两淮矿区采煤塌陷国土空间生态修复及景观提升策略研究

吴问琦

(合肥工业大学设计院(集团)有限公司，安徽 合肥 230009)

1 引言

煤炭资源是我国重要的基础能源，煤炭工业在国民经济建设中具有重要的战略地位，为我国的现代化建设提供了重要的能源保障。煤炭工业在促进当地经济发展的同时，也给当地生态环境等方面带来了较大程度的负面影响，其中最突出的就是采煤塌陷区的出现。在高度重视生态文明建设、实施国土空间生态修复、推进山水林田湖草生命共同体全方位系统综合治理的大背景下，应高度重视采煤塌陷国土空间的生态修复。本文以安徽省两淮矿区的采煤塌陷国土空间为研究对象，探索了该类国土空间生态修复和景观提升模式。

2 两淮矿区采煤塌陷特点及其国土空间受影响概况

安徽省两淮煤炭矿区是我国14个大型煤炭工业基地之一和6个煤电基地之一，涉及安徽省皖北六市的10区9县；当前两淮矿区现状采煤塌陷区面积约695 km2，影响人口约74万人。

两淮矿区煤矿属平原多煤层开采类型；其中淮北煤田煤层薄，多形成浅碟状采煤塌陷区，相对较容易稳沉；淮南煤田可采煤层厚度大，开采持续时间长，地表移动和变形大，地面沉降范围远超开采范围，其采煤塌陷具有沉陷面积大、分布广、塌陷程度深、易积水、稳沉时间长的特点。其中塌陷深度小于1.5 m区域，高于地下潜水位，不易受水危害，多形成沉陷凹地；塌陷深度在1.5～5 m区域，多形成丘陵岗地，并局部形成积水洼地；塌陷深度大于5 m的区域，受地下水影响，多形成大面积沉陷湖[1]。两淮矿区采煤塌陷国土空间受影响情况主要如下。

2.1 生态环境被破坏

地下采空区诱发覆盖岩层变形破坏、地表形成采煤沉陷凹地、积水洼地、沉陷湖塘等，造成皖北矿区生态环境不同程度的恶化；不仅破坏了地表土壤环境，大规模地改变了水文地质条件，加剧了水土流失；还改变了动植物生长栖息环境，减少了生物种群数量。同时，两淮矿区内煤矸石场长期的堆存、污染形成蓄积性破坏，并因矸石溶淋而导致地下水系和淮河干流被污染。

2.2 耕地资源受损

煤炭的大规模持续开采形成了拉坡地、季节性积水、常年积水等；造成水土流失、耕地减产，甚至大量优质耕地沉入水中，难以复垦，耕地核减与基本农田保护矛盾突出。

2.3 居民生产生活受影响

采煤塌陷造成居民房屋受损倒塌，道路开裂下沉，市政基础设施和水利设施也不同程度受损，极大地影响了居民的生产和生活。

2.4 地貌景观破败

采煤塌陷极大地改变了原有地形地貌，并因粉煤灰污染、煤矸石随意堆放、污水随意排放和疏于管理，造成塌陷区地貌景观呈现出萧条破败的景象。

3 两淮矿区采煤塌陷国土空间生态修复策略

两淮矿区的采煤塌陷国土空间分布范围广，涉及生态空间、农业空间和城镇空间；包括淮河干流及其主要支流的受塌陷影响生态廊道、湖塘、林地、耕地、园地和城镇、村庄等多种空间地貌。

采煤塌陷国土空间不同于一般的国土空间，实现其生态修复，首先需要防治地质灾害隐患和环境污染；其次针对采煤塌陷生态空间、农业空间和城镇空间的不同特点，分区分类提出生态修复策略。

3.1 地质灾害隐患防治策略

两淮矿区煤炭开采时间长，塌陷面积大，塌陷程度深，且稳沉时间较长；应对采煤塌陷区进行地灾监测，及时识别采空区地质灾害隐患，并根据稳沉情况采用灌注充填、剥挖回填等方式及时进行防治；对于非稳沉区，应探索前置式防治措施[2]。

3.2 环境污染防治策略

采煤塌陷区较特殊的污染物主要是煤矸石、粉煤灰及其带来的水体和土壤污染。对于煤矸石、粉煤灰等固体污染物，应就近处理进行资源化利用；具备条件的矸石山，可以进行地形整修、土壤重构和植被重建，对其进行生态复绿。采煤塌陷区水体和土壤主要受重金属污染；一般采用生态补水、生物法处理等方式治理水体重金属污染；采用深耕翻土、换土等方法治理土壤重金属污染[3]。

3.3 生态空间功能修复策略

生态空间修复可根据生态系统功能受损程度和自然恢复能力评价情况，采取自然再生、辅助恢复和生态重塑3种修复策略。

(1)自然再生。对于生态系统功能受损较小，自然恢复能力较强的采煤塌陷区，可采取停止引起生态退化的人类活动，让原生态系统逐步自然恢复的修复策略[4]。

(2)辅助恢复。对于生态系统功能受损有一定退化，自然恢复能力较弱的采煤塌陷区；一般采取必要的人工干预措施，通过整地客土、植树复绿、平整沟壑、防止水土流失、强化生态系统功能连接，帮助原生态系统功能逐渐恢复。

(3)生态重塑。对于生态系统功能严重退化，自然恢复能力丧失的采煤塌陷区，重新评估该场地在区域生态系统中的功能，重新引入本地生物群落，重建适应本地特征的生态系统[5]。

3.4 农业空间综合整治策略

农地是采煤沉陷区占比最大的空间类型；也是地形地貌变化最大的空间类型；在农业空间综合整治中，应根据土地塌陷程度的不同采取相应的治理策略。

对于塌陷深度小于1.5 m的不积水,且水土资源条件较好的区域，即塌陷深度浅，高于地下潜水位，不易受水危害的区域；通过挖深垫浅、土地平整和健全配套设施，使其恢复为具有可耕种能力的农业用地。

对于塌陷深度大于1.5 m,地形坡度不利于农业生产的区域，宜改变原有作物种植方式，推进土地复合利用，增加农田生物多样性，兼顾发展农业、林业和养殖业，构建复合的农田生态系统[6]。

对于塌陷程度深，常年形成深积水的农业空间，其生态系统已由陆地生态系统变为水陆共生生态系统；宜将该部分农业空间纳入生态空间统一进行生态修复，并在国土空间规划中对该部分农业空间进行核减。

3.5 城镇空间生态修复策略

两淮矿区各煤矿在划定煤炭开采范围时，一般会避开城镇建成区；但随着采煤塌陷程度的加深，地面沉降范围逐渐超过开采范围，进而影响到城镇空间的边缘区域。采煤塌陷区城镇空间生态修复，应通过重新梳理沟通塌陷水体和原有城镇水系，提升城镇防洪排涝能力，保障城市生态安全；构建由各类生态公园、城市公园、防护绿地、附属绿地等共同组成的城镇生态网络，优化城市生态格局；保护和恢复城镇特色生态风貌，提升城市环境品质[7]。

4 两淮矿区采煤塌陷国土空间景观提升策略

防治地质灾害隐患和环境污染，推动采煤塌陷生态空间、农业空间和城镇空间的生态修复，是恢复采煤塌陷区生态服务功能，提升农业生产功能，修补城镇服务功能的基本要求；同时应根据两淮矿区采煤塌陷国土空间的特点，采取不同的景观提升策略，导入休闲游憩功能，提升国土空间品质[8]。

4.1 湿地公园建设策略

两淮矿区采煤塌陷湖塘众多、积水面积大；通过疏浚和连通湖、河、沟、塘，生态化改造滨水护岸，景观化改造地形地貌，种植季相变化丰富、层次多样的陆生植物、缓冲带植物和水域植物；并在不影响生态服务功能的前提下，根据服务对象需求设置园路、活动场所、景观小品、配套服务设施等，打造环境优美、休闲游憩功能丰富的湿地公园[9]。

4.2 生态园林建设策略

对于城镇近郊无大片积水、地形高差变化大,且不宜复垦为耕地的采煤塌陷空间，将生态修复和园林建设需求相结合；以植物种植方式为主，建设苗圃基地、植物园等，按照生态景观学原理科学规划，发挥最大的生态效益和景观效益。

4.3 休闲观光农业建设策略

在对采煤塌陷农业空间进行综合整治时，可对采煤塌陷区的水面、洼地、坡地进行综合改造，适当采取景观化手法来整理农业空间，增加休闲服务设施；导入农业观光功能、休闲度假功能、农旅文化教育功能等。

4.4 废弃棕地景观利用策略

对于煤矿闭坑后废弃的工业广场、矸石山等，应进行景观提升利用。一是充分挖掘废弃工矿遗产的文化价值，重新利用废弃工矿设施，建设工矿遗址公园，活化公园功能；二是对矸石山等废弃棕地进行植被重建和生态复绿，导入游乐功能，建设必要的休闲服务设施，重现棕地生态价值和景观价值[10]。

5 结语

通过防治采煤塌陷区地质灾害隐患和环境污染，分区分类对采煤塌陷生态空间、农业空间和城镇空间进行生态修复；并根据不同类型国土空间特点，采取不同的景观提升策略，导入休闲游憩功能；有利于发挥采煤塌陷治理的生态效益和景观效益；有利于提升采煤塌陷国土空间品质；有利于促进两淮矿区的高质量发展。