高潛水位采煤沉陷區綜合治理模式分析

李世龍 馮銀爐 邱 峰

（安徽省交通航務工程有限公司，安徽 合肥 230011）

高潛水位采煤沉陷區的特殊性導致其往往是人地矛盾較為突出的礦區，而部分沉陷區治理后，因多煤層的開采又再次沉陷，部分沉陷區將連片成湖泊，原有陸生生態逐漸向水陸復合生態轉變，破壞了礦區原有的生態平衡。

對采煤沉陷區的合理規劃和生態修復可以豐富景觀多樣性，保護生物多樣性，進而緩解人地矛盾激化帶來的社會問題，有效地補充優化環境，使高潛水位采煤沉陷區在生態系統演化的過程中發揮最大的效益。目前對于高潛水位采煤沉陷區的綜合治理研究主要是在修建平原水庫、濕地生態公園及發展生態農業模式等方面，但針對高潛水位采煤沉陷區的綜合治理模式尚未系統的梳理。本文以典型高潛水位條件的兩淮采煤沉陷區為研究對象，全面梳理目前為止兩淮礦區在實踐中的主要修復模式及成功案例。

1 研究區概況

兩淮礦區位于皖北地區的淮北、亳州、宿州、蚌埠、阜陽、淮南六市境內，總面積為15013 km2（圖1）。該礦區主要以平原為主，煤炭資源豐富，是淮河流域防洪除澇的重難點區域。兩淮礦區煤炭開采歷史長，開采強度大，且具有厚沖積層、高潛水位、煤層群等地質特征，開采沉陷具有特殊性，表現在地表下沉范圍大、下沉系數大、多次沉降等特點，因此沉陷影響范圍廣，沉陷深度大且易積水。

根據安徽六市上報數據統計結果，截至2016年底，采煤沉陷區總面積為623.38 km2（表1）。因其長期的煤炭資源開采對河流水系、區域經濟社會發展和生態環境造成了重大影響，急需對沉陷區生態環境進行及時的修護和改善。

圖1 兩淮礦區位置示意圖

表1 安徽省采煤沉陷區面積現狀及預測

2 主要修復模式

煤炭資源開采對生態環境的影響主要表現為：占用大量的農田、林地等農業用地，導致區域生態系統結構與功能發生變化；破壞和改變礦區地貌景觀；破壞水生態平衡；造成土壤和大氣的污染，同時會形成地質災害,對居民生活造成影響。兩淮礦區根據以上主要問題進行了不同模式綜合治理的探索之路。

淮南市現采用一種科學合理的方式治理采煤沉陷區，即在采煤沉陷區治理復墾后的土地上因地制宜發展現代生態農業觀光，將農業生產與生態旅游業等有機結合起來。淮北市在本地塌陷區生態農業系統的開發建設上探索出了多種模式，設計與組建出多種新型的具有較高效率、高科技和高生產力的良性循環的生態農業系統，獲得了較好的綜合效益。

2.1 農業建設模式

（1）農業種植模式。通過挖深墊淺、土地平整和健全配套設施，恢復土地可耕種能力。通過土壤改良，培育土壤肥力，提升土地產能。

（2）水產養殖模式。改造條件，發展水產養殖，同時配套發展禽畜養殖、果樹種植及農副產品加工。以水產養殖為主，綜合經營種、養、加工。

（3）基塘治理模式。通過挖深墊淺獲得一定比例的旱田與水面，并按生態學原理對旱田和水面進行合理利用。

（4）生態農業綜合養殖場模式。深積水區養殖魚蝦、栽藕或其他水產品，并修建禽畜飼養基地。深淺不一的沉陷地挖深墊淺，土地平整，改造成水田或旱田，種植農作物，建造林帶或發展果品業。改進田間水利設施，形成多樣化景觀格局，養殖和種植業共同發展。

2.2 生態功能區建設模式

（1）生態經濟林模式。通過土地平整或矸石、粉煤灰等充填宜林的區域，營造生態防護林、經濟林，美化生態環境、涵養水源和護坡，增加景觀多樣性，發揮“碳匯”作用。

（2）生態濕地污水處理系統模式。利用深度沉陷積水坑構造生態濕地污水處理系統，處理礦區生產和生活污水。

（3）平原水庫建設模式。利用采煤沉陷和天然湖洼地等有利條件，建設平原水庫，蓄滯防洪。

2.3 生態景觀建設模式

（1）生態園林模式。綜合利用工程和生物措施，在水域中栽種各類觀賞性植物，在平整后的土地上建造林帶，在水塘周邊布置園林椅，建造亭臺樓閣等娛樂休閑場所，配套建設基礎設施。

（2）休閑觀光農業模式。綜合改造采煤沉陷區的水面、洼地、坡地，建成集現代農業觀光園區、旅游度假區、休閑娛樂區水上活動中心等多功能于一體的休閑中心，充分發揮生態保育及休閑旅游的功能。

（3）濕地公園模式。針對采煤沉陷區的大量積水區域，建設濕地公園，維護城市濕地生態系統特性和基本功能，最大限度地發揮改善城市生態環境、美化市容、科學研究、科普教育和休閑娛樂等生態、環境和社會效益。

2.4 園區建設模式

（1）生態工業園區模式。在穩沉沉陷區進行場地平整，完成道路、水、電、通訊等基礎設施配套建設，建成工業園區，發展工業項目。在非穩沉陷區，與發展三產相結合，回填沉陷地，建設易拆易建的輕鋼結構板房，發展合適的項目。

（2）生活宜居區建設模式。統籌安排煤矸石的堆放與沉陷區的治理，利用發熱量較低的煤矸石作填料，充填沉陷區造地，用于煤礦基建用地和壓煤村莊搬遷的新村建設。

3 案例淺析

采煤沉陷區綜合治理是將生態修復與農業、濕地、生態景觀及平填回整相結合的一種方式，是沉陷區廢棄地再開發，利用自然、尊重自然的一種改造過程。各種綜合治理修復模式是要根據土地損毀及沉陷程度，以因地制宜的原則，綜合參考當地經濟、社會和生態的特點進行相應的修復，促進區域可持續發展。兩淮根據不同沉陷區的特點進行了不同的生態修復。

新莊孜煤礦受采掘活動影響，地形變化很大，建筑物沉陷受損，地表水系、植被被破壞，隨著開采范圍的增大，沉陷坑面積還將隨之擴大。該礦的采煤沉陷區目前處于穩沉狀態。通過人工復墾措施建立了面積0.43km2以上人工林地和池塘，其中通過矸石回填后再覆土平整方法建立復墾林地0.16 km2、整理低洼地建立水塘0.21km2。整個復墾區域空間布局表現為：中間區域為復墾平整的陸地部分，東西兩側為池塘濕地。復墾后的區域通過“林草模式”、“林牧模式”、“水產養殖模式”等相結合的辦法實施生態農業。

后湖沉陷區經開采，地表形成大面積積水，造成嚴重內澇，土地破壞程度大，生態環境惡化，嚴重制約了當地經濟的可持續發展。該區域處于未穩沉狀態，沉陷程度差異較大。現有沉陷區正常水深約3～5m，最深處可達到8～10m。該區濕地重構與生態服務功能示范區水體面積約為0.06km2，共建立濕地景觀優化示范0.03km2。在非穩沉區構建多種水生植物相結合的濕地生態系統，形成具有高度觀賞性的濕地景觀，充分發揮沉陷區的生態旅游功能；在生態農業示范區建立苗木種植區，通過合理栽植和套種技術，改良土壤，提高土地利用效率；同時建立水生蔬菜優質高產栽培技術示范區及在深水區建立水產養殖區。

淮北南湖采用景觀模式的修復模式，將荒廢地進行再次利用。經多年復墾治理，1995年獲批國家城市濕地公園。南湖公園占地面積5.2km2，其中水域面積約2.1km2。該公園距市中心近，交通十分便利，是淮北城市規劃建設的重要組成部分，也是淮北市城市重要水源儲蓄地。目前已經形成融自然生態、休閑、旅游觀光、漁業養殖為一體的國家級城市濕地公園。

4 結語

對采煤沉陷區進行綜合治理是合理利用資源的一種方式，而高潛水位采煤沉陷區因地質條件的特殊性使得其綜合治理成為一項復雜、多學科綜合的工程，成功的案例和正在探索中的修復方式，都需要合理地進行科學規劃。本文結合實際情況，對典型高潛水位采煤沉陷區兩淮礦區綜合治理模式和案例進行了歸納梳理，歸納了4種主要的綜合治理修復模式。在沉陷區的實際修復操作過程中遵循因地制宜的原則，參考當地社會環境發展狀況及城市布局等原因選取合適的修復模式，將經濟、社會和生態效益最大化，促進區域的可持續發展。