煤炭型獨立工礦區(qū)廢棄地生態(tài)修復(fù)與景觀重建研究

高斌平 唐紅

摘要：隨著城市不斷的發(fā)展和擴張，以往處于城市近郊的獨立工礦區(qū)已經(jīng)進入城市規(guī)劃范圍，成為城市用地的一部分。資源型城市工礦區(qū)的廢棄地占有大量土地，對這些廢棄地進行重新利用可以解決城市可利用土地不足的問題，對廢棄地利用進行研究具有重要意義。本文以白水縣南井頭礦的煤炭型獨立工礦區(qū)對廢棄地進行生態(tài)修復(fù)與景觀重建的工作為例，分析工礦區(qū)怎樣以生態(tài)修復(fù)為前提，利用生物修復(fù)技術(shù)降解污染物，改良貧瘠土地的土壤，怎樣通過將工程修復(fù)技術(shù)與物理、化學等修復(fù)技術(shù)結(jié)合，對場地現(xiàn)有資源進行景觀重塑，最終使得土地重獲生機，促進周邊經(jīng)濟、文化、生態(tài)蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤炭型獨立工礦區(qū);廢棄地;生態(tài)修復(fù);景觀重建;白水縣南井頭礦

中圖分類號：TD2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）05-0-02

獨立工礦區(qū)是工礦區(qū)的一種特殊類別，屬于資源型城市范疇，但大多數(shù)獨立工礦區(qū)并非國家認定的行政區(qū)域，缺乏統(tǒng)一的界定和分類標準，行政邊界模糊[1]。煤炭型獨立工礦區(qū)為國家經(jīng)濟建設(shè)做出了重要貢獻，隨著社會發(fā)展和煤炭資源的開發(fā)利用，面臨著經(jīng)濟發(fā)展速度減緩、礦地矛盾尖銳、生態(tài)破壞嚴重等諸多挑戰(zhàn)，礦區(qū)如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展成為當前要面對的重要問題[2]。對礦區(qū)廢棄地進行景觀設(shè)計與生態(tài)修復(fù)[3]，需要在礦區(qū)廢棄地的現(xiàn)有環(huán)境條件下，對被破壞和開發(fā)的土地資源進行景觀設(shè)計，修復(fù)廢棄地的使用功能，提升廢棄地的生態(tài)價值和景觀價值。

1 開發(fā)背景和場地概況

白水縣南井頭礦[4]位于白水縣城關(guān)鎮(zhèn)的西北郊區(qū)，原礦區(qū)面積約100000 ㎡（10 hm?），隸屬于蒲白礦務(wù)局。礦區(qū)北側(cè)緊鄰西寨村，西鄰西河溝，東距白水縣縣城中心1.14 ㎞，交通方便。目前，礦區(qū)場地面積共42070 ㎡，其中林地面積15848 ㎡，主要用于生產(chǎn)區(qū)廢渣堆放。

1.1 項目區(qū)域概況

1.1.1 地理位置

白水縣位于陜西省關(guān)中東部，渭河盆地北沿，橋山、黃龍山之南，洛河之濱，處于東經(jīng)109°16′27″～109°45′52″，北緯35°03′46″～35°47′09″之間，距渭南市區(qū)85 ㎞，距省會西安165 ㎞。

1.1.2 氣候條件

白水縣地形復(fù)雜，境內(nèi)氣候差異較大。年平均太陽總輻射128.13 千卡/厘米·年，年濕潤指數(shù)為0.50，大陸度指數(shù)為59.8%。氣候特點為冬、春兩季寒冷干燥，多冷空氣活動;夏季多陣雨性降水;秋季降溫快，陰雨潮濕。

1.2 場地現(xiàn)狀分析

白水縣南井頭礦場地整體呈東北高、西南低的特點，總高差為16.2 m，生產(chǎn)區(qū)南北高差1.2 m，總體較平坦，西南角主要為林業(yè)坡地。礦區(qū)廢渣主要堆放在靠近生產(chǎn)區(qū)、高差較大的東側(cè)林地，還有少量散布在生產(chǎn)區(qū)選矸車間、選煤樓立井、皮帶運輸系統(tǒng)間;煤矸石主要分布在東側(cè)坡地，其余部分堆放在選矸車間周圍。部分煤渣長時間未得到清理變得堅硬，煤渣上面的植被以草本為主，生長情況不好，煤渣地表存在局部裸露的情況;廠房建筑外的面粉煤灰未及時清理，部分水泥粉刷墻面脫落，墻面斑駁，廠房內(nèi)堆放大量廢棄金屬油桶。生產(chǎn)區(qū)地勢東北高西南低，雨水容易匯集，雨水及生活污水不能得到及時排放，生產(chǎn)區(qū)雜草叢生;場地東北部和東南部有許多廢舊瓦房，整體為磚瓦結(jié)構(gòu)，是以前生產(chǎn)區(qū)工人臨時休息和堆放工具的場所，如今墻面已被黑色粉煤灰污染，存在較大的安全隱患。

2 景觀規(guī)劃設(shè)計原則及總體設(shè)計方案

2.1 景觀規(guī)劃設(shè)計原則

2.1.1 功能性原則

功能性原則是工礦區(qū)景觀設(shè)計的首要原則，要求針對不同人群的需求，發(fā)揮基本的服務(wù)功能，發(fā)揮在生態(tài)、藝術(shù)和文化等方面的作用。

2.1.2 生態(tài)性原則

煤炭型獨立工礦區(qū)進行景觀設(shè)計時應(yīng)堅持生態(tài)優(yōu)先原則[5]，因地制宜，追求生態(tài)、經(jīng)濟、社會三大效益最大化，也就是實現(xiàn)綠色經(jīng)濟效益最大化。

2.1.3 文化性原則

在景觀設(shè)計過程中，應(yīng)當深度發(fā)掘工礦區(qū)的歷史文化資源，將文化靈活地融入景觀設(shè)計中，體現(xiàn)文化特色。

2.1.4 藝術(shù)性原則

廢舊工礦區(qū)往往會使人產(chǎn)生破敗和蕭條的感覺，應(yīng)通過景觀藝術(shù)設(shè)計，激發(fā)礦區(qū)活力。在景觀塑造時，通過繪畫、雕塑的形式和色彩、夸張等藝術(shù)手法使人游覽后刻骨銘心[6]，增強游客體驗感，讓游客愿意駐留，為城市帶來生機。

2.2 生態(tài)修復(fù)與景觀重建的規(guī)劃設(shè)計

結(jié)合實際情況，通過景觀設(shè)計將礦區(qū)劃分為五個景觀功能區(qū)，分別是文化展示和體驗區(qū)、健身休閑區(qū)、水生植物生態(tài)修復(fù)區(qū)、梯田花卉觀賞區(qū)和生態(tài)景觀林區(qū)。

針對場地景觀比較分散、不集合的情況，根據(jù)礦區(qū)現(xiàn)狀和功能分區(qū)劃分為文化展示和體驗區(qū)（生物修復(fù)技術(shù)、物理修技術(shù)）、健身休閑區(qū)（生物修復(fù)技術(shù)、物理修復(fù)技術(shù)）、水生植物生態(tài)修復(fù)區(qū)（生物修復(fù)技術(shù)、化學修復(fù)技術(shù)）、梯田花卉觀賞區(qū)（生物修復(fù)技術(shù)、物理修復(fù)技術(shù)、工程修復(fù)技術(shù)）、生態(tài)景觀林區(qū)（生物修復(fù)技術(shù)、物理修復(fù)技術(shù)）。

3 白水縣南井頭礦項目的詳細規(guī)劃與設(shè)計

3.1 文化展示和體驗區(qū)——文化建筑相融合與建筑保護利用

3.1.1 建筑外立面修復(fù)與文化景觀重現(xiàn)

清理墻腳的煤矸石和煤渣，運送到指定地點，徹底清理建筑外立面的掉落水泥砂漿層，用水泥砂漿補全裸露的磚體，并且進行做舊處理。用紅色漆在墻體外面書寫以往的工廠口號及標語，在旁邊畫上人物宣講的漫畫等，在建筑旁邊懸掛五星紅旗，展現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的良好氛圍。三葉草具有綠期長、花期長的優(yōu)點，可以在草坪上廣泛種植。將體型較大的矸石進行無公害化處理，放置在入口處或草坪上，在孤置石上刻字，展現(xiàn)礦區(qū)積極向上的風貌。

3.1.2 改造選煤爐立井和皮帶運輸系統(tǒng)頂部

（1）綠化處理屋頂，改造觀景臺。選煤爐立井由4個圓柱形建筑組成，每個建筑橫截面的平面圓直徑為8 m，是礦區(qū)最高點，建筑的整體狀態(tài)好，此處視野廣闊，能將礦區(qū)的大部分景致收入眼中。運輸系統(tǒng)頂部和立井樓梯能夠通往選煤爐頂端，可以在頂端種植觀賞類草本植物，設(shè)置休閑座椅和防護欄，修建觀景平臺，圍繞建筑輪廓安裝氛圍燈具，豐富夜景[6]。

（2）搭建構(gòu)架物，改造皮帶運輸系統(tǒng)頂部。皮帶運輸系統(tǒng)頂部呈長條形，斜面長70 m，寬3 m，坡度小于20%，可以對皮帶運輸系統(tǒng)的表面做防滑處理，在運輸系統(tǒng)頂部安裝防護欄，在下部柱子周圍設(shè)置攀緣網(wǎng)，種植爬山虎，以遮擋不良景觀，提高垂直綠化率。

3.2 健身休閑區(qū)——改造建筑空間和增設(shè)健身步道

3.2.1 將選矸車間建筑改造為室內(nèi)體育館

位于選煤爐東側(cè)的選矸車間整體為鋼結(jié)構(gòu)，呈長方形，長22 m，寬15 m，空間較為封閉?？梢詫⑦@一選矸車間改造為室內(nèi)運動場館，去掉周邊的彩鋼部分，安裝透明塑料板以增強光線。將建筑外側(cè)變?yōu)閲娎L涂鴉墻，增加場地氛圍，在里側(cè)寫上大字標語，還原工業(yè)場景。切割車間里的廢棄油桶，進行防銹處理后，在里面栽植灌木花卉，擺放在主要入口處[7]。

3.2.2 將健身步道與自行車道相結(jié)合

為滿足大眾的運動和娛樂要求，可以增設(shè)健身步道，方便人們跑步、騎行及賞景。將廢渣、煤矸石碎石作為道路墊層鋪設(shè)的材料。豆科喬木的國槐遮陰效果好、成活率高，可以在道路兩側(cè)多多種植。

3.3 水生植物生態(tài)修復(fù)區(qū)——污水治理和生態(tài)景觀重建

場地西北角和西南角長期被生活污水和廢水浸泡，土壤硬化、肥力下降，可以針對這兩處區(qū)域設(shè)計生態(tài)濕地和旱溪。在建設(shè)濕地時，首先要將舊泥挖出，晾曬至自然松散狀態(tài)，然后摻入肥料和適量的殺蟲殺菌藥物[8]，然后在濕地底部埋入秸稈和雜草，再將松散的泥土回填，最后栽植水生植物?？梢栽跐竦剡吷显灾泊沽Ⅻc綴碧桃（Amygdalus persica），營造桃紅柳綠的春色景象。

3.4 梯田花卉觀賞區(qū)——多元功能融合區(qū)

3.4.1 回收利用煤矸石和建筑廢棄物，營造梯田景觀

統(tǒng)一回收煤矸石，選取其中含水量低、可燃性弱、密度高、強度高的煤矸石，同時確保它們的毒害性重金屬含量較低。將體積稍大的矸石直接用于砌筑梯田擋土墻，對砌筑好的擋土墻進行凝固處理，將小塊的矸石填到最下層，然后覆蓋土壤層，進行鋪裝和綠化[9]。在部分陡峭地段，可以將體積較小的矸石用于制作擋土墻、景觀景墻和景觀座凳等。為增強美觀性，可以用利用下垂的藤蔓植物進行遮擋。

3.4.2 改造廢棄建筑

保留少量結(jié)構(gòu)較完整、視野較好的磚混結(jié)構(gòu)建筑，搭建觀景小平臺，為游覽人群提供休息的場所。可以根據(jù)實際情況打破少量磚墻，增加室內(nèi)采光，在外墻立面進行涂鴉。

3.4.3 因地制宜，營造生態(tài)旱溪

在堆放矸石的雨水匯集處修建旱溪，連接北側(cè)生態(tài)濕地，順著地形延伸至南側(cè)低洼地區(qū)，在匯水最低處設(shè)計生態(tài)雨水池。在旱溪底部鋪灑碎石，以減緩水速。在生態(tài)雨水池周圍種植花葉蘆竹、香蒲等耐水濕植物滿足觀賞要求，同時布置其他水生植物，通過植物的繁茂生長實現(xiàn)生態(tài)平衡。

3.5 生態(tài)景觀林區(qū)——實現(xiàn)植物多樣化種植

在修筑好的梯田邊緣種植落葉喬木如山杏、山桃、日本晚櫻、黃櫨，以及本土樹種刺槐等。常綠喬木的種植以油松、側(cè)柏為主，可以在北側(cè)成片種植大葉女貞和白皮松樹叢，用于擋住冬季寒風。在擋土墻上部種植迎春、連翹、紫穗槐等灌木，用于遮擋裸露石塊。

植物搭配主要采用喬灌草組團栽植，確保形式自然、美觀。多樣化栽植植物可以豐富植物層次，延長植物花朵觀賞期，滿足游客對景觀的多樣化需求。

4 生態(tài)修復(fù)與景觀重建規(guī)劃設(shè)計思考

4.1 修復(fù)、重建規(guī)劃設(shè)計方法要得當合理

4.1.1 尊重場地，實事求是

以場地實際情況為基礎(chǔ)，通過專業(yè)科學的方法對建筑、山體結(jié)構(gòu)等進行評估。工礦類場地占地面積較大，應(yīng)考慮到投資金額有限的問題，避免資金浪費。規(guī)劃設(shè)計需要因地制宜、宜山則山、宜水則水，尊重場地。保護那些工業(yè)歷史發(fā)展時間較長、具有科學教育意義的工業(yè)遺跡，避免過多的人工干預(yù)，盡量保留遺跡原貌 。

4.1.2 增強安全意識，設(shè)計結(jié)合實際

大部分工礦建筑的使用年限較長，部分建筑可能存在一定的安全隱患，必須堅持以人為本的理念，清除所有安全隱患，讓建筑在投入使用時符合相關(guān)標準;工業(yè)生產(chǎn)會產(chǎn)生一些污染物，應(yīng)考慮這些污染物是否會給環(huán)境和人體帶來危害，及時清理;在設(shè)計技術(shù)上可以學習、借鑒國內(nèi)外的先進研究案例，讓場地的設(shè)計具有更多人文關(guān)懷。

4.2 景觀重建要注重文化發(fā)掘，豐富景觀主題

按照分區(qū)打造不同的景觀文化主題，讓游客有身臨其境的感覺，有身處“桃花源”的美好體驗。讓游客既能感受到工業(yè)時代熱情昂揚的氛圍，又能享受到在自然風光中游玩的樂趣。將礦區(qū)文化與自然美景融合，讓游客能夠受到文化的熏陶與啟發(fā)。

4.3 生態(tài)修復(fù)、景觀重建的其他考慮

生態(tài)修復(fù)和景觀重建需要充分考慮項目地的周邊情況，做到宜林則林、宜農(nóng)則農(nóng)。將修復(fù)后的土地與農(nóng)田、林地結(jié)合，為當?shù)鼐用駧砀叩慕?jīng)濟效益，同時為游客提供游玩的場所。單純營造景觀需要投入大量管理資金和長期維護資金，如果讓當?shù)鼐用駞⑴c進來，就可以盤活土地，實現(xiàn)土地使用多樣化，做到可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語

工礦區(qū)廢棄地的生態(tài)修復(fù)與景觀重建不僅要解決廢棄地的生態(tài)污染問題，而且要全面優(yōu)化景觀環(huán)境。資源型城市修復(fù)大量的工礦區(qū)廢棄地，將改善城市面貌，實現(xiàn)土地資源的良性發(fā)展，緩解城市發(fā)展中土地資源短缺的矛盾。通過景觀重建恢復(fù)礦區(qū)場地的活力，能夠為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展帶來新的機遇。

參考文獻：

[1] 湯恒.基于“城市雙修”理念的獨立工礦區(qū)轉(zhuǎn)型規(guī)劃策略研究[D].北京：北京建筑大學，2018.

[2] 常江，郭凌蔚.煤炭型獨立工礦區(qū)研究進展[J].中國礦業(yè)，2020，29（08）：55-59，68.

[3] 畢慧娟.工礦廢棄地的生態(tài)修復(fù)與景觀設(shè)計——評《煤礦廢棄地生態(tài)植被恢復(fù)與高效利用》[J].礦業(yè)研究與開發(fā)，2020，40（04）：173-174.

[4] 王云虎，侯俊成.南井頭礦的興衰雛議[J].陜西煤炭技術(shù)，1996（03）：21-23.

[5] 韓亞利.石家莊市園林景觀生態(tài)設(shè)計研究[J].山西建筑，2020，46（20）：8-11.

[6] 黃浩，郭碩明.從“丑陋混亂”到“風景如畫”的煤礦工業(yè)廢棄地景觀藝術(shù)提升設(shè)計——以唐山南湖公園為例[J].建筑與文化，2020（01）：128-129.

[7] 李莉.大余縣西華山鎢礦居住區(qū)景觀改造設(shè)計研究[D].南昌：江西財經(jīng)大學，2020.

[8] 王藝芳.基于生態(tài)修復(fù)的山西省汾西新柳煤礦植物景觀規(guī)劃[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2016.

[9] 張晶.廢棄煤礦區(qū)景觀再生設(shè)計研究[D].石家莊：河北科技大學，2019.

作者簡介：高斌平（1992—），男，陜西白水人，碩士在讀，助理工程師，研究方向：園林觀賞植物培育、園林景觀規(guī)劃設(shè)計。

唐紅（1969—），女，山東陽谷人，博士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：園林觀賞植物培育。