基于生态修复的矿坑废弃地景观重塑研究
——以洛阳市万安山采石矿坑为例
2023-11-24段宁王燕飞
段宁 王燕飞
河南科技大学土木建筑学院 河南 洛阳 471023
引言
矿业开采在我国有着悠久的历史,最早从西周开始就有了矿业开采的相关记载[1]。中华人民共和国成立之后,随着我国国内工业产业的不断发展,各地政府及个人对矿产资源的开采呈逐步扩大化趋势,在长期粗放式的管理模式下,这种高消耗低产出的开采方式虽然带来了一些经济利益,但也对我国的生态环境造成了诸多影响[2]。对矿坑废弃地进行生态修复与景观重塑不仅恢复了矿坑自身的生态价值,还带来了一定的社会经济价值[3],有利于我国生态文明建设和人居环境建设,对居民、城市以及社会都有着重要的现实意义。目前国内加强了对矿坑废弃地生态景观设计的研究,例如南宁园博园采石场花园、南京汤山矿坑公园、上海辰山植物园等[4-6],为矿坑的修复设计提供了一些经验。
本文主要以矿坑的生态修复与景观设计再利用为主题,以万安山采石矿坑景观规划设计为例,选取并采用适用于万安山矿坑修复的具体技术措施与设计方法,提出针对万安山矿坑生态修复与景观再造的具体策略,希望能够对河南省内乃至其他地区矿坑废弃地的生态景观修复提供一定的参考借鉴。
1 洛阳市万安山采石矿坑废弃地概况
万安山采石矿坑废弃地位于洛阳市万安山龙门段区域,二广高速东侧,属于洛阳市龙门旅游园区的管理范围,总占地面积为约64.5hm²,场地随地形特征呈现不规则形状,地形起伏变化大,包含断崖、丘陵和洼地等地形,总体地形东南高西北低,项目内被道路及地形分割成多个大小不一的区域,各区域间地形地势差异化较大,特点鲜明。
2 矿坑景观重塑设计策略与修复方法
2.1 景观重塑设计策略
根据景观特征的差异,矿坑废弃地可分为岩壁(>75°)、裸岩陡坡(>40°-75°)、边坡(>10°-40°)、坑口遗迹地以及其他受干扰类废弃地5种类型[7]。对于岩壁及裸岩陡坡的植被修复应根据不同状态和不同景观来进行选择,可采用不干预并维持自然演替;或是运用植被进行修饰与遮挡;或者采用挂网喷播复绿的方式。在进行生态保护的同时也要注重人文景观的塑造,矿坑废弃地作为人为破坏的场地,在场地内一定是留下了原有的工业废弃构筑物,而这些历史遗存作为一种原有资源可以实现场地内的人文价值重现,通过保留这些矿业设施,如墙、传送带、厂房等,合理创造景观节点,从而使人们可以追溯场地内的历史渊源,形成丰富的联想和兴趣。
2.2 矿坑生态修复方法
针对万安山采石矿坑废弃地的生态修复,通过运用不同方法手段对山体边坡、渣石、土壤、植物及水体进行修复治理。
2.2.1 边坡复绿修复技术。首先通过边坡基质和坡度大小来确定不同区域修复的难度的大小,并将其分为边坡难修复、边坡较难修复与边坡易修复地区。针对边坡难修复的区域可选用植生槽复绿法、植被混凝土喷播技术;针对边坡较难修复的区域使用的方法有挂网客土喷播法、蜂巢式植草格;针对较易修复的边坡,则采用土工三维网垫植草护坡和植生袋绿化技术。
2.2.2 渣石及固体废弃物处理。矿坑废弃地跟别的性质的土地不同,场地内都会有较多的渣石及固体废弃物,在传统的改造设计中,往往只是将这些渣石粉碎填埋,并没有做出生态化的利用和改造,在本项目中利用矿渣、碎石作为再生砖的原料;碎石瓦砾用作园路的材料进行美化;将拆除的钢铁构建改造成建筑小品重新使用。
2.2.3 土壤污染修复技术。在处理场地内污染严重或是土层较薄的土壤时,可以采取异地熟土的置换或是覆盖,对需要换填的土壤进行局部的更换,之后通过植物的覆盖和微生物的生长来解决土壤的物理性状。可选用一些适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,共同促进后期植物的生长与土壤的恢复。
2.2.4 植物修复技术。绿色植物的生长有利于降解、吸收和挥发污染物质,从而实现对环境污染的持续治理。土壤污染地区的植物修复技术可采用超积累植物、挥发性强的植物、具有固化作用的植物[8],通过植物的种植将土壤中所含的一些重金属吸收、挥发或阻断其流动路径。同时也要种植一些固氮植物,改善土壤结构,降低土壤盐碱度,增加土壤肥力,使得土壤与植物都得到良好的生态恢复效果。
2.2.5 水体整治与水资源的利用技术。场地内遗留的较深矿坑,可将其打造成湿地景观,根据水文特征调节各坑塘的水量,构建多种类型的水体景观。湿地建设完成后配套设计生态岸坡,因地制宜选用木桩、植物、块石等生态岸坡保证岸坡的稳定性与生态性。
3 采石场矿坑景观规划设计实践
3.1 前期分析
3.1.1 区位分析。项目位于洛阳市洛龙区和伊川县的交界处,西临伊河和龙门石窟景区,场地位于龙门山区内,场地周围有重要交通线分布,火车道和二广高速临近设计场地,市内龙门大道、洛伊快速路、南山大道等主要交通干道在周围均匀分布,同时周边临近龙门石窟、倒盏民俗村、万安山旅游度假区等多处自然人文景观。
3.1.2 场地SWOT分析。优势:场地位于河南省洛阳市万安山一带,周边场地临近龙门石窟景区和万安山旅游度假区,区位优势与交通优势显著。劣势:场地内因采石场开发造成地形破碎,并遗留有大量的废渣及固体废弃物。场地因污染废弃导致土壤环境污染,植被大多是自然生长的苗木,乔木少,多杂草灌木。机遇:在各项政策的引导下,露天矿坑的治理促进了城市生态治理与生态修复的进程,加快了城市生态环境和矿业绿色发展转型升级步伐。劣势:矿坑公园的建设和修复难度较一般的公园规划难度大,周期长,短时期内也很难收到显著的效果,并且治理污染还需要耗费大量的资金,因此应做好时间周期的规划安排,加强场地后期的管理维护,使得场地恢复按阶段尽快完成。
3.2 总体规划设计
3.2.1 规划设计目标。基于城市生态基础设施建设与区域生态安全的构建,在充分了解场地现状、地形地貌、交通环境和人文资源的基础上,利用场地已有的资源条件,借助推广绿色矿山建设的政策支持,对现有的矿山废弃地进行合理规划有效利用,成为承载洛阳人民历史记忆的矿坑公园。
3.2.2 规划设计理念。以矿坑旅游+为核心的设计理念,将矿坑旅游与文化、体育、生态、农业等各个领域结合起来,形成多领域的横向深度融合发展,依托矿坑独特的自然基底,补充洛阳市矿坑旅游市场的空白,致力于将其打造成为洛阳近郊休闲游学的最佳目的地之一。
3.2.3 总体结构布局。万安山龙门段矿坑修复绿化工程总体规划结构为一轴、一廊、两核、七景。其中一轴横跨场地东西部,是一条贯穿山体东西的景观体验轴;一廊位于场地东侧山脉,是场地内综合生态修复及植被恢复的绿色长廊;两核分别为湿地景观中心和山地景观中心;七景则分散于园内各处,分别设置农耕体验点、遗址湿地景观、梯田花海、休闲营地、儿童游乐场、山地探险、森林栈道等核心景观节点。
3.2.4 功能分区。根据项目总体规划结构,结合场地的地形地貌、周边环境、场地现状以及人群活动的日常需求,归纳其景观特征与设计理念,将全园分为七大功能分区。
文化体验活动区:位于场地内的北部,场地原址为采石场厂房与废渣堆置处,之后厂房废弃拆除,形成了场地内一片开阔的平坦地带,基于原有遗址地,引入矿坑历史过程,通过设置工业文化历史长廊的形式,科普矿业历史发展,使得游览者了解场地文化内核,感受工业历史文脉。
农耕农艺体验区:位于场地内的西侧,场地的次入口便在此区域内,区域内设置了服务中心、停车场、龙门耕读园、采摘园、农耕文化体验园与静语廊等景点,根据场地内土壤特性进行改良,栽种果树和绿色蔬菜。
矿野湿地景观区:位于场地西部中间地带,挑选两个规模较大的矿坑保留其地形地貌形成湖泊,其余小矿坑进行填埋复绿,通过植物配置营造景观,在湖泊中设置亲水平台和矿坑码头以及湖心岛,使人们可以在游览时亲水休闲,达到丰富游览空间和增加玩赏活动的目的,在湖中架设景观桥,方便游人通行,畅通游览路线。
山地运动探险区:位于场地东南部,由于此处地形起伏大、坡度较大,适宜规划设计一些运动探险场地,根据地形起伏的程度依次规划设置了三种不同的运动项目,为场地提供了更多的可玩性,也为周边居民和公司团建活动提供了好去处。
山林植被保育区:位于场地东部地区,主要设置的景点有森林漫步、登山栈道、观景台和幽翠亭。在疏林草地间搭建曲折蜿蜒的登山栈道,供游人攀登漫步。同时在原生生态恢复较差的地区种植层次分明的观赏性、保育性植物,形成葱葱郁郁的森林景观,并在其间规划观景台,在山坡最高点设置幽翠亭,登高赏景的同时也给游人提供休息的空间。
休闲游憩活动区:位于场地中南部地区,是一块地势较高但地形较为平坦的地区,在此处分别设计亲子游乐园、休闲广场、演艺草坪、帐篷营地、烧烤营地六大功能节点,同时满足青年人、老人和儿童不同年龄阶段的不同需求,便于人们更好地放松心情、享受自然。
梯田花海展示区位于场地的中北部,原有场地地形便呈现阶梯式,在遵循原有地形的基础上,将区域划分开来,分别种植不同颜色不同品种的花卉营造花海景观。
4 结束语
本文对洛阳市万安山采石矿坑进行规划研究,以矿坑废弃地的生态修复理论为基础,探索出一套矿坑废弃地生态修复的景观重塑策略和生态修复方法,并以此实现洛阳市万安山采石矿坑的生态景观重塑。通过研究对万安山采石矿坑的未来发展提出以下建议:
在城市发展和场地特征的基础上,因地制宜地对各种矿坑废弃地进行规划设计,加强生态、文化、法律等多学科的交叉与融合,使得矿坑的修复与发展更加长久与多元。
在矿坑修复的过程中引导广大民众积极参与,社会各界共同努力,设计者在其中应该规划好公共参与的途径与方式,优化公众反馈渠道,合理吸收公众的建议意见,共同助力生态环境更好地发展。
更新技术辅助规划设计。山体修复技术、场地现状收集分析技术不断更新,运用遥感技术、GIS技术、AI技术等为矿坑的生态修复景观规划提供更为翔实的数据。