国内外矿山修复案例
辰山植物园的矿坑花园利用采石矿的天然地形所建。在生态修复与文化重塑的策略基础上,通过极尽可能的链接方式,场地潜力得到了充分表现。一处危险的、不可达的的废弃地已经转变为使人们亲近自然山水、体验采石工业文化的充满吸引力的游览胜地,有着鬼斧神工的天然之美,灵韵浑然天成。
日本国营明石海峡公园原来是一处大型采石采砂场,从20世纪50年代到90年代中期,这里为修建关西空港以及大阪与神户城市沿海的人工岛提供了1.06万亿立方米的砂石,挖掘深度达100米以上,构成范围达140平方公里左右的裸露山体。20世纪80年代开始,该岛所在的兵库县委托设计师安藤忠雄进行规划设计,并成立绿化专家委员会,进行恢复植被。规划强调恢复自然的状态,形成良好的景观和创造为人服务的游憩空间,其主题是"使园区得到生命的回归"。整体目标首先是治愈山体几十年来被开采留存的伤痕。绿化委员会认为种植必须从苗木开始,而成树在这样恶劣的自然环境中难于成活,苗木却能顺其自然,因此从1994年开始总计24万颗苗木的栽种工程。而科学的种植方式使这一计划得以实现,具体包括在基岩上固定蜂窝状的立体金属板网,灌入新土后覆以草帘,以涵养水分。灌溉系统采用埋置聚乙烯管,密度为1米间隔。同时,由于当地降水量相对较低,因此为了植物生长的需要,采用收集地表水、中水循环再利用等技术。雨水收集管埋下方,同时,公园还要成为区域的服务基础设施,包括国际会议、旅馆、大型温室、露天剧场等设施创造面向未来的休闲场所。
黄石国家矿山公园位于铁山区境内,的汉冶萍煤铁公司的"冶"即指大冶铁矿,历经百年开采,大冶铁矿东露天采场形成了落差444米的世界高陡边坡;为了治理生态环境,该矿投资数千万元形成了亚洲的硬质岩复垦基地。在黄石国家矿山公园设计中,通过生态恢复的景观设计手法来恢复矿山自然生态和人文生态。将矿区的"亮点"与公园建设"无缝对接",把公园开发建设的着眼点放在弘扬矿冶文化,再现矿冶文明,展示人文特色,提升矿山品位,打开旅游新路上,定位在"科普教育基地、科研教学基地、文化展示基地、环保示范基地"。它充分展示了具有数千年悠久历史的中国矿业文化,为人们提供一个集旅游、科学活动考察和研究于一体的场所,实现了人与自然和谐共处,共同发展的主题。园区分为"地质遗迹展示区、采矿工业博览区、环境恢复改造区三大板块,设有日出东方、矿业博览、井下探幽、石海绿洲、雉山烟雨、灵山古刹、千年银杏、九龙洞天等八大核心景区。
以深厚、悠久的矿山工业文化为内涵,保护景区内的历史文化遗迹,提供多角度观景点,力求将独特的矿业文化风貌展现给游人。
以景观塑造为设计,突出景观要素,景区设置、景点命名、建筑形式、雕塑小品都力图体现矿山生态恢复主题。
废弃采石场作为矿山废弃地的一种,其恢复治理过程应为：废弃采石场现状调查→恢复治理总体规划→地质灾害防治→不稳定边坡、废气坑、矿坑等的治理→植被恢复
通过生态恢复的景观设计手法来恢复矿山自然生态和人文生态。把公园开发建设的着眼点放在弘扬矿冶文化,再现矿冶文明,展示人文特色,提升矿山品位,打开旅游新路上。打造"科普教育基地、科研教学基地、文化展示基地、环保示范基地",为人们提供一个集旅游、科学活动考察和研究于一体的场所,实现了人与自然和谐共处,共同发展的主题。
唐山南湖城市生态公园改造前是经过开滦130多年开采形成的采煤沉降区,是全市采沉区中对城市影响的一个。自1996年起,唐山开始实施南部采沉区生态环境治理工作,形成了南湖公园。目前南湖公园是国家AAAA级景区,是融自然生态、历史文化和现代文化为一体的大型城市生态公园。
古矿冶遗址旁的露天采坑落差444米的人工峡谷黄石国家矿山公园位于湖北省黄石市铁山区境内,"矿冶大峡谷"为黄石国家矿山公园核心景观,形如一只硕大的倒葫芦,东西长2200米、南北宽550米、落差444米、坑口面积达108万平方米,被誉为"亚洲天坑"。
古里工程位于委内瑞拉东南部的卡罗尼河上,年兴建了水电站工程、土坝和堆石坝,工程需要从离大坝不远的森林中面积约700公顷的采料场采运4000万立方米的防渗材料。采料场开挖包括清除已风化的片麻岩,清除工作留下裸露的不规则的凹凸表面和易受雨水严重冲蚀的凹地,因而形成较差的感官区,这些地区的地形变化高达100m。对此,卡罗尼电力公司对采料场实施多方面的"生态环境恢复计划",目的是恢复古里水电站工程施工期间受影响地区的生态环境。"生态恢复计划"分为引发阶段、恢复阶段、诊断检查阶段、实验阶段、按合同种植阶段、持续处理阶段6个阶段,概念是"以自然恢复的方式拯救自然"。拯救措施主要包括：选择本地主要的植物物种和一些引进的植物物种作为植被,在温室条件下大量种植本地茁壮的树木,将具有抵抗力的禾本豆科类种子与证明能适应采料场生态气候条件的种子混合种植,每年雨季禁止种植,实施与3年后种植期相适应的保护计划,施用生物肥料和低化学肥料,在有雨水和大坝渗漏水的平坦低洼地内设立小型氧化塘。
日本国营明石海峡公园其修复主题是"使园区得到生命的回归"。设计师通过"大地艺术"和"水景"手法,在生态恢复的基础之上寻求人与人的交流以及人与自然对话的场所。
西方发达国家在上个世纪初开始了采石场生态修复的相关工作。英、美、澳等发达国家采矿年代久远,初研究恢复生态学主要是集中在对采矿后的废弃地植被的恢复,美国在1971年的矿山土地复垦率为79.5%。美国土地复垦的理念主要强调能够恢复为破坏之前的状态,要求使农田和森林恢复原状,要求控制水蚀和有毒物的沉积;保证地表不变和地下水位维持原有水平；保持表土仍在原位置;注重有害和酸性物的预防和治理;防止堆积物产生滑坡等灾害。德国自1940年开始,在采矿过程中极其注意程度的减少破坏生态环境,开采后进行的复垦不单是种树或整地,而是从宏观上考虑生态的变化以及居民对环境的要求。法国由于人口稠密、工业发达,首先在不改变农林面积的前提下,防止污染并恢复生态的平衡。法国非常重视在露天排土场进行植草并促进土壤的活化,经过一定的复垦后变成新农田。澳大利亚政府重视恢复废弃矿区、并严管生产矿区的生态环境、坚持走可持续生态矿业之路。它将多专业联合投入,并引入许多新计算机技术,现在已将复垦作为开采工艺的一部分。在美国和澳大利亚等国家,目前引用的现代3S技术和其他新技术、新理念在生态恢复中已得到广泛应用。生态恢复的目标也不仅仅是种树种草,而是建立一个能够进行自我维护、运行良好的完整生态服务系统。
委内瑞拉使用水草种植技术,确保在无需使用黑土和植物层的情况下,以极低的成本快速、有效的形成植被,对古里水电站右岸土石坝采石场实施生态恢复,并在应用水草种植技术方面走在前列。
我国对矿山废弃地生态修复的研究起步较晚,开始于二十世纪八十年代,九十年代以后才初步形成一定的规模,研究领域主要集中在煤矿废弃地和有色金属尾矿库植被覆盖等。目前国内对矿区废弃地的研究主要是与土地开发、土地整理相结合的研究,根据实际情况将废弃矿山开发改造成工业用地、耕地、旅游景观和旅游用地、仓储用地、养殖用地、军事用地或绿地。
"深坑酒店"由上海世茂集团投资建设,是世界上建设于坑内的五酒店。酒店配备水下情景套房、空中花园、壮观瀑布、钢结构抗9级地震建筑等。2013年3月,深坑酒店正式动工。2013年10月21日,坑壁和坑底岩石进行了爆破,建设方预计,2017年底酒店可实现工程竣工,建成后或成为世界上海拔的酒店。
唐山南湖景区位于市以南,是唐山市采煤塌陷区中对城市影响的一个。经过几十年的沉降,塌陷区平均高度较市区低约20m,周边居民陆续搬迁,这里成了人迹罕见的废弃地。上世纪末唐山市政府开始对其进行景观生态治理,采沉区改造步骤为：(1)生态恢复,水环境治理、大气环境治理、采沉区处理、植被恢复等;(2)公园建设,建设城市公园、博物馆、休闲娱乐等;(3)综合开发,在建成城市公园后对周边土地实施综合利用、综合开发等。南湖地区景观生态设计包括：(1)根据地质勘测确定规划期内塌陷波及区域和影响范围,估测积水范围,并进行建设适宜度分析。(2)地形的改造和土壤的改良。结合地质勘测和场地内物质的生态学特性进行"凿水造山"工程。(3)水系统整治。阶段,地段内污染的青龙河改道与新形成的水面景观相分离。阶段,随着河道的迁移,对现状湖面进行清污,抽干湖水,清除垃圾,形成一片大的水面。大片沉降区的地表土壤及植物层将被清除,掘出的肥沃土壤转移到粉煤灰场和垃圾山,使在原有不毛之地上生长植物成为可能。(4)景观生态系统——由田园小网格、边缘公园、绿地草场、芦苇地等组成的生态网络,从生态和美学角度考虑,使城市与绿地相互渗透,并界定了从开敞的水面到陆地的边界,发挥其生态效应,使采煤塌陷区形成了特色景观。
由于国外城镇基础建设起步较早,采石场的生态环境问题发生较早,也较为严重,因此对采石场生态恢复的研究与实践相应也更为深入。近年来,国内对废弃采石场的恢复治理工作研究和探索的实践不断涌现。
园内设"地质环境展示区、采矿工业博览区、环境恢复改造区"三大板块,以世界高陡边坡、亚洲硬岩复垦林为核心,观赏绿树成荫桃李芬芳石海绿洲,展示"石头上种树"的生态奇迹。
英国和美国早产生了工程绿化技术,1940年初,一些欧美国家为防止坡地雨水侵蚀发明了植物盆、液压喷播等技术;英国发明了植物种子喷播和喷射乳化沥青技术,日本在1958年多次试验后开发出了比较实用的喷射绿化技术。1973年,日本开发出了纤维土绿化方法,通过混合纤维、砂质土和泥,并呈台阶型喷射。自1960年后,一些发达国家开始研制边坡绿化技术,结合工程和植被,比如水平格、植生袋绿化和客土植草技术,发展为喷混植生技术。
"深坑酒店"位于上海松江国家风景区佘山脚下,是一座深达80米的废弃大坑,该深坑原系采石场,经过几十年的采石,形成一个周长千米、深百米的深坑。世茂集团充分利用了深坑的自然环境,极富想象力地建造一座五酒店,整个酒店与深坑融为一体,相得益彰。这是人类建筑史上的奇迹,也是自然、人文、历史的集大成者。
以生态恢复景观设计为手段,恢复矿山公园的生态环境,再现怡人的自然生态景观,创造良好的游览环境。
"伊甸园"的穹顶由轻型材料制成,这个材料不仅重量轻,而且有自我清洁的能力而且还可以回收。此外,伊甸园里的其他建筑也都采用环保材料和清洁可再生能源,可以说伊甸园本身是一个节能环保的典范。
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