國內外最全礦山修復案例經典項目
礦山(采石場),地球幾十億年演化而成的“自然寶庫”其所孕育的資源和能源為人類生產、生活發展貢獻著力量,但山體千瘡百孔、粉塵污染彌漫,含水層破壞、地質災害多發等問題成為礦山開采不可避免的“后遺癥”。
礦山環境問題因為礦產資源的不同,廢棄礦山的治理關鍵也不相同
1.煤礦廢棄地的問題為采空區、塌陷區、煤矸石堆等,其治理關鍵是對采空區的治理和對煤矸石堆的處理。
2.有色金屬礦山如銅礦、鉛鋅礦,其治理除了礦坑的治理還要對廢棄渣堆進行化學處理,防治廢渣堆等通過雨水的淋漓作用污染附近的土壤和地下水。
3.廢棄采石場則主要進行滑坡、泥石流等地質災害的防治以及植被的恢復。
國外
廢棄礦山修復理念&技術
通常按礦山類型可分為沉陷區、礦坑和渣山的生態修復;按邊坡類型可分為道路邊坡和河道邊坡的生態修復。發達國家在上個世紀初就開始了采石場生態修復的相關工作,最初的研究主要是集中在對采礦后遺留的廢棄地的植被恢復工作。
01、美國
土地復墾的理念主要強調能夠恢復為破壞之前的狀態。要求農田和森林恢復原狀,控制水蝕和有毒物的沉積;保證地表不變和地下水位維持原有水平;注重有害和酸性物的預防和治理;防止堆積物產生滑坡等。
02、德國
在采礦過程中最大程度的減少破壞生態環境,開采后進行的復墾不單是種樹或整地,而是從宏觀上考慮生態的變化以及居民對環境的要求。
03、法國
在不改變農林面積的前提下,防止污染并恢復生態的平衡。法國非常重視在露天排土場進行植草并促進土壤的活化,經過一定的復墾后變成新農田。
04、日本
纖維土綠化法,通過混合纖維、砂質土和泥,并呈臺階型噴射的噴混植生技術。
05、澳大利亞
恢復廢棄礦區與嚴管生產礦區的生態環境并舉,堅持走可持續生態礦業之路。將多專業聯合投入,并引入許多新計算機技術,將復墾作為開采工藝的一部分。
經典案例賞析(全球)
01、加拿大布查德花園
布查德花園是廢墟上建起的美麗田園,它是加拿大溫哥華維多利亞市的一個私家園林。一百多年前,那里原是一個水泥廠的石灰石礦坑,在資源枯竭以后被廢棄。花園占地超過55英畝,與一般平平整整的花園不同,布查德夫人因地制宜,保持了礦坑的獨特地形。
(修復前后對比)
02、羅馬尼亞鹽礦主題公園
薩利那·圖爾達鹽礦(Salina Turda)位于羅馬尼亞,地下鹽礦從中世紀1075年到1932年都在持續不斷出產鹽。1992年被改建成包含有博物館、運動設施和游樂場的繽紛主題公園,被《商業內幕》評論為世界上“最酷的地下景觀”。
修復方案:保留原有礦坑中的走廊形成景觀廊道,保留嶙峋的洞窟以及巨大的鐘乳石構成園區背景,保留原有鹽礦運輸通道作為游客體驗通道,保留原有鹽湖形成劃船游樂場地。
03、美國密歇根州港灣高爾夫球場
港灣高爾夫球場位于美國密歇根州,占地405公頃,是一個修建在廢棄工業舊址上的度假勝地。最初這里是一個采石場,隨著1981年水泥廠的關閉,結束了這里從事水泥生產對當地頁巖和石灰石長達百年的開采,留下了400英畝的荒地,看起來就像“月球表面”。在這片貧瘠的土地上,幾乎寸草不生。
修復方案:通過爆破分開36公頃采石場和密歇根湖的窄石墻通道修建游艇碼頭;一座27洞高爾夫球場,部分球洞下就掩埋著水泥窯粉塵,在原有工廠的舊址上建造度假酒店;28公頃的原有土地被打造成為包含1600米湖濱線和8000米自然廊道的公園。
04、法國代斯內娛樂基地
位于法國中部的汝拉省,原為修建39號高速公路采料的砂石場,多為坑洼不平的陡坡山地。
修復方案:將水面周邊設計為細長曲折、極不規則的兩岸林帶,構成蜿蜒的帶狀水景。將水邊處理成有利于多種動植物棲息的、不受人的活動干擾的生態環境,構建和諧共生的動植物生境。
05、英國“伊甸園”
在康沃爾郡圣奧斯特爾附近的廢舊粘土礦坑里,打造大型植物展覽館“伊甸園”。“伊甸園”自稱為“通往植物和人的世界的大門”,由4座穹頂狀建筑連接組成,外形像巨大的昆蟲復眼,容納了來自世界各地不同氣候條件下的數萬種植物,主要目的是展示植物與人的關系、人類如何依靠植物進行可持續發展。盡顯礦區原風貌格局,融入自然的建筑,園林景觀和生態景觀兩類植被自然銜接。
06、美國橡樹采石場高爾夫俱樂部
Oak Quarry高爾夫俱樂部位于美國加州,2000年對外開放。其前身為采石場,在采礦的全盛時期,盛產石灰石,大理石等。
07、英國Swineham采石場
Swineham Bestwell采石場恢復項目于2001年開始。該項目包括詳細的水文分析,適宜的棲息地恢復規劃設計、嚴格的建設及種植管理等。為保證設計的棲息地成功,前期采用詳細的水量平衡及水位模擬等方法,營造了適宜的濕地水文條件,并精心設置了多種理想的地形。
08、美國Midwestern廢棄礦山
該廢棄礦山位于美國印第安納州。這塊廢棄的礦山在再利用之前,自然條件已經十分惡劣。包括大量的露天煤渣、被破壞的山體、露天的高墻、老舊泥漿池以及高墻附近的酸性廢水池。
修復方案:濕地處理區采用的是厭氧-好氧工藝。印第安納州地質調查局的研究結果表明,這種方式很好的改變了水文和水化學條件,縮短了雨水的停留時間,并減少了暴露在酸產生的條件下的機會。
09、美國東Anaconda銅礦
該銅礦于1894年開始投入生產,長期以來土壤中高濃度的金屬積累對周邊環境、居民健康及當地的經濟發展都造成了嚴重的影響。生態修復將其改造為具有地方特色的高爾夫球場。在地面上覆蓋15-20英寸厚的干凈土壤,并在其上種植綠植,安裝了排水系統等,在其他地區只覆蓋未污染的土壤,最大可能的保持原貌。
10、德國杜伊斯堡公園
公園位于德國最重要的工業基地魯爾區杜伊斯堡市的北部,是國際建筑展埃姆舍公園的一部分,昔日曾經是奧格斯特·泰森鋼鐵廠,1985年關閉后逐漸廢棄。
修復方案:
1)保留了大部分的工廠構筑物,對一部分構筑物賦予了新的使用功能。
2)在廢棄地生態恢復設計中使用廢棄地的原始植被,選用原生植物,造景也選擇原生、可再生的材料,還原該區域的原始面貌。
3)公園中的水循環利用。老的河床由原來的硬質駁岸改為“可滲透性”的人工生態駁岸,把濱水區植被與堤內植被連成一體構成一個完整的河流生態系統,提升了埃姆舍河的水文和生物生態環境。
11、日本國營明石海峽公園
日本國營明石海峽公園原來是一處大型采石采砂場,為修建關西空港以及大阪與神戶城市沿海的人工島提供了1.06萬億立方米的砂石,挖掘深度達100米以上,構成范圍達140平方公里左右的裸露山體。
修復方案:在基巖上固定蜂窩狀的立體金屬板網,灌入新土后覆以草簾,以涵養水分。灌溉系統采用埋置聚乙烯管,密度為1米間隔。由于當地降水量相對較低,因此為了植物生長的需要,雨水收集管埋設于道路下方,采用收集地表水循環再利用等技術解決水源問題。
12、法國Biville采石場生態恢復
Biville采石場在開采石料10年之后于1989年被關停,采石坑是一道450米長、寬度均勻的直線型裂縫,呈45度的邊坡貧瘠且凹凸不平,落差20-40米。
修復方案:設計了一系列引導水流的設施和設備,使其匯聚到谷底形成湖泊,同時階梯的形式允許徑流從高處的草地流入排水溝,保護地表免受水的沖擊和侵蝕,從谷底觀賞的巨大的石墻成為該地區最具象征性的景點。
13、委內瑞拉古里采料場生態恢復
古里采料場位于委內瑞拉東南部的卡羅尼河上。為修建水電站工程、土壩和堆石壩而形成。采料場開挖約700公頃、采運4000萬立方米的防滲材料,已經形成了已風化的片麻巖,清除工作留下裸露的不規則的凹凸表面和易受雨水嚴重沖蝕的凹地,這些地區的地形變化高達100m。
修復方案:核心理念是“以自然恢復的方式拯救自然”,選擇本地主要的植物物種和一些引進的植物物種作為植被,在溫室條件下大量種植本地茁壯的樹木,將具有抵抗力的禾本豆科類種子與證明能適應采料場生態氣候條件的種子混合種植。
國內
廢棄礦山修復理念&技術
我國對礦山廢棄地生態修復的研究起步較晚,開始于二十世紀八十年代,九十年代以后才初步形成規模,研究領域主要集中在煤礦廢棄地和有色金屬尾礦庫植被覆蓋等。目前國內對礦區廢棄地的研究主要是與土地開發、土地整理相結合的研究,根據實際情況將廢棄礦山開發改造成工業用地、耕地、旅游景觀和旅游用地、倉儲用地、養殖用地、軍事用地等。
優秀礦山修復案例(國內)
01、黃石國家礦山公園
黃石國家礦山公園位于湖北省黃石市鐵山區境內,"礦冶大峽谷"為黃石國家礦山公園核心景觀,形如一只碩大的倒葫蘆,東西長2200米、南北寬550米、最大落差444米、坑口面積達108萬平方米,被譽為"亞洲第一天坑"。
修復方案:通過生態恢復的景觀設計手法來恢復礦山自然生態和人文生態。把公園開發建設的著眼點放在弘揚礦冶文化,再現礦冶文明,展示人文特色,提升礦山品位,打開旅游新路線,實現了人與自然和諧共處,共同發展的主題。
02、上海天馬山世茂深坑酒店
“深坑酒店”位于上海松江國家風景區佘山腳下,是一座深達80米的廢棄大坑,該深坑原系采石場,經過幾十年的采石,形成一個周長千米、深百米的深坑。這是人類建筑史上的奇跡,也是自然、人文、歷史的集大成者。
修復方案:秉承“融于自然”的設計理念,“深坑酒店”地上三層、地下17層、水下一層,并設有蹦極等娛樂項目。酒店海拔負65米,有望成為世界上人工坑內海拔最低的酒店,酒店客房沿崖壁而建。
03、上海辰山植物園礦坑花園
辰山植物園的礦坑花園利用采石礦的天然地形所建。園址內松江十二峰之一的辰山,曾作為開采建筑石材的場地,山體受到了挖掘的嚴重破壞。在生態修復與文化重塑的策略基礎上,將一處危險的、不可到達的廢棄地已經轉變為使人們親近自然山水、體驗采石工業文化的游覽勝地。
04、浙江紹興東湖風景區
紹興東湖的歷史,最遠可追溯到秦朝。秦漢時期,東湖一帶成為采石場,隋朝時開采達到頂峰。大規模的開山取石,經過千百年工匠的辛勞,東湖如鬼斧神鑿一般,成就了無數的懸崖峭壁。
修復方案:東湖利用原有的自然環境和人文資源,并且借助古典園林的造景手法,在采石場建起一座圍墻,將水面加寬,從而形成美麗的東湖。通過長期的人工修飾,如今東湖已經成為了一處巧奪天工的大盆景。利用原有自然環境“采石場”,加以人工修復,達到了自然與人工天然合一的效果。
05、唐山南湖生態公園
唐山南湖景區位于市中心以南,經過開灤130多年的開采,形成了對唐山市影響最大的一個采煤塌陷區。經過幾十年的沉降,塌陷區平均高度較市區低約20m,周邊居民陸續搬遷,這里成了人跡罕見的廢棄地。自1996年起,唐山開始實施南部采沉區生態環境治理工作,改造為“南湖公園”。目前南湖公園是國家AAAA級景區,是融自然生態、歷史文化和現代文化為一體的大型城市中央生態公園。
06、湯山礦坑公園
湯山礦坑公園位于南京湯山國家旅游度假區美泉路以北,湯山山體以南,曾是湯山山體最大的廢棄礦坑——龍泉采石場。項目依托現有地形地貌,深耕湯山歷史人文與礦坑文化,充分利用區域內現有植被與礦山資源進行生態修復。
07、南寧國際園林博覽會園博園采石場花園
南寧園博園基址上有7個采石場,這些采石場極大地破壞了當地典型的丘陵風景,但是,從另一個角度看,它們所展現出來的奇特、險峻、異樣和荒涼的景觀卻是獨特的,是在這片田園詩畫風景中出現的一種異質性的介入。
修復方案:深入解讀了每一個采石場的設計理念、植被修復的手段、人工介入的途徑、游覽體驗的組織,都在原有地形地貌的基礎上進行,設計對廢棄采石場的生態修復和利用具有一定的示范意義。
08、杭州良渚礦坑探險公園
良渚文化村南區是杭州首個礦坑公園,建成后公園中有一塊“五感”戶外兒童探險中心,在這個冒險區里將引進拉索、平衡山坡、聲響園、光影林等設計鼓勵孩子們返璞歸真,看森林、聽自然、觸摸大地、親吻泥土,用感覺來探索游玩。
坑公園的西面設計有百畝花海,長滿紫云英和油菜花的花海是孩子們玩樂的好去處。北端是個可容納7000人的大草坪,適合家庭聚會、燒烤等等溫馨的活動。
09、江蘇象山國家礦山地質公園
江蘇象山國家礦山地質公園位于江蘇省盱眙縣,曾為清朝后期開始露天開采的百年老礦,2002年關閉后全面進入地質生態恢復治理。
修復方案:以淮河風光和礦山復綠生態為依托,以保護和展示采礦、地質遺跡為主體,按照“一心、一館、五區"將公園建成集“礦業文化、科普體驗、觀光旅游、極限運動、休閑度假”于一體的國家級礦山(地質)公園。
10、內蒙古扎賚諾爾礦區
據記載,扎賚諾爾露天煤礦自晚清起就先后由俄羅斯、日本進行開采,上世紀60年代扎賚諾爾露天煤礦在經歷數次改制后恢復正式生產,所以這是一座名副其實的“百年礦山”。
歷經百年,扎賚諾爾露天煤礦累計采煤約5200萬噸,但在為人類貢獻光和熱的背后,卻因常年開采形成了一個碩大的坑洞(礦坑面積約500公頃,采坑周邊堆砌成多個排土場,總占地面積1276公頃),當地老百姓習慣叫它“人造天坑”。
2016年,滿洲里市政府決定對這一露天煤礦進行關停。煤礦關閉后存在一系列安全和生態環境問題,如邊坡的穩定性、閉坑邊坡的生態恢復問題。2017年,滿洲里市政府與蒙草生態就扎賚諾爾礦山生態修復問題達成合作協議,以蒙草式礦山生態修復實現扎賚諾爾露天煤礦綠色閉礦。
前期場地勘測做詳細,針對不同地質問題形成修復方案,后期就會事半功倍。蒙草科研技術團隊于2017年起對扎賚諾爾露天煤礦進行多次現場勘測,圍繞扎賚諾爾露天煤礦生態恢復的關鍵問題,通過現場測繪、數值模擬與評估規劃設計等步驟對露天礦閉坑的邊坡穩定、場地平整修復、和生態恢復問題開展了分析研究,提出“邊坡控制—場地平整修復—生態恢復—基礎設施建設”的蒙草式礦山生態修復聯合技術方案。
蒙草扎賚諾爾露天煤礦生態修復綠色閉礦綜合解決土壤改良 、植物給水 、植物配植、井點降水、道路維修等問題。
來源:廣東省國土空間生態修復協會網站