)調(diào)的目的。

通過綠色生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)的實施，將增加規(guī)模化耕地、林地、草地，適宜規(guī)?；N植、養(yǎng)殖、放牧，通過科學(xué)經(jīng)營管理，預(yù)期將取得較好的經(jīng)濟(jì)效益；通過對光伏能源的開發(fā)利用將產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益；通過旅游開發(fā)、采摘等活動將產(chǎn)生部分經(jīng)濟(jì)效益。2016～2018年間的外排土場堆土和復(fù)墾的過度時期，該時段對先期的排土區(qū)首先進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，撒播草籽種植灌林，移植部分林木等；對后期的排土區(qū)進(jìn)行土地重塑，撒播草籽。通過人工修筑排水、引水設(shè)施，撒播草籽種植灌林，移植部分林木等綜合措施修復(fù)外排土場生態(tài)系統(tǒng)。該段時間為2018～2024年間的外排土場生態(tài)修復(fù)時期，該時段通過土壤改良，使平臺區(qū)域的部分草地改良為耕地；平臺及坡面區(qū)域優(yōu)先復(fù)墾為灌林地，條件不好的區(qū)域復(fù)墾為草地。生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)并在一定程度上得到改良。2024年以后，經(jīng)過約10年的人工干預(yù)和土地重塑、培肥、植物修復(fù)等綜合整治，排土場將取得較好的生態(tài)效果。先期復(fù)墾為草地的部分土地改良為耕地，復(fù)墾為灌林地的仍維持不變。土地價值由荒地變?yōu)椴莸?，最后變?yōu)楦?，?jīng)濟(jì)效應(yīng)明顯。特色農(nóng)業(yè)及現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)將會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)收益。如新型生態(tài)高效復(fù)合飼料每加工1噸成品飼料可獲得100元以上凈利潤，僅榆林及周邊地區(qū)的舍飼養(yǎng)羊、養(yǎng)豬量約400萬頭，每年需補(bǔ)給飼料10萬t以上。在整個西部具有廣闊的市場前景。

4.3 生態(tài)效益

通過綠色生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)的實施，既充分利用光能，減少化石資源的消耗，又有效遏制礦區(qū)地表損毀和水土流失，并對損毀土地進(jìn)行復(fù)墾，盡快恢復(fù)和重建礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，保障項目區(qū)及周邊地區(qū)水土資源得到持續(xù)利用。西灣露天煤礦將成為兼顧經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益的現(xiàn)代化綠色礦山的典范，堅持“創(chuàng)新、綠色、智能、協(xié)調(diào)、共享”發(fā)展理念的榜樣。

5 結(jié)論

(1)露天礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃應(yīng)遵循統(tǒng)一規(guī)劃。通過對其自然與人文條件的實踐調(diào)查，綜合判定露天煤礦的現(xiàn)狀條件，著眼于長遠(yuǎn)發(fā)展，用全局的觀點對其進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。

(2)露天礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃不同于一般的綠化工程和景觀建設(shè)，該類型更加注重生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的恢復(fù)，更加注重土壤修復(fù)和植被恢復(fù)，最終實現(xiàn)礦區(qū)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益的統(tǒng)一。

(3)露天礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃不應(yīng)該采取統(tǒng)一模式，需要兼顧當(dāng)?shù)氐奶攸c特色，打造出主題突出，有發(fā)展前景的生態(tài)園，這符合我國國情，是露天礦區(qū)改造的發(fā)展方向和必然趨勢。

(4)針對我國的國情，露天礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃有其存在的意義。作為一種新興的礦區(qū)生態(tài)重建模式，露天礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)有利于提高土地利用率，改善生態(tài)環(huán)境，同時也在一定程度上滿足人們的物質(zhì)需求，符合可持續(xù)發(fā)展的總目標(biāo)。但是，在研究過程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的生態(tài)重建理論缺乏，特別是在礦區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃方面的理論體系尤為匱乏，仍需在這方面不斷創(chuàng)新突破。