淮北采煤塌陷區生態修復路徑

丁尚昊 何君佳 程成 劉悅欣

摘 要：采煤塌陷區的生態恢復再利用是我國礦山廢棄地環境治理的一大難題，根據具體礦區采煤塌陷地的形成原因、生態特征等，設計相關的治理方法。該文介紹了淮北市南湖塌陷區的概況和治理思路，結合傳統塌陷區的形成規模和發育特征，分析了淮北南湖濕地生態公園的治理模式，并總結了多項切實可行的針對性措施，以期為我國煤炭資源枯竭型城市采煤塌陷區的綜合治理提供思路。

關鍵詞：采煤塌陷區;生態修復;生態治理

中圖分類號 X171.4文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）07-0139-03

1 南湖采煤塌陷區概況及治理難點

1.1 塌陷區概況 淮北市區境內采煤塌陷區分布廣，占地總面積約101.66km2，主要由楊莊煤礦、袁莊煤礦、石臺煤礦、朔里煤礦等各大煤礦地采掘煤炭資源引發而成。塌陷坑的深度一般為0.50～15.00m，最深的楊莊煤礦塌陷坑的深度達15.0m。楊莊煤礦塌陷坑（現為南湖濕地公園）沼澤、荒灘淺坡地的塌陷深度多在0.5～15m，邊緣地帶塌陷盆地地貌分布較多，其塌陷程度較大，主要呈現出從礦坑邊緣向塌陷區中心逐步下沉的形態。受特殊地貌形態的影響，此類區域多有積水分布，常伴有水澇等自然災害，進而影響到當地農作物的新陳代謝，從而限制了農作物的種植期與生長期，極大地削減了農作物的產量，對當地農業生產造成了惡劣的影響。南湖塌陷淺水區的塌陷深度在1.5～3.0m，由于其位于淮北平原區，地下潛水位較高，多在2m左右[2]。由于塌陷淺水區多為常年積水區域，常年積水深度約在0.5～2m。而這種長時間的積水現象，會直接破壞土地原有的耕地功能，故此區域無法進行農作物種植。

1.2 治理難點

1.2.1 地面沉陷 楊莊煤礦塌陷程度較大，塌陷坑沼澤、荒灘淺坡地的塌陷深度大多在0.01～1.5m，多分布在塌陷盆地的邊緣地帶，呈現出從塌陷邊緣向盆地中心逐漸下沉的形態。

1.2.2 生態系統退化嚴重 淮北平原地區的地下潛水位多在2m左右，水位較高;塌陷淺水區常年積水深度在0.5～2m，形成塌陷坑塘，無法進行種植，多作為養魚池使用。不僅喪失了耕地功能，而且彼此間水源無法流動，導致水質不斷惡化，使得水生態環境遭到了極大的破壞。

1.2.3 耕地功能喪失 楊莊礦采煤塌陷地綠地面積小且分布較為分散，各地塊之間缺少道路連接。自發復墾形成的農田支離破碎，降低了對生態環境的調節作用。淮北市屬暖溫帶半濕潤季風氣候區，夏季炎熱，降水強度大且集中，地下潛水位多在2m左右，水位較高。這樣的自然環境及人類自發復墾耕地中的不合理灌溉，造成了土地鹽漬化、水土流失現象，引發地面植被被破壞、農作物生存環境嚴峻、食物鏈斷裂等問題，造成生態系統的退化和耕地功能的不斷減弱。

1.2.4 存在安全性隱患 由于地下采煤作業時期不同，相對于已穩沉的南部區域，北部區域后續仍存在著0.01～2.5m的塌陷。在這一因素下，整個塌陷區的布局、建設、實施以及使用全過程的安全性將受到極大的影響。

2 南湖濕地公園生態恢復治理規劃

2013年9月，南湖采煤塌陷綜合治理工程啟動了規劃建設工作。南湖塌陷區位于城市東南部塌陷湖區系列湖泊的轉折點，地理位置至關重要。以南湖塌陷區改造為龍頭，可以帶動整個塌陷區生態環境的改善，從而改變城市中南部區域公共空間不足的局面，與北部“相山公園”南北分立，逐步形成“北入相山，南入南湖”的城市公共空間格局，實現了淮北“一帶雙城三青山，六湖九河十八灣”的美好藍圖。

2.1 規劃依據 南湖采煤塌陷區的塌陷坑深度在0.50～15.00m，其中多數在2m以上。由于地下采煤作業時期不同，南湖塌陷區南北部區域的塌陷狀況存在著較大區別，相對于已穩沉的南部區域，北部區域后續仍存在0.01～2.5m的塌陷。由于塌陷坑多在2m以上，且持續保持塌陷積水，地質條件相對脆弱，使得該區域無法進行耕種與承載高層建筑。因此，南湖塌陷區選擇規劃為濕地公園。

2.2 規劃原則 按照“全面保護、生態優先、合理利用、可持續發展”的原則，對南湖塌陷區進行生態修復。首先，堅持因地制宜、節約能源的原則恢復環境，保持生態穩定;其次，根據不同塌陷區的地理特點多方向發展，樹立獨立風格;再次，注重經濟效益和生態重建的良性互動。

2.3 規劃內容

2.3.1 未穩沉區規劃 北部地區濕地坑塘豐富，計劃作為濕地保護恢復區，以植物培育、水陸生物棲息地塑造為主，盡量減少人工活動場地及設施，結合塌陷區不穩定的地質條件，對水系、水塘進行梳理，并對部分水域水形進行修整，打造為以濕地涵養和濕地體驗相結合的濕地自然休憩區。

2.3.2 穩沉區規劃 塌陷區的南部、東西部塌陷主湖為核心，地質條件相對脆弱，無法承載高層建筑，在此基礎上可合理建設一些基礎設施，以此滿足市民休閑娛樂需求，如濱水活動廣場、商業街、市民活動園、水上活力區為主的濱水城市活力區。

3 淮北市南湖濕地公園生態恢復治理模式

針對淮北市采煤塌陷區特有的特點，經過長時間的研究與實踐，目前已逐步探索提出了“三大類型、六種模式”的采煤塌陷區治理方法。其中，較為典型的是南湖濕地生態公園模式，包括多層煤回采深層沉陷區水產養殖模式、興建水上公園重建礦區生態環境的復墾模式[1]。

3.1 多層煤回采深層沉陷區水產養殖模式 淮北市分布的大多是多層采煤形成的深層沉陷區，其擁有以下2大特征：（1）范圍廣，煤炭平均可采煤層3～7層;（2）深度大，可采厚度為5.5～13m。而這種由多層采煤形成的深層，大多是利用機械化網箱、圍網漁場攔網2種方式，從而達到充分治理的目的。其中，機械化網箱的成本偏高，如需建1hm2面積的網箱，則需擁有約350hm2的水面面積，因而只適合在大面積的水域中心進行操作。而網箱的主要能源供給為太陽能，在相應水域內及時投放飼料，將水域大致分成3～5層，進行分層飼養模式，混合搭配投放魚種，如此，產量達105000kg/hm2，并可進行多次收獲和投放。此外，攔網和圍網養殖也需要在大面積的水體進行設圍網，這種方法的成本較低，可達10500kg/hm2·年。

3.2 興建水上公園重建礦區生態環境的復墾模式 在堅持生態優先，節約資源和保護環境的基礎上，該治理模式堅持新興產業與現代服務業“兩業并舉”，使傳統的生產型開發升級為新興的服務型開發，利用范圍大、深度大、水質良好的沉陷水面進行生態修復，整治和重塑景觀環境，興建游覽和觀光設施，以南湖塌陷區特有的區位優勢和自然條件，“反彈琵琶造新曲”，規劃建設了南湖濕地公園，開辟了發展生態旅游的新路徑。立足產業轉型升級和完善城市功能，推動生產性服務業蓬勃發展，促進文化旅游、體育休閑、健康養老、商貿流通等生活性新興服務業的快速發展。在極大改善礦區的生態環境質量的同時，也給礦區帶來更好的生態效益和社會效益，牢固增進百姓福祉，助力淮北從“烏金煤城”轉為“生態美城”。

4 南湖濕地公園生態恢復治理舉措

南湖公園景觀規劃設計從分析地質條件入手，按照“全面保護、生態優先、合理利用、可持續發展”的原則，對南湖塌陷區因地制宜的進行生態修復，根據不同塌陷區的地理特點進行多角度治理。具體的治理舉措如下：

4.1 觀賞性設施建設 為充分保護和利用南湖塌陷地原有植物，南湖塌陷區大量采用淮北市本地樹種，保證了植物種類和層次的多樣性。同時，充分重視植物的生長環境，將水生植物與濕生植物合理分配在各個景域，保證植物景觀的地域性，最大限度地發揮其生態效果。由于南湖北部濕地地區擁有大面積林下地帶，工作人員主要采用自演花卉和地被植物，減少人工草坪面積，降低了養護成本。同時，作為生態風景區，南湖公園是大量鳥類的棲息地，除去現有的天然鳥島外，南湖公園也在濕地地區設置了無人鳥島，并在島上種植山楂、蘋果、石榴等各類果樹，吸引鳥類前往棲息。

4.2 駁岸消坡 由于塌陷深度較大，又是連片塌陷水面，南湖塌陷區大多數駁岸為垂直斷崖型結構，當雨水入滲時，駁岸可能會導致斜坡失穩。為充分考慮民眾親水活動的安全性，需將其大部分駁岸進行消坡處理，并采用木樁駁岸或者疊石駁岸使其緩坡入水，以增強駁岸穩定性。并突出親水節點在駁岸側設置多個娛樂場所，以便民眾休閑賞景。

4.3 園區道路規劃 由于采煤塌陷區的歷史存在因素，其原有主路在南湖西南角無法實現貫通而行。因此，南湖公園搭建棧橋長提與城北、城西環湖綠道及主路相連接，使得園中各個角落都可體驗健走、跑步、騎行等運動項目，極大地豐富了民眾的業余生活，提高了人民的幸福感。

4.4 建立湖濱緩沖帶 在對南湖進行的針對性生態修復措施實施過程中，通過建立湖濱緩沖帶，可以有效性地攔截入湖污染物，從而有助于建立強化凈化組合濕地，凈化水體。從長遠角度來看，這也將成為南湖與龍岱河水體互補的水質凈化保障[1]。此外，將湖泊之間、河道之間、湖泊與河道之間連通，擴大蓄水能力，利用水生生物修復和提高水生生態系統，達到促進生態恢復的目的。

4.5 水網結構鋪設 南湖大力發展漁業生產，塌陷坑塘多數作為養魚池使用，彼此間缺少溝通，水質不斷惡化，水生態環境遭到破壞。現將主湖與外圍分散的坑塘進行連接，并與外圍水系連通，以綠地和水系為主體，通過大湖周邊的濕地坑塘、喬木植被等進行自然雨水的“滯、蓄、凈、排”。構建城市“綠色海綿”，緩解城市暴雨的壓力，使雨水資源化，從而保證景區內部水系循環補給、排放以及持續的景觀效果。

5 結論

塌陷區的生態恢復規劃治理是我國能源枯竭型城市轉型過程中非常值得關注的問題。本文主要以淮北市南湖塌陷區的生態修復路徑為例，分析和探討了有關煤炭塌陷區生態環境恢復和重建的難點和規劃問題。并且通過對南湖塌陷區穩沉與未穩沉區域的合理規劃，對南湖塌陷區進行了生態修復和水環境治理，將廢棄的塌陷區變廢為寶，實現了塌陷煤城向生態美城的轉變，走出了一條具有淮北特色的塌陷區治理生態文明建設新路。

參考文獻

[1]李偉.淮北市采煤沉陷區綜合利用及規劃策略研究[D].合肥：安徽建筑大學，2017.

[2]許雪潔.淮北市煤礦區地面塌陷現狀與治理措施分析[J].低碳世界，2014（09）：127-128.

[3]孫彥輝，夏佐鐸.綠色礦山生態恢復模式及其實現方法研究──綠色礦業系列研究之三[J].中國國土資源經濟，2015，28（04）：17-20. （責編：張宏民）