段寧 王燕飛
河南科技大學土木建筑學院 河南 洛陽 471023
礦業開采在我國有著悠久的歷史,最早從西周開始就有了礦業開采的相關記載[1]。中華人民共和國成立之后,隨著我國國內工業產業的不斷發展,各地政府及個人對礦產資源的開采呈逐步擴大化趨勢,在長期粗放式的管理模式下,這種高消耗低產出的開采方式雖然帶來了一些經濟利益,但也對我國的生態環境造成了諸多影響[2]。對礦坑廢棄地進行生態修復與景觀重塑不僅恢復了礦坑自身的生態價值,還帶來了一定的社會經濟價值[3],有利于我國生態文明建設和人居環境建設,對居民、城市以及社會都有著重要的現實意義。目前國內加強了對礦坑廢棄地生態景觀設計的研究,例如南寧園博園采石場花園、南京湯山礦坑公園、上海辰山植物園等[4-6],為礦坑的修復設計提供了一些經驗。
本文主要以礦坑的生態修復與景觀設計再利用為主題,以萬安山采石礦坑景觀規劃設計為例,選取并采用適用于萬安山礦坑修復的具體技術措施與設計方法,提出針對萬安山礦坑生態修復與景觀再造的具體策略,希望能夠對河南省內乃至其他地區礦坑廢棄地的生態景觀修復提供一定的參考借鑒。
萬安山采石礦坑廢棄地位于洛陽市萬安山龍門段區域,二廣高速東側,屬于洛陽市龍門旅游園區的管理范圍,總占地面積為約64.5hm2,場地隨地形特征呈現不規則形狀,地形起伏變化大,包含斷崖、丘陵和洼地等地形,總體地形東南高西北低,項目內被道路及地形分割成多個大小不一的區域,各區域間地形地勢差異化較大,特點鮮明。
根據景觀特征的差異,礦坑廢棄地可分為巖壁(>75°)、裸巖陡坡(>40°-75°)、邊坡(>10°-40°)、坑口遺跡地以及其他受干擾類廢棄地5種類型[7]。對于巖壁及裸巖陡坡的植被修復應根據不同狀態和不同景觀來進行選擇,可采用不干預并維持自然演替;或是運用植被進行修飾與遮擋;或者采用掛網噴播復綠的方式。在進行生態保護的同時也要注重人文景觀的塑造,礦坑廢棄地作為人為破壞的場地,在場地內一定是留下了原有的工業廢棄構筑物,而這些歷史遺存作為一種原有資源可以實現場地內的人文價值重現,通過保留這些礦業設施,如墻、傳送帶、廠房等,合理創造景觀節點,從而使人們可以追溯場地內的歷史淵源,形成豐富的聯想和興趣。
針對萬安山采石礦坑廢棄地的生態修復,通過運用不同方法手段對山體邊坡、渣石、土壤、植物及水體進行修復治理。
2.2.1 邊坡復綠修復技術。首先通過邊坡基質和坡度大小來確定不同區域修復的難度的大小,并將其分為邊坡難修復、邊坡較難修復與邊坡易修復地區。針對邊坡難修復的區域可選用植生槽復綠法、植被混凝土噴播技術;針對邊坡較難修復的區域使用的方法有掛網客土噴播法、蜂巢式植草格;針對較易修復的邊坡,則采用土工三維網墊植草護坡和植生袋綠化技術。
2.2.2 渣石及固體廢棄物處理。礦坑廢棄地跟別的性質的土地不同,場地內都會有較多的渣石及固體廢棄物,在傳統的改造設計中,往往只是將這些渣石粉碎填埋,并沒有做出生態化的利用和改造,在本項目中利用礦渣、碎石作為再生磚的原料;碎石瓦礫用作園路的材料進行美化;將拆除的鋼鐵構建改造成建筑小品重新使用。
2.2.3 土壤污染修復技術。在處理場地內污染嚴重或是土層較薄的土壤時,可以采取異地熟土的置換或是覆蓋,對需要換填的土壤進行局部的更換,之后通過植物的覆蓋和微生物的生長來解決土壤的物理性狀。可選用一些適合植物追肥施用的氮、磷肥料,配以栽植固氮效果良好的植物,共同促進后期植物的生長與土壤的恢復。
2.2.4 植物修復技術。綠色植物的生長有利于降解、吸收和揮發污染物質,從而實現對環境污染的持續治理。土壤污染地區的植物修復技術可采用超積累植物、揮發性強的植物、具有固化作用的植物[8],通過植物的種植將土壤中所含的一些重金屬吸收、揮發或阻斷其流動路徑。同時也要種植一些固氮植物,改善土壤結構,降低土壤鹽堿度,增加土壤肥力,使得土壤與植物都得到良好的生態恢復效果。
2.2.5 水體整治與水資源的利用技術。場地內遺留的較深礦坑,可將其打造成濕地景觀,根據水文特征調節各坑塘的水量,構建多種類型的水體景觀。濕地建設完成后配套設計生態岸坡,因地制宜選用木樁、植物、塊石等生態岸坡保證岸坡的穩定性與生態性。
3.1.1 區位分析。項目位于洛陽市洛龍區和伊川縣的交界處,西臨伊河和龍門石窟景區,場地位于龍門山區內,場地周圍有重要交通線分布,火車道和二廣高速臨近設計場地,市內龍門大道、洛伊快速路、南山大道等主要交通干道在周圍均勻分布,同時周邊臨近龍門石窟、倒盞民俗村、萬安山旅游度假區等多處自然人文景觀。
3.1.2 場地SWOT分析。優勢:場地位于河南省洛陽市萬安山一帶,周邊場地臨近龍門石窟景區和萬安山旅游度假區,區位優勢與交通優勢顯著。劣勢:場地內因采石場開發造成地形破碎,并遺留有大量的廢渣及固體廢棄物。場地因污染廢棄導致土壤環境污染,植被大多是自然生長的苗木,喬木少,多雜草灌木。機遇:在各項政策的引導下,露天礦坑的治理促進了城市生態治理與生態修復的進程,加快了城市生態環境和礦業綠色發展轉型升級步伐。劣勢:礦坑公園的建設和修復難度較一般的公園規劃難度大,周期長,短時期內也很難收到顯著的效果,并且治理污染還需要耗費大量的資金,因此應做好時間周期的規劃安排,加強場地后期的管理維護,使得場地恢復按階段盡快完成。
3.2.1 規劃設計目標。基于城市生態基礎設施建設與區域生態安全的構建,在充分了解場地現狀、地形地貌、交通環境和人文資源的基礎上,利用場地已有的資源條件,借助推廣綠色礦山建設的政策支持,對現有的礦山廢棄地進行合理規劃有效利用,成為承載洛陽人民歷史記憶的礦坑公園。
3.2.2 規劃設計理念。以礦坑旅游+為核心的設計理念,將礦坑旅游與文化、體育、生態、農業等各個領域結合起來,形成多領域的橫向深度融合發展,依托礦坑獨特的自然基底,補充洛陽市礦坑旅游市場的空白,致力于將其打造成為洛陽近郊休閑游學的最佳目的地之一。
3.2.3 總體結構布局。萬安山龍門段礦坑修復綠化工程總體規劃結構為一軸、一廊、兩核、七景。其中一軸橫跨場地東西部,是一條貫穿山體東西的景觀體驗軸;一廊位于場地東側山脈,是場地內綜合生態修復及植被恢復的綠色長廊;兩核分別為濕地景觀中心和山地景觀中心;七景則分散于園內各處,分別設置農耕體驗點、遺址濕地景觀、梯田花海、休閑營地、兒童游樂場、山地探險、森林棧道等核心景觀節點。
3.2.4 功能分區。根據項目總體規劃結構,結合場地的地形地貌、周邊環境、場地現狀以及人群活動的日常需求,歸納其景觀特征與設計理念,將全園分為七大功能分區。
文化體驗活動區:位于場地內的北部,場地原址為采石場廠房與廢渣堆置處,之后廠房廢棄拆除,形成了場地內一片開闊的平坦地帶,基于原有遺址地,引入礦坑歷史過程,通過設置工業文化歷史長廊的形式,科普礦業歷史發展,使得游覽者了解場地文化內核,感受工業歷史文脈。
農耕農藝體驗區:位于場地內的西側,場地的次入口便在此區域內,區域內設置了服務中心、停車場、龍門耕讀園、采摘園、農耕文化體驗園與靜語廊等景點,根據場地內土壤特性進行改良,栽種果樹和綠色蔬菜。
礦野濕地景觀區:位于場地西部中間地帶,挑選兩個規模較大的礦坑保留其地形地貌形成湖泊,其余小礦坑進行填埋復綠,通過植物配置營造景觀,在湖泊中設置親水平臺和礦坑碼頭以及湖心島,使人們可以在游覽時親水休閑,達到豐富游覽空間和增加玩賞活動的目的,在湖中架設景觀橋,方便游人通行,暢通游覽路線。
山地運動探險區:位于場地東南部,由于此處地形起伏大、坡度較大,適宜規劃設計一些運動探險場地,根據地形起伏的程度依次規劃設置了三種不同的運動項目,為場地提供了更多的可玩性,也為周邊居民和公司團建活動提供了好去處。
山林植被保育區:位于場地東部地區,主要設置的景點有森林漫步、登山棧道、觀景臺和幽翠亭。在疏林草地間搭建曲折蜿蜒的登山棧道,供游人攀登漫步。同時在原生生態恢復較差的地區種植層次分明的觀賞性、保育性植物,形成蔥蔥郁郁的森林景觀,并在其間規劃觀景臺,在山坡最高點設置幽翠亭,登高賞景的同時也給游人提供休息的空間。
休閑游憩活動區:位于場地中南部地區,是一塊地勢較高但地形較為平坦的地區,在此處分別設計親子游樂園、休閑廣場、演藝草坪、帳篷營地、燒烤營地六大功能節點,同時滿足青年人、老人和兒童不同年齡階段的不同需求,便于人們更好地放松心情、享受自然。
梯田花海展示區位于場地的中北部,原有場地地形便呈現階梯式,在遵循原有地形的基礎上,將區域劃分開來,分別種植不同顏色不同品種的花卉營造花海景觀。
本文對洛陽市萬安山采石礦坑進行規劃研究,以礦坑廢棄地的生態修復理論為基礎,探索出一套礦坑廢棄地生態修復的景觀重塑策略和生態修復方法,并以此實現洛陽市萬安山采石礦坑的生態景觀重塑。通過研究對萬安山采石礦坑的未來發展提出以下建議:
在城市發展和場地特征的基礎上,因地制宜地對各種礦坑廢棄地進行規劃設計,加強生態、文化、法律等多學科的交叉與融合,使得礦坑的修復與發展更加長久與多元。
在礦坑修復的過程中引導廣大民眾積極參與,社會各界共同努力,設計者在其中應該規劃好公共參與的途徑與方式,優化公眾反饋渠道,合理吸收公眾的建議意見,共同助力生態環境更好地發展。
更新技術輔助規劃設計。山體修復技術、場地現狀收集分析技術不斷更新,運用遙感技術、GIS技術、AI技術等為礦坑的生態修復景觀規劃提供更為翔實的數據。