枣庄市破损山体生态修复方式建议浅析

朱利民，庞成宝，贾继成，张祥意 *，张晓波，张飞

(1.山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地勘局第二地质大队),山东 济宁 272100；2.枣庄市自然资源事业发展中心(枣庄市生态修复中心),山东 枣庄 277800)

0 引言

枣庄是因资源而兴的城市，山体作为不可再生资源，在城市发展中的作用日益显著。枣庄大规模开采石灰岩矿产资源可追溯到20世纪八九十年代。随着矿产资源的开采，衍生了很多地质环境问题，主要表现在地形地貌景观破坏、土地资源破坏两方面，严重影响了地区生态环境，同时制约了经济发展[1-2]。根据全市破损山体分布现状，制定合理的治理规划，探索适宜本地区的生态修复模式，可以为全市合理、科学、有序开展破损山体修复提供参考。同时也为其他地区开展全域破损山体生态修复工作提供借鉴[3-6]。

1 地质条件

枣庄市在大地构造上属于华北板块的一部分，位于华北地块鲁西隆起南缘，属华北地层大区、鲁西地层分区，地层发育较为齐全。由老到新依次为：泰山岩群山草峪组、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭-二叠系、侏罗系、古近系及第四系。其中该区域石灰岩矿主要富矿层位为寒武—奥陶系九龙群张夏组[7-10]。区域上，受郯庐断裂长期左行扭动影响，派生了许多区域性NW—NNW向断裂。地质构造复杂，主要以凹陷、褶皱和断裂为主。岩浆岩主要为晚太古代、元古代和中生代等地质时期，分布于枣庄区域西部一带，早寒武纪岩浆岩分布面积较广，多见呈岩株或岩基产出，其他时代的岩浆岩出露面积小，多呈岩脉或小岩株产出。岩浆岩在枣庄地区的出露面积约占基岩出露面积的四分之一[11-12]。

2 研究思路

目前，济南市开展了破损山体保护相关研究，对全市城市建设区外的山体保护控制线进行了初步划定。科学、合理确定破损山体的生态修复治理方式的基础便是准确掌握全市破损山体的分布、数量、名称、范围、属地、基本地质条件、破损情况等内容。首先，利用无人机对破损山体进行航摄作业，测量范围由室内三调影像圈定结合实地调查确定(比例尺1∶1000，地面平均分辨率不得低于0.1m)。以航摄作业形成的正射影像图为基础，开展野外山体调查，调查内容包括山体类型、山体名称、地理位置、分布情况、分布数量、分布范围、山体面积、山体规模、山体地质特征、与“三区两线”可视范围内位置关系等基本信息。结合正射影像图和野外调查结果，将山体位置范围线套合最新的“生态红线”数据，确定位置关系。整理破损山体分布高程、长、宽、高、平面面积、立面面积等特征数据，对圈定的破损山体范围叠合三调数据，汇总统计破损、压占各地类面积[13-14]，并初步估算破损山体可供开采资源量，确定破损山体生态修复治理原则后，对每座破损山体治理模式提出生态修复方式建议。

3 破损山体生态修复建议

3.1 生态修复方式确定原则

目前，破损山体生态修复方式主要分为自然恢复、简易工程治理、工程治理、开采式治理。

(1)生态红线范围内的生态公益林保护范围。若破损山体处于生态公益林保护范围之内，则无法实施任何工程治理方式，只能采用自然恢复方式。

(2)山体可供开采残余资源量。因破损山体实施生态修复工程投资较大，若山体参与可采资源量较大，可优先考虑采用开采式治理方式，多余资源量在保证“谁投资、谁受益”的前提下，收益规范化运作全部用于本地区的生态修复工作[15-16]。

(3)破损山体与“三区两线”可视范围位置关系及破损程度。对“三区两线”可视范围内矿山地质环境问题较重、造成严重视觉污染和环境问题的破损山体，可采取危岩体清除、削坡、防排水工程、种植槽法、种植孔法、基部回填法等治理措施进行工程治理；对处于“三区两线”可视范围内、山体破损程度相对较轻的破损山体，以及不处于“三区两线”可视范围内、山体破损一般到较严重的破损山体，为节约治理成本，可通过工程绿化等简易措施进行简易工程治理；对不处于“三区两线”可视范围内、矿山地质环境问题较轻、山体破坏造成环境问题不很严重的破损山体，可通过自然恢复或配合简易工程绿化措施，达到与周围环境相协调治理效果[17-18]。

3.2 破损山体分布情况分类及可供开采残余资源量计算

根据生态修复方式确定原则，需要对全市破损山体类型进行分类，并估算每座山体的可采残余资源量。枣庄市共分布破损山体303处，其中滕州市40处，山亭区65处，薛城区27处，市中区40处，峄城区78处，台儿庄区53处。根据破损山体分布情况，经过实地调查，进一步细化破损山体位置关系。破损山体位于“三区两线”可视范围内109处，非“三区两线”可视范围内194处。套合最新“生态红线”数据后，可知枣庄市303处破损山体中，与“生态红线”相交的192处，不在“生态红线”范围内的111处。其中192处与“生态红线”范围相交的破损山体中，完全位于“生态红线”的破损山体69处，绝大部分位于“生态红线”的破损山体52处，部分位于“生态红线”范围内的破损山体71处。经与三区两线、生态红线叠加分析，将破损山体类型分为4类(表1，图1)。

1—铁路；2—高速铁路；3—高速公路；4—在建高速公路；5—国道；6—省道；7—破损山体；8—生态红线范围

表1 破损山体类型分类及数量表

以山亭区某破损山体为例，该处破损山体破损平面面积25.2hm2(378亩)，破损土地类型以裸岩石砾地、其他草地为主，该处破损山体已开采破坏殆尽，破损面最高处落差43m，治理区范围内无生态红线及生态公益林分布。

按照与周围地表齐平，并参考当地常年地下水侵蚀基准面，设定土石方平整标高，应用CASS网格(4m×4m)法计算现状标高与设定标高之前的土石方量。

计算过程为：首先利用软件计算现状野外采集的数据高程计算到假定的目标面，平面的可采方量为W1=79372m3,再计算设计地形形成数据高程计算到假定的目标高平面的需填方量W2=15630m3。则此破损山体的可采方量W方量=W1-W2=63742m3(图2)。

图2 可供开采资源量计算示意图

可供开采资源量计算主要根据经验计算，根据枣庄地区石灰岩矿成矿特征及回采率，破损山体可供开采资源量资源量W可供开采=W方量(m3)×2.6×70%=63742×2.6×70%=116010.44(t)。以此类推可初步估算处303处破损山体可供开采残余资源量。

3.3 生态修复方式建议

按照生态修复方式选择原则，根据每座破损山体与“三区两线”可视范围、生态红线位置关系及可供开采残余资源量，提出了303处破损山体生态修复方式建议(表2)。

表2 枣庄市破损山体生态修复方式建议

根据每座山体建议的治理方式，初步估算了所需治理费用，全市303处破损山体可供开采残余资源量约为1.29亿t，按照市场价格，可产生收益约45.15亿元，生态修复治理费用约为33.43亿元。

4 结语

(1)枣庄市目前共存在破损山体303处，全市范围内均有分布。破损山体地质环境问题主要表现在地形地貌景观破坏、土地资源破坏两方面。

(2)303处破损山体中，有一部分仍存在可供开采资源量，根据破损山体与“生态红线”和“三区两线”可视范围关系，建议7处破损山体采用开采是治理方式进行生态修复，100处山体采用工程式治理进行生态修复，151处破损山体采用简易工程治理方式进行生态修复，45处破损山体采用自然恢复方式进行生态修复。

(3)枣庄市破损山体数量较多，目前已完成破损山体生态修复项目资金来源绝大部分为中央及省级专项资金，社会资本参与的市场化生态修复模式尚未全面展开。在查清破损山体分布现状的前提下，依据“一山一策”的原则，可合理规划生态修复时序、修复方式，推进市场化方式开展生态修复工作，全市303处破损山体可供开采残余资源量约为1.29亿t，可产生收益约45.15亿元，生态修复治理费用约为33.43亿元。建议的治理方式可基本实现生态效益、社会效益、经济效益最大化。