浅谈矿区土地修复与生态恢复

姜野

摘 要：随着我国对生态环境保护工作的重视程度不断提升，越来越多的技术应用到了土地与生态修复领域中。本文对矿区土地修复与生态恢复工作展开了分析和探讨，旨在进一步提升我国矿区土地修复与生态恢复工作的成效，保护矿区生态。

关键词：矿区;土地修复;生态恢复

1  矿区土地修复工程规划设计

（1）不断探索开采沉陷预计与损毁程度评价方法，模拟展示采煤沉陷状况。基于开采沉陷理论和环境系统工程理论，引入模糊综合评判、灰色聚类分析等方法，借助3S技术和三维激光扫描技术模拟和可视化展示地形沉陷变形情况。利用遥感数据、地面监测调查、地下地质采矿信息，开发“三位一体”的西南山地区采煤塌陷现状监测和受损评估技术。建立矿山损毁程度的模糊综合评价法，利用可拓集理论，通过关联函数，量化描述影响矿区土地损毁程度的评价指标。也有研究采用单位产量损毁系数测算法、典型调查法和统计分析法等建立基于省级区域损毁土地测算的方法体系，明确了损毁土地基数。

2）塌陷地复垦规划设计技术得到广泛应用。针对浅、中、深度塌陷地，分别采取分层剥离、交错回填及削高填凹、挖深填浅、挖池筑堤等措施，这在徐州潘安矿和山东枣庄矿区得到了应用。从动态演变规律出发，提出了基于循环经济的生态修复模式。大面积沉陷积水区可根据自身和区位特征等恢复成湿地公园、水产养殖、水库、污水处理湿地等类型，河北唐山市南湖、安徽淮北市南湖、淮南市十涧湖和河南平顶山市白鹭洲等成功复垦为城市湿地公园。

3）边采边复规划设计技术成为研究的新方向。一些学者先后提出“梯次复垦”、“动态复垦”、“超前复垦”、“预复垦”等概念和方法，并得到了实践，被国际命名为“CMR-UM”技术。通过耦合地下开采与地面复垦措施，分析了复垦时机的影响因素和优选技术，总结了“顺序开采—滚动式土地平整—农田水利设施修复”、“先跳采再全采—地表平整—阶段集中突击式复垦”、“中间优先—外扩式开采—地表疏排”3种边采边复模式。但今后仍需加强采复一体化、开采对土地及建筑损毁规律的研究，进一步确定边釆边复时机选择模型中地面水工建筑的损毁标准。

（2）矸石山治理规划设计更加可行。在煤矸石中混入30%～70%的土壤，采取阶梯平台式堆放矸石。在堆放场后缘设置水沟，前缘修建挡矸墙，周围营造3～5m（宽）的防护林对矸石山整形，防止水土流失。采取喷洒石灰混合物中和煤矸石的强酸性防止煤矸石自燃。通过土壤覆盖设计、绿化设计和植物养护措施进行生态修复治理。

2 矿区土地修复规划设计存在问题

西方发达国家已建立较为完善的矿区土地修复规划设计理论与方法体系：①采用GIS技术进行辅助;②多目标决策矿区土地用途及设计方案;③注重复垦景观;④仿自然地貌生态修复法和露天矿边采边复的规划设计方法研究较为突出。我国逐步形成专项复垦规划、矿山复垦规划设计体系：①在3S技术、虚拟技术等支持下的土地修复规划设计技术紧随国际潮流。复垦规划设计方案采用3S技术辅助开展和编制，并通过虚拟技术或决策模型等进行多维模拟;②井工矿预复垦规划设计理论与方法领先国际。在采煤沉陷地动态预复垦规划设计中，突破了复垦时机、复垦标高、表土剥离、复垦结构动态设计等关键技术，完成了东部矿区多煤层开采下的边采边复规划设计。但与西方发达国家比较，仍然存在明显差距。

（1）土地修复规划设计，未能有机结合采矿规划，属于配套的、约束力较弱的规划设计，不仅浪费了人力物力，而且损毁土地的原位修复及减损效果一般。我国土地修复方案、矿山复垦规划设计等由相关单位单独编制完成，仅是采矿活动的一个环节。复垦前期工作（如露天矿排土、井工矿排矸等）未能够与采矿工艺有机结合，压占了土地，提高了复垦成本。

（2）土地修复目标差异，以恢复农田为主，限制了规划设计理论与方法的全面发展。近年来，我国复垦重点区域集中于东部矿粮复合区，以复垦农田的土地平整工程、灌排工程、道路工程、防护工程等规划设计为主，包括以土壤重构理论为依据的充填土层结构设计，以挖深垫浅理论为依据的基塘结构规划设计等。其他复垦农用地则以复绿规划设计为主。矿山公园、郊野公园、创意文化产业模式等方面的复垦规划设计研究成果仍较少，未能够形成独特的理论与方法。

（3 ）采前环境本底调查薄弱，土地修复规划设计方向偏离了复原修复及区域融合。我国尚需从受损矿山原生态环境入手，加强对野生动植物的保护。按照原生态位规划设计景观结构、生态功能，结合仿自然地貌生态修复技术，建立与区域融合的人工生态系统。

3 矿区土地生态恢复发展趋势

随着矿区土地修复与生态修复的不断实践，以及国际交流、多学科融合，在物联网、云技术、大数据、测绘与信息技术等的支撑下，我国矿区土地修复规划设计的理论与技术呈现出从单目标规划向多目标规划，从单阶段规划向全生命周期规划，从人工编制规划向智能辅助编制规划，从二维平面规划向多维虚拟规划等转变的发展趋势，满足了绿色循环低碳发展的要求，促进了矿区持续发展。未来研究趋势如下。

（1）矿区土地修复规划设计方法更趋智能化，促进复垦规划设计决策系统的建立。在继承传统方法外，更加注重提升信息收集、分析与决策建模、规划设计模拟与制图、传播等技术，不断拓展应用系统方法、多学科交叉融贯研究的方法、公众参与的方法、技术与手段创新的方法等，逐步实现智能化决策。

（2）土地修复规划设计更注重协调性、差异性和生物多样性保护。在不同空间尺度上加强一致性的同时，更加注重差异性，体现出区域的协调性与地方的多样性;按照适宜性评价、持续性评价结果及制度安排，协调复垦方向（用途）的同时，加强利益相关者权益协调和维护;更注重生物多样性保护约束下的低碳型工程设计，工程空间布局的适用性，并创新规划环境影响评价方法。

（3）未来我国土地修复规划设计与采矿规划设计日趋融合，从根本上实现采复一体化。这将推进动态预复垦，降低土地受损程度和复垦成本，维护原生态水土资源质量及生态安全。

（4）逐步建立“复垦云规划平台”，完成土地修复規划设计虚拟方案。多源矿山信息与大数据的不断丰富与挖掘技术日益成熟，以及物联网技术支持下的云计算，将使“土地修复规划设计”的思维方式与工作模式发生根本转变。利用“土地修复云”有机结合矿山全生命周期，建立“云规划设计”平台，实现技术集成、专业协同、相关利益者协作等融合的规划设计模式。从IT（Internet Technology）到DT（Data Technology），运用SoLoMo技术（Social—社会性，Local—本地性，Mobile—移动性）来协助规划设计师应对土地修复过程中的问题，完成土地修复规划设计及虚拟方案。

4 结语

总之，我国矿区土地修复规划设计学科已具雏形，未来将与土地利用工程、矿业工程、信息科学、城乡规划等学科进一步相互交融，为生态文明建设提供更先进的技术支撑。

参考文献：

[1]王海荣.矿区土地修复和生态恢复现状及趋势[J].绿色科技，2016（6）：66-67.

[2]杨胜香，李明顺，李艺，etal.广西平乐锰矿区土壤、植物重金属污染状况与生态恢复研究[J].矿业安全与环保（01）：21-23.

[3]姚国征，杨婷婷.矿区土地修复与生态修复研究综述[J].西部资源，2006（03）：36-37.