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废弃矿山的生态恢复与景观营造

2017-09-06杨复东

海峡科技与产业 2017年7期
关键词:景观营造生态恢复

杨复东

摘 要:随着科学技术的不断发展进步,人类对于新能源的开发利用技术越来越成熟,过去因发展所依赖的矿产需求量也在逐年减少,导致遗留下了许多的废弃矿山。为进一步促进我国社会经济的可持续发展,对废弃矿山要进行深度的改造与治理,因此,文章将结合实际案例,对当前我国废弃矿山的生态恢复与景观营造工作进行研究。

关键词:废弃矿山;生态恢复;景观营造

由于过去我国矿产资源开发工作很长一段时间管理无序,再加上加工技术整体滞后,并且采矿企业大多数只重视开发而忽略环保、重视经济而忽略生态[1]。所以,这些废弃的矿山不但给当地生态环境带来影响,还一定程度上制约了之前以矿产而主要经济支撑的城市发展。究竟要怎样对这些废弃矿山进行生态恢复,是当前急需解决的难题。对废弃矿山进行改造是改善当前矿山环境的第一步,打造矿山公园能够有效地营造自然景观与人文景观,利用生态恢复与文化再现的方式,对废弃矿山的经济效益、生态效益以及社会效益进行二度开发。笔者将结合实际的案例,对废弃矿山如何实现生态恢复与景观营造进行细致分析。

1 案例简介

该废弃矿山所在地区属暖温带季风气候区,由于东西狭长,受海洋影响程度有差异,东部属暖温带湿润季风气候,西部为暖温带半湿润气候,受东南季风影响较大。年日照时数为2284~2495小时,日照率52%~57%,年气温14℃,年均无霜期200~220天,年均降水量800~930mm,雨季降水量占全年的56%。主要气象灾害有旱、涝、风、霜、冻、冰雹等。气候特点是:四季分明,光照充足,雨量适中,雨热同期。四季之中春、秋季短,冬、夏季长,春季天气多变,夏季高温多雨,秋季天高气爽,冬季寒潮频袭。

当地的矿山遭废弃之后,重新再利用的可能性不高,倘若不及时对该废弃矿山进行治理,势必会给当地的生态环境造成恶劣影响,比如造成严重的水土流失、土地沙化等,并且会直接影响到当地居民的正常生活。废弃矿山的生态恢复工作十分艰巨且过程漫长,所以要极力建立一个人工生态系统模式,利用该模式让废弃矿山的地被在重建与恢复的过程中重新焕发生机,进而通过运景观营造去获取最大化的经济效益。

2 废弃矿山生态恢复的重要意义

开展廢弃矿山的生态恢复与重建工作,能有效地扩大植被的覆盖面积,从而不仅能够解决水土流失的困扰,还能够改良当地的生态环境,吸引动物的到来,并且还能够为当地居民的休闲娱乐提供更宽广的场地[2]。具体可以采取通过改良土壤、提高土壤的矿物质成分含量和加强植被的繁殖速度等手段,促进废弃矿山的生态恢复与重建,此外,对废弃矿山生态恢复工程中的植被进行合理配置,使得当地生态环境、气候得以改善,从而降低泥石流的发生概率以及净化当地的空气等,从而能够让当地居民的身心都得到愉悦。废弃矿山的生态恢复工作,有效地抑制了土地的进一步沙漠化,提升了土地的生产良率,进而促进了当地的社会经济发展,形成全新的以旅游为主导产业的经济产业链,为未来废弃矿山的景观营造打下了坚实的基础。

3 废弃矿山景观营造的设计规划

3.1 设计方向

将该废弃矿山的采石区初步设计为一座城市生态公园,结合湿地公园环境优美的特点,将湿地的重要生态价值完美展现出来。进而通过大力发展周边房地产、创新文化、娱乐休闲以及旅游产业,去逐步带动整片地区的经济发展,实现由过去矿产主导向资源型主导的城市产业转型的目标。

3.2 设计原则

结合废弃矿山的地理位置,将周边所有主要的景观进行集中,是整个废弃矿山景观营造设计规划的原则主旨[3]。该废弃矿山的设计理念主要凸显出“绿”的概念,将绿色森林作为景观的主要背景,然后充分利用周边的水面与土地,建立起一个交通便利的休闲娱乐场所。

4 废弃矿山生态恢复与景观营造的具体实施

进行大面积植树是有效治疗废弃矿山采石区的重要手段,对矿区的废弃场所进行填埋、山体种植土层的恢复、山体坡面的加固等技术措施,并结合该废弃矿山的实际情况,对其进行生态恢复与景观营造,具体工作可从如下几个方面去实施。

4.1 原有矿山遗留的石渣清理及土壤回填的基础工作及坡面整体的喷播挂网工作

矿山多为坡度比较大的坡面,如何处理好坡面是矿山治理的基础工作,对于本案例中最大的坡面角度有60°多度,所以相对治理起来施工难度很大。

在治理中首先是对原有表面遗留的石料残渣进行统一的清理工作,从而确保表面的基础山体相对稳定。

其次为了后期的整体苗木种植,进行相应的种植土覆盖,因考虑到山体的自然坡度,所以表层种植土基本回填15~20cm即可。

再次坡度较大区域进行整体的喷播挂网工作,①挂网的主要材料为镀锌低碳钢丝,菱形结构,基本尺寸:丝径Φ2mm,网孔5*5cm,放卷:自上而下 连接:相邻两卷钢丝网要求有10cm重叠并分别用铁丝连接。固定:利用电锤钻孔,孔向与坡面垂直:用L型锚钉,选用Φ6~8钢筋打制,长度200~300mm,固定铁丝网,网钉密度为4~5枚/m2。对于个别不平顺德坡面,为保证铁丝网贴附坡面,必须增加锚钉密度。对风化程度较高的松动类坡面,要求增加锚钉并以木(竹)制钉子加以辅助,以保证网与坡面的牢固结合。②客土喷播施工将客土材料和植物种子加入客土喷播机,加水搅拌均匀即可进行喷播施工。选用专用客土喷播机,该喷播机料仓容积为5m3;,设备原理是发动机连接传动部位,将料仓内的材料搅拌均匀,然后采用挤压和空压方式输送到施工面,并均匀地喷播至边坡表层。自上而下分二次实施喷播,第一次喷播厚3cm,待客土稳定后(10~20min),再喷播第二次至设计厚度,喷播时在岩性破碎、岩质坚硬坡段喷层厚度可适当增加。③边坡覆绿质量的好坏关键在于植物品种的选择。选择根系发达,生根性强、耐干旱、抗寒冷、耐贫瘠、抗病虫害强的品种。针对上述情况,结合本地区的气候条件和工程实际情况,遵循适地适时的原则,多选用灌木、豆科植物和乡土植物品种,如马刺、胡枝子、紫穗槐、火棘、女贞等。考虑前期的固定护坡能力和植物的演替过程,适当加入草本植物,如狗牙根、高羊茅、百喜草、紫花苜蓿等。对于选用的种子应进行催芽处理,选择不同品种间的合理播深、分层喷播,确保发芽率。此次采用冷、暖两季种子混合,比例适宜,品种多样化,施工时根据具体情况适当调整。endprint

4.2 植被群落的生态恢复工作

通过对废弃矿山区域内的自然植物进行统计,不难发现废弃矿山目前所形成植被群落是经过了长时间的植物入侵、定居、群聚以及优胜劣汰等过程,进而慢慢形成了不同優势种类型的植被群落[4]。该废弃矿山的植被种类非常多,这很大程度上与其废弃的地理条件与废弃时间长短有关系,通过实地研究会发现该地区常见的植被群落有:①废弃时间4~9年时形成的植被群落主要包括鸡眼草、铁扫帚群落。这一类植被群落所在环境通常土壤偏差、地质干旱,覆盖面积通常会超过30%。②废弃时间超过10年形成的五节芒单优势植被群落,所处环境较好,不过在植被群落的不断扩展当中,其伴生植物会逐渐消亡。③废弃时间超过15年形成的禾本科植被群落,所处土壤一般为偏湿润的煤矿废弃地区,覆盖面积通常会超过20%。④废弃时间超过20年会形成胜红蓟单优植被群落,所处土壤土质较好且湿润,覆盖面积通常会超过50%。

结合本案例矿山恢复的植物配置主要还是以适合当地的本土树种进行人工营造及恢复,主要采用的苗木品种有乔木及花灌木类:朴树、香樟、银杏、乌桕、女贞、桂花、山杏、枣树、石楠、石榴、木槿、丛生紫荆、红叶李、侩柏等,地被类主要有大叶黄杨、铺地柏、金叶女贞、金边黄杨、鸢尾、狼尾草、迎春、毛娟等。其次对于山体坡度较大区域的乔木种植要进行必要的树穴局部土壤更换工作,常规的换填方式是树穴直径大于苗木土球直径的30cm,树穴底部低于土球底部20cm,在苗木种植时使用种植土参和营养土进行回填捣实,但山体立地条件比其他区域还要差,所以在常规的基础上树穴的开挖尺寸进行了加大,从而保证后期苗木根系生长有足够的空间。

4.3 现有地貌与景观的结合

对于本案例中山体生态恢复除采用挂网喷播的技术方法外,另一个重要的技术方法就是增加毛石挡土墙结构,从而解决山体坡度特别大区域的落差问题,形成大面积的绿化种植池,增加生态恢复的绿量。

毛石挡土墙的具体做法及要求主要注意以下几点:

(1)砌体石块应互相咬接,砌缝砂浆饱满,砌缝宽度一般不大于3cm,上下层错缝距离不小于8cm,并应尽量使每层石料顶面自身形成一个较平整的水平层,或通过适当的调整,每隔70~120cm找平一次,作为一个较平整的水平层。

(2)砌石时,一般应按平面上先砌角石,最后砌填腹石英钟的顺序进行。其空隙必须用砂浆挤填密实;严禁通缝,叠砌,贴砌和浮塞。

(3)砌体勾缝应牢固美观,色缝时,其宽度,厚度要求基本相称。

(4)砌体出地面后,砌缝强度容许(胶结强度达到处70%),即可及时回填.内摩擦角大于30°,重度=18kN/m3时,分层夯实,密实度大于94%,墙后填料中的树皮,草根等杂物应清除干净。

(5)挡土墙在砌筑过程中,必须随时掌握砌到一定高度后按设计要求尺寸位置设置泄水孔,并在进水孔墙背做好反滤防渗隔水设施,从第一排泄水孔至顶上一排泄水孔回填50cm厚砂卵石,第一排泄水孔进水口以下应铺设一层20cm厚的不透水夯实土层;反滤层第一排泄水孔应高于沟底0.3m设置。

5 结束语

综上所述,对废弃矿山进行有效治理之后,对废弃矿山生态环境的保护工作起到了非常重要的作用。坚持“尊重自然、统筹兼顾、科学重建”的思想指示,充分挖掘废弃矿山的景观价值,将其风景面貌完美地展现出来。废弃矿山为景观营造提供了良好的平台,通过科学的分类整合对整个废弃地进行综合规划,让原本废弃的生态再次焕发生机,有效地避免了环境的进一步恶化,不但促进了当地的生态平衡,还推动了我国园林建设的可持续发展。

参考文献

[1] 毛正刚.废弃矿山的景观营造和生态恢复[J].现代园艺,2015(19):93-94.

[2] 李香梅.浅议废弃矿山的生态恢复与景观营造[J].资源节约与环保,2015(5):177.

[3] 袁哲路.矿山废弃地的景观重塑与生态恢复[D].南京林业大学,2013.

[4] 宋丹丹.石灰岩矿山废弃地生态恢复与景观营建研究[D].河北农业大学,2012.

[5] 李悦.废弃矿山的生态恢复与景观营造[D].北京林业大学,2010.endprint

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