基于ANP-SWOT模型的平原高潛水位采煤塌陷區土地復墾戰略研究

李 貞，黃元仿，張世文，張平松，翟紫含，周 妍，趙 華

(1.中國農業大學土地科學與技術學院，北京 100193；2.安徽理工大學地球與環境學院，安徽 淮南 232001；3.自然資源部國土整治中心，北京 100035；4.中國礦業大學環境與測繪學院，江蘇 徐州 221116)

平原高潛水位礦區煤炭開采已造成大量土地塌陷、房屋坍塌、耕地損失、水體蔓延、景觀破碎、土壤與水資源污染等一系列社會、經濟、生態環境問題[1-2]。復墾過程中也面臨利益主體眾多[3]，大量沉入水體土地復墾難度較大，村莊搬遷土地占用量大、選址困難、補償標準不統一，相關政策法規不完善，閑置和無業人員增加，復墾資金需求量大等問題，嚴重制約了礦區城鎮化的進程和布局[1]。采煤塌陷區土地復墾是一項復雜的系統工程，既要修復礦區的生態環境，又要解決礦區社會經濟問題，宏觀上還要符合我國國民經濟發展規劃和國土空間規劃。因此，科學制定土地復墾戰略，避免單目標分類復墾，引導土地復墾，對于推動采煤塌陷區解決礦、地、人的矛盾具有重大意義。

1 研究方法

利用ANP-SWOT模型評價土地復墾戰略方案主要包括以下四個步驟[8]。

1) 分析問題，構造ANP網絡層次結構。根據實地調研、研討會、專家咨詢等方式分析影響沛縣采煤塌陷區土地復墾的因素及其相互關系，構建基于ANP-SWOT模型的采煤塌陷區土地復墾網絡層次結構。

2) 影響因素集和因素的重要性比較，構建超矩陣。采用專家咨詢法參照1～9標度[8]比較影響因素集和因素的重要性，根據比較結果構建未加權超矩陣W1(式1)，結合影響因素集重要性比較結果A(式2)得到加權超矩陣W2(式3)。網絡層次分析法中1～9標度含義見表1。

表1 1～9標度含義Table 1 Meaning of 1-9 scaling

(1)

(2)

i=1,2,…,j=1,2,…

(3)

式中：ωij為第i種元素集中元素對第j種元素集中元素的影響權重矩陣；aij為第i種元素集對第j種元素集的影響權重。

3) 構造極限超矩陣，求各影響因素權重。求加權超矩陣的k次冪，當超矩陣的各行值保持不變時，即為加權超矩陣的極限超矩陣，計算公式見式(4)，此時極限超矩陣的列向量即為各影響因素權重，記為ep。

(4)

4) 方案比較。通過專家咨詢法獲得每一種方案在某一影響因素下的重要性程度，進而構造備選方案相對影響因素的重要性矩陣W3(式5)，結合ANP模型計算的各個元素的影響權重，得到綜合權重Bm(式6)，對備選方案進行比較。

(5)

式中，bmn為第m種方案在第n個影響因素下的重要性程度。

Bm=W3×ep

(6)

式中，Bm為第m種方案的綜合權值。

2 采煤塌陷區土地復墾的SWOT分析

2.1 研究區概況

沛縣北部礦區位于江蘇省徐州市沛縣北部，位于蘇、魯兩省交界處，是我國東部沿海地區主要的煤炭基地之一，主要包括姚橋、龍東、龍固、徐莊、三河尖、孔莊、張雙樓等七個礦井。自1977年投入生產以來，因煤礦開采已造成大量土地塌陷，根據礦區煤炭開采計劃，預計到2030年，礦區采煤導致土地塌陷面積將達1.5×104hm2，幾乎涉及礦區內所有土地利用類型。

2.2 采煤塌陷區土地復墾SWOT分析

2.2.1 優勢(strengthes)

1) 處于礦業生命周期的穩定期。自2000年以來，沛縣礦區已進入穩定開采期，穩定期開展復墾工作，既能保障穩定的資金來源，又能最大程度規避因資源枯竭而引發的社會問題。

2) 地理位置優越，區位優勢明顯。沛縣位于江蘇省徐州市半小時都市圈內，徐州市作為全國重要的交通樞紐，素有“五省通衢”之稱，是淮海經濟區中心城市、“一帶一路”重要結點城市、長江經濟帶中心城市，良好的區位優勢為其實現轉型發展提供了有利機會。

3) 生態環境基礎良好。沛縣東靠微山湖、昭陽湖，生態環境基礎較好，又是劉皇故里、漢文化發源地，文化底蘊深厚。此外，礦區土地塌陷形成的大量積水區提高了礦區生態系統服務價值，依托良好的生態環境為基礎，通過土地復墾合理引導采煤塌陷造成的水系布局，會進一步提高沛縣生態環境。

4) 地方土地復墾實踐經驗豐富、政策支持力度大。沛縣不斷摸索創新采煤塌陷地治理，積累了豐富經驗，在采煤塌陷區土地復墾的過程中也形成了一系列的技術和政策支撐。

2.2.2 劣勢(weaknesses)

1) 塌陷區面積大、涉及土地類型多、權屬差異大。 根據預測，到2030年沛縣北部礦區因采煤而損毀的耕地面積達0.46×104hm2，園地面積達0.05×104hm2，草地面積達0.01×104hm2，城鎮用地和農村居民點用地面積達0.21×104hm2，水域及水利設施用地面積達0.71×104hm2，其他用地面積達0.05×104hm2。其中，輕度塌陷面積達1.05×104hm2，中度塌陷面積達0.30×104hm2，重度塌陷面積達0.15×104hm2。塌陷區面積大、涉及土地類型多、權屬差異大等問題增加了復墾的復雜程度。

2) 利益分配機制不健全，復墾后續問題較多。《土地復墾條例》規定誰破壞誰復墾，但在高潛水位礦區，大量土地沉陷到水中，難以復墾回原貌。即時采取“挖深墊淺”的方式復墾為耕地，也很難與原耕地位置和地力保持一致，且復墾后耕地的分配及農民補償等問題尚無規程可依。

3) 礦產資源開發權與土地所有權不一致。在沛縣采煤損毀土地中約有1/3的土地在行政區劃上屬于山東省，由于礦產資源和土地資源空間分布的同位性，礦產資源開發權和土地所有權之間的矛盾增加了采煤塌陷區土地統籌規劃和復墾的難度。

2.2.3 機會(opportunities)

1) 調整產業結構，轉換經濟增長動力。在《獨立工礦區改造搬遷工程總體方案》《采煤沉陷區綜合治理專項管理辦法》等政策的指引下，沛縣逐步推進形成了以新興產業為先導、現代服務業為主體、先進制造業為支撐、現代農業為基礎的現代產業體系，為積極對接“一帶一路”、主動接受上海自貿區“溢出效應”、加快融入長三角經濟圈、加大產業轉移承接力度打下了堅實基礎。

2) 推進城鄉一體化發展。在《國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》《中共中央國務院關于打贏扶貧攻堅戰的決定》等政策的指引下，沛縣逐步構建現代化農業產業體系、生產體系、經營體系推動沛縣鄉村振興、城鄉一體化發展。

3) 改善生態環境，建設美麗沛縣。根據黨的十八大報告、《生態文明建設目標評價考核辦法》等政策的要求，沛縣加強濕地生態系統保護，開展大氣、土壤、水環境治理，積極創建國家級特色生態鎮村，改善人居環境。采煤塌陷區土地復墾既是沛縣生態文明建設的任務，也是改善生態環境，創建美麗國土的責任。

4) 區域協調發展。“十三五”規劃綱要提出要加強政策支持，促進資源枯竭、產業衰退、生態嚴重退化等困難地區發展接續替代產業。淮海經濟區8個核心城市都以煤炭為支柱產業，如今都面臨著資源衰退、產業效益下滑、經濟轉型等問題。國家高度重視區域協調發展，為統籌規劃、聯動改造采煤塌陷區提供了政策支持。

2.2.4 威脅(threats)

1) 引發社會矛盾。采煤塌陷區土地復墾涉及煤礦企業、政府、村民三方利益，但由于大部分村民常年外出打工，村民意見難以收集，使得在基層民主制度發揮的過程中缺失自我監督機制或未充分實現民主，導致土地復墾工程擱淺，甚至引發社會糾紛。

2) 復墾投入不足。按照常用的“挖深墊淺”復墾方式，根據實地調研，中度塌陷區復墾成本約6萬元/畝(1)1畝=666.67 m2。。假設輕度和中度塌陷區復墾成本為3萬元/畝，按照楊屯鎮拆遷安置成本3.75萬元/人的標準和沛縣人口密度7.2人/km2進行估算，預計2030年采煤塌陷區土地復墾共需121.51億元，參考沛縣2015年財政收入數據，相當于沛縣2015年財政收入的2倍，復墾資金缺口較大。

3) 流量指標不足。根據《沛縣土地利用總體規劃修編文本(2006—2020年)》，上級下達沛縣流量指標為800 hm2。根據沛縣2020年土地塌陷預測結果，2020年采煤塌陷區土地中農村居民點和城鎮用地面積為1 619.34 hm2，因此流量指標難以滿足壓煤村莊搬遷。

4) 耕地減少，耕作半徑增加。因礦區采煤塌陷，造成人均耕地面積進一步減少，且煤炭開采引起的村莊搬遷，使耕作半徑增大。礦區耕地面積減少和耕作半徑增大降低了農民的耕作意愿和耕作收入，在無法轉移就業或得到充分補償時，將影響村莊搬遷，加劇礦、地、人之間的矛盾。

3 采煤塌陷區土地復墾戰略制定與評價

3.1 采煤塌陷區土地復墾戰略方案

根據SWOT分析流程，通過比較影響采煤塌陷區土地復墾的優勢、劣勢、機會、風險及其子因素的重要性，得到8種土地復墾戰略方案(表2)，包括利用自身優勢和外在機會的三種SO戰略，利用區域協調發展政策彌補礦產資源開發權與土地所有權不一致問題，提出采煤塌陷區聯動的治理戰略(WO1)，利用內部優勢克服威脅的三種ST戰略，以及在劣勢和威脅同時存在的保守戰略(WT1)。

表2 沛縣土地復墾的SWOT分析矩陣Table 2 Land reclamation strategy of Pei county by SWOT analysis

3.2 采煤塌陷區土地復墾戰略方案重要性評價

3.2.1 采煤塌陷區土地復墾影響因素分析

通過多次向專家咨詢獲得采煤塌陷區土地復墾影響因素及相互之間的關系，構建ANP-SWOT網絡層次結構圖(圖1)。其中，機會因素集和優勢因素集之間、機會因素集和威脅因素集之間相互影響。如優勢因素S1～S4為機會因素O1～O4的發揮提供了時間、空間基礎以及經驗、政策支持，而機會因素O1～O3的發揮會豐富實踐經驗(S4)，改善礦區生態環境(S3)；可能引發社會矛盾(T1)、資金不足(T2)、流量指標不足(T3)會限制機會因素O1～O3的發揮，而機會因素O1～O2的發揮可以緩解采煤塌陷區治理引發社會矛盾(T1)和復墾投入不足(T2)等潛在威脅。劣勢和優勢因素集均影響威脅因素集，如地方復墾經驗豐富、政策支持(S4)可以緩解引發社會矛盾(T1)、資金不足(T2)、流量指標不足(T3)等威脅；塌陷區面積大、涉及地類多、權屬差異大(W1)可能引發社會矛盾(T1)；利益分配機制不健全(W2)也會引發社會矛盾(T1)。機會因素集內部以及劣勢因素集內部子因素間也相互影響，如O1、O2、O3之間相互促進，調整產業結構，轉換經濟增長動力(O1)，通過解決礦區人民的生產、生態問題，進而推進城鄉一體化發展(O2)并改善生態環境，建設美麗沛縣(O3)，新型城鎮化建設也會推進礦區生態環境改善(O3)；威脅因素集內耕地減少和耕作半徑增加(T4)可能限制采煤塌陷區土地復墾，引發社會矛盾(T1)。

圖1 ANP-SWOT網絡層次結構圖Fig.1 ANP-SWOT network hierarchy diagram

3.2.2 采煤塌陷區土地復墾戰略評價

根據式(1)～式(4)，獲得各影響因素對采煤塌陷區土地復墾目標的影響權重，見式(7);其中，式(1)～式(3)計算結果見表3～表5。

ep=(0.072,0.026,0.036,0.160,0.117,0.004,0.000,0.230,0.152,0.025,0,0.026,0.096,0.054,0.003)T

(7)

表3 沛縣土地復墾戰略各影響要素未加權超矩陣Table 3 Unweighted super matrix of influencing factors of land reclamation strategy for Pei county

續表3

表4 影響因素集重要性矩陣Table 4 Importance matrix of different Influencing factor sets

表5 沛縣土地復墾戰略影響要素加權超矩陣Table 5 Weighted super matrix of influencing factors of land reclamation strategy for Pei county

可以看出，對沛縣北部礦區采煤塌陷區土地復墾影響最大的是調整產業結構、轉換經濟增長動力因素(O1)，權重值為0.230；其次為地方復墾經驗豐富、政策支持因素(S4)和推進城鄉一體化發展因素(O2)，權重值分別為0.160和0.152；礦產資源開發權與土地所有權不一致(W3)、 區域協調發展(O4)、耕地減少，耕作半徑增加(T4)三種因素對采煤塌陷地土地復墾影響不大，權重值接近于0。

3.2.3 采煤塌陷區土地復墾戰略方案比較

根據式(5)和式(6)獲得不同戰略方案的重要性排序結果Bm(式8)，計算過程結果見表6。

表6 不同影響因素下土地復墾戰略方案重要性比較Table 6 Comparison of the importance of land reclamation strategy responding to different influencing factors

續表6

Bm=(0.231,0.200,0.065,0.106,0.150,0.092,0.052,0.103)T

(8)

由8種土地復墾戰略備選方案的綜合權重值可以看出，SO1、SO2、ST2三種方案比較重要，權重值分別為0.231、0.200、0.150，說明在社會經濟轉型發展的背景下，礦業城市轉變經濟發展方式，尋找新的經濟增長極，帶動經濟發展同時拓展復墾資金來源渠道對采煤塌陷區土地復墾具有決定性作用；實現區域聯動治理、協調發展兩種方案權重值比較小，說明區域聯合治理是錦上添花之作，仍需重大戰略引導；ST1、ST3、WT1三種戰略權重值基本一致，均在0.1左右，三種戰略均為促進采煤塌陷區土地復墾的制度或規定。綜上所述，發展是解決一切問題的基礎和關鍵，采煤塌陷區土地復墾要抓住外在發展機遇解決礦區存在的社會、經濟與環境問題。

4 結 論

1) 影響采煤塌陷地復墾的優勢、劣勢、機會和威脅因素集相互依存或制約。機會因素集和優勢因素集之間、機會因素集與威脅因素集之間相互影響；劣勢因素集和優勢因素集均影響威脅因素集，機會因素集影響優勢因素集；機會因素集內部以及劣勢因素集內部子因素也相互影響。

2) 各影響因素重要性程度不同。對沛縣北部礦區采煤塌陷地土地復墾影響較重要的是調整產業結構，轉換經濟增長動力因素(O1)、地方復墾經驗豐富，政策支持因素(S4)和推進城鄉一體化發展因素(O2)，權重值分別為0.230、0.160和0.152；礦產資源開發權與土地所有權不一致(W3)、區域協調發展(O4)、耕地減少，耕作半徑增加(T4)三種因素對采煤塌陷地土地復墾影響不大，權重值接近于0。

3) SWOT分析得出的8種備選方案中土地復墾支持產業轉型發展(SO1)、土地復墾推動新型城鎮化建設(SO2)、多元化融資機制(ST2)三種方案比較重要，權重值分別為0.231、0.200、0.150，說明在社會經濟轉型發展背景下，礦業城市轉變經濟發展方式，尋找新的經濟增長極，帶動經濟發展同時拓展復墾資金來源渠道對采煤塌陷區土地復墾具有決定性作用。

4) 綜合影響采煤塌陷區土地復墾各因素間關系及8種備選戰略方案的重要性，認為沛縣采煤塌陷區土地復墾應首先把握沛縣調整產業結構，轉換經濟增長動力的機會，引入復墾后土地利用方共同治理開發，如發展水上光伏、現代農業示范園等，爭取各項資金，拓展融資渠道；其次，把握沛縣推進城鄉一體化發展的機會，規劃設計采煤沉陷區村莊搬遷新址，解決農民的生產和生活問題，同時推動沛縣國家級生態鎮建設和城鎮化水平；最后，要摸清采煤塌陷區土地損毀情況、適時適量增加流量指標、健全采煤塌陷區土地復墾利益分配機制等為采煤沉陷區土地復墾提供支撐和保障，多管齊下、系統治理，解決采煤塌陷區存在的經濟、社會和生態問題。