兩淮礦區(qū)采煤塌陷國土空間生態(tài)修復(fù)及景觀提升策略研究

吳問琦

(合肥工業(yè)大學(xué)設(shè)計院(集團)有限公司，安徽 合肥 230009)

1 引言

煤炭資源是我國重要的基礎(chǔ)能源，煤炭工業(yè)在國民經(jīng)濟建設(shè)中具有重要的戰(zhàn)略地位，為我國的現(xiàn)代化建設(shè)提供了重要的能源保障。煤炭工業(yè)在促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的同時，也給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境等方面帶來了較大程度的負(fù)面影響，其中最突出的就是采煤塌陷區(qū)的出現(xiàn)。在高度重視生態(tài)文明建設(shè)、實施國土空間生態(tài)修復(fù)、推進山水林田湖草生命共同體全方位系統(tǒng)綜合治理的大背景下，應(yīng)高度重視采煤塌陷國土空間的生態(tài)修復(fù)。本文以安徽省兩淮礦區(qū)的采煤塌陷國土空間為研究對象，探索了該類國土空間生態(tài)修復(fù)和景觀提升模式。

2 兩淮礦區(qū)采煤塌陷特點及其國土空間受影響概況

安徽省兩淮煤炭礦區(qū)是我國14個大型煤炭工業(yè)基地之一和6個煤電基地之一，涉及安徽省皖北六市的10區(qū)9縣；當(dāng)前兩淮礦區(qū)現(xiàn)狀采煤塌陷區(qū)面積約695 km2，影響人口約74萬人。

兩淮礦區(qū)煤礦屬平原多煤層開采類型；其中淮北煤田煤層薄，多形成淺碟狀采煤塌陷區(qū)，相對較容易穩(wěn)沉；淮南煤田可采煤層厚度大，開采持續(xù)時間長，地表移動和變形大，地面沉降范圍遠(yuǎn)超開采范圍，其采煤塌陷具有沉陷面積大、分布廣、塌陷程度深、易積水、穩(wěn)沉?xí)r間長的特點。其中塌陷深度小于1.5 m區(qū)域，高于地下潛水位，不易受水危害，多形成沉陷凹地；塌陷深度在1.5～5 m區(qū)域，多形成丘陵崗地，并局部形成積水洼地；塌陷深度大于5 m的區(qū)域，受地下水影響，多形成大面積沉陷湖[1]。兩淮礦區(qū)采煤塌陷國土空間受影響情況主要如下。

2.1 生態(tài)環(huán)境被破壞

地下采空區(qū)誘發(fā)覆蓋巖層變形破壞、地表形成采煤沉陷凹地、積水洼地、沉陷湖塘等，造成皖北礦區(qū)生態(tài)環(huán)境不同程度的惡化；不僅破壞了地表土壤環(huán)境，大規(guī)模地改變了水文地質(zhì)條件，加劇了水土流失；還改變了動植物生長棲息環(huán)境，減少了生物種群數(shù)量。同時，兩淮礦區(qū)內(nèi)煤矸石場長期的堆存、污染形成蓄積性破壞，并因矸石溶淋而導(dǎo)致地下水系和淮河干流被污染。

2.2 耕地資源受損

煤炭的大規(guī)模持續(xù)開采形成了拉坡地、季節(jié)性積水、常年積水等；造成水土流失、耕地減產(chǎn)，甚至大量優(yōu)質(zhì)耕地沉入水中，難以復(fù)墾，耕地核減與基本農(nóng)田保護矛盾突出。

2.3 居民生產(chǎn)生活受影響

采煤塌陷造成居民房屋受損倒塌，道路開裂下沉，市政基礎(chǔ)設(shè)施和水利設(shè)施也不同程度受損，極大地影響了居民的生產(chǎn)和生活。

2.4 地貌景觀破敗

采煤塌陷極大地改變了原有地形地貌，并因粉煤灰污染、煤矸石隨意堆放、污水隨意排放和疏于管理，造成塌陷區(qū)地貌景觀呈現(xiàn)出蕭條破敗的景象。

3 兩淮礦區(qū)采煤塌陷國土空間生態(tài)修復(fù)策略

兩淮礦區(qū)的采煤塌陷國土空間分布范圍廣，涉及生態(tài)空間、農(nóng)業(yè)空間和城鎮(zhèn)空間；包括淮河干流及其主要支流的受塌陷影響生態(tài)廊道、湖塘、林地、耕地、園地和城鎮(zhèn)、村莊等多種空間地貌。

采煤塌陷國土空間不同于一般的國土空間，實現(xiàn)其生態(tài)修復(fù)，首先需要防治地質(zhì)災(zāi)害隱患和環(huán)境污染；其次針對采煤塌陷生態(tài)空間、農(nóng)業(yè)空間和城鎮(zhèn)空間的不同特點，分區(qū)分類提出生態(tài)修復(fù)策略。

3.1 地質(zhì)災(zāi)害隱患防治策略

兩淮礦區(qū)煤炭開采時間長，塌陷面積大，塌陷程度深，且穩(wěn)沉?xí)r間較長；應(yīng)對采煤塌陷區(qū)進行地災(zāi)監(jiān)測，及時識別采空區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患，并根據(jù)穩(wěn)沉情況采用灌注充填、剝挖回填等方式及時進行防治；對于非穩(wěn)沉區(qū)，應(yīng)探索前置式防治措施[2]。

3.2 環(huán)境污染防治策略

采煤塌陷區(qū)較特殊的污染物主要是煤矸石、粉煤灰及其帶來的水體和土壤污染。對于煤矸石、粉煤灰等固體污染物，應(yīng)就近處理進行資源化利用；具備條件的矸石山，可以進行地形整修、土壤重構(gòu)和植被重建，對其進行生態(tài)復(fù)綠。采煤塌陷區(qū)水體和土壤主要受重金屬污染；一般采用生態(tài)補水、生物法處理等方式治理水體重金屬污染；采用深耕翻土、換土等方法治理土壤重金屬污染[3]。

3.3 生態(tài)空間功能修復(fù)策略

生態(tài)空間修復(fù)可根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)功能受損程度和自然恢復(fù)能力評價情況，采取自然再生、輔助恢復(fù)和生態(tài)重塑3種修復(fù)策略。

(1)自然再生。對于生態(tài)系統(tǒng)功能受損較小，自然恢復(fù)能力較強的采煤塌陷區(qū)，可采取停止引起生態(tài)退化的人類活動，讓原生態(tài)系統(tǒng)逐步自然恢復(fù)的修復(fù)策略[4]。

(2)輔助恢復(fù)。對于生態(tài)系統(tǒng)功能受損有一定退化，自然恢復(fù)能力較弱的采煤塌陷區(qū)；一般采取必要的人工干預(yù)措施，通過整地客土、植樹復(fù)綠、平整溝壑、防止水土流失、強化生態(tài)系統(tǒng)功能連接，幫助原生態(tài)系統(tǒng)功能逐漸恢復(fù)。

(3)生態(tài)重塑。對于生態(tài)系統(tǒng)功能嚴(yán)重退化，自然恢復(fù)能力喪失的采煤塌陷區(qū)，重新評估該場地在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中的功能，重新引入本地生物群落，重建適應(yīng)本地特征的生態(tài)系統(tǒng)[5]。

3.4 農(nóng)業(yè)空間綜合整治策略

農(nóng)地是采煤沉陷區(qū)占比最大的空間類型；也是地形地貌變化最大的空間類型；在農(nóng)業(yè)空間綜合整治中，應(yīng)根據(jù)土地塌陷程度的不同采取相應(yīng)的治理策略。

對于塌陷深度小于1.5 m的不積水,且水土資源條件較好的區(qū)域，即塌陷深度淺，高于地下潛水位，不易受水危害的區(qū)域；通過挖深墊淺、土地平整和健全配套設(shè)施，使其恢復(fù)為具有可耕種能力的農(nóng)業(yè)用地。

對于塌陷深度大于1.5 m,地形坡度不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的區(qū)域，宜改變原有作物種植方式，推進土地復(fù)合利用，增加農(nóng)田生物多樣性，兼顧發(fā)展農(nóng)業(yè)、林業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，構(gòu)建復(fù)合的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)[6]。

對于塌陷程度深，常年形成深積水的農(nóng)業(yè)空間，其生態(tài)系統(tǒng)已由陸地生態(tài)系統(tǒng)變?yōu)樗懝采鷳B(tài)系統(tǒng)；宜將該部分農(nóng)業(yè)空間納入生態(tài)空間統(tǒng)一進行生態(tài)修復(fù)，并在國土空間規(guī)劃中對該部分農(nóng)業(yè)空間進行核減。

3.5 城鎮(zhèn)空間生態(tài)修復(fù)策略

兩淮礦區(qū)各煤礦在劃定煤炭開采范圍時，一般會避開城鎮(zhèn)建成區(qū)；但隨著采煤塌陷程度的加深，地面沉降范圍逐漸超過開采范圍，進而影響到城鎮(zhèn)空間的邊緣區(qū)域。采煤塌陷區(qū)城鎮(zhèn)空間生態(tài)修復(fù)，應(yīng)通過重新梳理溝通塌陷水體和原有城鎮(zhèn)水系，提升城鎮(zhèn)防洪排澇能力，保障城市生態(tài)安全；構(gòu)建由各類生態(tài)公園、城市公園、防護綠地、附屬綠地等共同組成的城鎮(zhèn)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化城市生態(tài)格局；保護和恢復(fù)城鎮(zhèn)特色生態(tài)風(fēng)貌，提升城市環(huán)境品質(zhì)[7]。

4 兩淮礦區(qū)采煤塌陷國土空間景觀提升策略

防治地質(zhì)災(zāi)害隱患和環(huán)境污染，推動采煤塌陷生態(tài)空間、農(nóng)業(yè)空間和城鎮(zhèn)空間的生態(tài)修復(fù)，是恢復(fù)采煤塌陷區(qū)生態(tài)服務(wù)功能，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能，修補城鎮(zhèn)服務(wù)功能的基本要求；同時應(yīng)根據(jù)兩淮礦區(qū)采煤塌陷國土空間的特點，采取不同的景觀提升策略，導(dǎo)入休閑游憩功能，提升國土空間品質(zhì)[8]。

4.1 濕地公園建設(shè)策略

兩淮礦區(qū)采煤塌陷湖塘眾多、積水面積大；通過疏浚和連通湖、河、溝、塘，生態(tài)化改造濱水護岸，景觀化改造地形地貌，種植季相變化豐富、層次多樣的陸生植物、緩沖帶植物和水域植物；并在不影響生態(tài)服務(wù)功能的前提下，根據(jù)服務(wù)對象需求設(shè)置園路、活動場所、景觀小品、配套服務(wù)設(shè)施等，打造環(huán)境優(yōu)美、休閑游憩功能豐富的濕地公園[9]。

4.2 生態(tài)園林建設(shè)策略

對于城鎮(zhèn)近郊無大片積水、地形高差變化大,且不宜復(fù)墾為耕地的采煤塌陷空間，將生態(tài)修復(fù)和園林建設(shè)需求相結(jié)合；以植物種植方式為主，建設(shè)苗圃基地、植物園等，按照生態(tài)景觀學(xué)原理科學(xué)規(guī)劃，發(fā)揮最大的生態(tài)效益和景觀效益。

4.3 休閑觀光農(nóng)業(yè)建設(shè)策略

在對采煤塌陷農(nóng)業(yè)空間進行綜合整治時，可對采煤塌陷區(qū)的水面、洼地、坡地進行綜合改造，適當(dāng)采取景觀化手法來整理農(nóng)業(yè)空間，增加休閑服務(wù)設(shè)施；導(dǎo)入農(nóng)業(yè)觀光功能、休閑度假功能、農(nóng)旅文化教育功能等。

4.4 廢棄棕地景觀利用策略

對于煤礦閉坑后廢棄的工業(yè)廣場、矸石山等，應(yīng)進行景觀提升利用。一是充分挖掘廢棄工礦遺產(chǎn)的文化價值，重新利用廢棄工礦設(shè)施，建設(shè)工礦遺址公園，活化公園功能；二是對矸石山等廢棄棕地進行植被重建和生態(tài)復(fù)綠，導(dǎo)入游樂功能，建設(shè)必要的休閑服務(wù)設(shè)施，重現(xiàn)棕地生態(tài)價值和景觀價值[10]。

5 結(jié)語

通過防治采煤塌陷區(qū)地質(zhì)災(zāi)害隱患和環(huán)境污染，分區(qū)分類對采煤塌陷生態(tài)空間、農(nóng)業(yè)空間和城鎮(zhèn)空間進行生態(tài)修復(fù)；并根據(jù)不同類型國土空間特點，采取不同的景觀提升策略，導(dǎo)入休閑游憩功能；有利于發(fā)揮采煤塌陷治理的生態(tài)效益和景觀效益；有利于提升采煤塌陷國土空間品質(zhì)；有利于促進兩淮礦區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展。