城市双修理念下武汉谷米山景观规划设计研究

黄艺满，范英豪

(苏州大学 艺术学院，江苏 苏州 215000)

1 引言

“城市双修”是城市化水平发展到一定阶段必然开展的城市更新工作[1]。近年来，我国城市建设取得了巨大发展成就的同时，也面临诸如：能源紧缺、生态污染、人地矛盾尖锐等“城市病[2]”问题，这不仅降低人们生活质量，还在一定程度上阻碍了城市的可持续发展[3]。2015年，住房城乡建设部将海南省三亚市定为首个实践落实“双修”试点城市[3]，展开一系列城市病的修复治理措施。2017年《关于加强生态修复城市修补工作的指导意见》的发布，进一步完善双修理论框架[4]，为试点工作取得成就的推广赋予规范效力。城市修补、生态修复已然成为解决当下城市建设引发的环境问题的重要内容。

矿区山体作为城市发展重要的自然资源基础，与城市总体规划发展、绿地系统规划和城市总体空间格局密切相关，是城市双修建设任务的重要一环。在面对过度资源开发下引发一系列严重矿山环境问题，发达国家于20世纪70年陆续对矿山废弃地进行修复；自20世纪80年代以来，我国在矿山废弃地的治理方面也取得较大进展[5]。但面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势, 树立尊重自然、顺应自然、保护自然的理念[6]是矿山景观修复的要求，也是改善城市生态环境和提升城市整体形象，转变矿业废弃地为城市绿地重要手段。

2 城市双修提出的背景

2.1 “城市双修”概述

“城市双修”即生态修复、城市修补，是党的“十八大”报告明确提出建设生态文明, 实现美丽中国，为解决城市发展空间不足、生态环境恶劣、社会文化分裂、景观风貌遗失等一系列问题的理论指导及方法，其本质上是针对城市存量空间的更新和改造[7]。

2.1.1 生态修复

生态修复是“城市双修”中的关键工作和首要任务之一，是在统筹分析生态系统各要素基础上，针对城市现状问题，制定针对性的修复策略和措施，对生态系统辅以人工措施，加强水土保持综合治理[8]，重建破碎生态环境的系列方法，能够促进生态系统恢复自我组织能力、自我调控能力。

2.1.2 城市修补

城市修补是对城市区域治理与发展转型的必要手段，通过小尺度介入[9]场地以优化城市空间，是一项长期温和、富有弹性的综合性系统工程。通过城市环境的综合治理和有机更新，逐步提升城市公共环境质量与城市治理能力。挖掘整理城市历史文化，延续历史文脉，塑造城市特色风貌以提升整体城市活力。

2.2 矿业废弃地

矿业废弃地是指在采矿活动中被破坏、未经治理而无法使用的土地[10],是矿山采矿活动后的必然产物。根据来源可划分为：矿物开采坍塌区；堆放剩余物的尾矿堆浸废弃区；辅助开采碾压占用后的废弃土地；碎块废石渣土堆放形成的排土废弃地[11]。由于表土剥离、土层结构不稳定性、水土流失、重金属污染等现象的持续恶化，将会导致土壤不良理化、山体沙化、污染环境乃至危害人体健康。

2.3 矿山公园

矿山公园是以展示矿业遗迹景观为主体[12]，为保护自然资源、治理矿山生态环境、普及矿业知识，加快矿业城市产业转型促进经济可持续化发展的一种新思路，是运用景观手法来解决治理矿业废弃地的有效途径之一[13]。对挖掘场地文脉、保护矿业遗迹、科学规划矿业废弃地、促进矿山生态恢复与矿业城市转型起到重要作用。

2.3.1 矿山公园总体规划原则

矿山公园作为一种新型的主题园林形式，受场地发展历程、生态环境状况和自然资源等因素的影响，其发展定位与景观特色、运作模式等，需密切联系矿山实际情况。遵循保护优先、综合治理；突出重点、分段实施；科普教育、统筹规划等规划原则。

2.3.2 矿山公园建设存在的问题

(1)管理体制与机制不合理。矿山公园建设管理涉及公园开发部门、采矿企业、土地资源管理部门等多个方面，缺乏有效明确的职能管理部门，甚至互相影响制约。有的矿山公园在建设的同时，仍然进行采矿活动，这种边保护边开采的方法并不可取，不仅影响公园建设与生态恢复，而且影响产业经济发展。

(2)法律法规体系不健全。矿山公园作为矿业发展与环境建设的新生事物,在国内外刚刚起步[14]。 2007年《中国国家矿山公园建设工作指南》 的出版，对矿山公园建设具有指导性意义, 但是由于缺乏具体建设经验，仍是停留在理论层面的指导。

(3)建设资金问题。矿山公园的开发建设难度大、环境基础差、所需投资量大，面临诸多问题与难点。建立矿山公园需要大量投入资金以提供所需的设备材料、专业人才。但随着矿业产业结构的调整对区域经济结构带来一定影响，所能投入资金有限，且公园运转后资金回报周期较长，成效慢。

2.4 矿山生态修复

矿山生态修复，需通过科学、系统的生态修复工程和长期的生态抚育措施，使受损山体逐步恢复自我修复功能[15]，形成良性生态平衡体系[16]。

2.4.1 矿山生态修复对象

因为矿产资源的不同，矿山废弃地环境治理的侧重点亦不相同。煤矿废弃地的环境治理关键，是对采矿区治理和煤矸石堆的处理；有色金属矿山如铜矿、铅锌矿其治理侧重于对废弃渣堆的化学处理，防止废渣经雨水淋漓而形成土壤水源等次生化污染问题；废弃采石场则主要进行矿区土壤改良、边坡治理以及植被恢复。因作业场所不同，矿山主要生态修复对象包括：露天采矿场地、排土场、选矿尾矿库、堆浸场、道路及作业面。

2.4.2 矿山生态修复技术

(1)土壤改良。土壤改良是矿山生态修复的基础工作，是有效种植植被的前提工作。目前主要技术方法有物理改良法、化学改良法、生物改良法[17]。物理改良中客土覆盖的方法，是将无法就地无公害处理污染严重的土壤，置换成附近土壤，利用附近成熟土壤带动废弃地土壤逐渐修复；化学改良采用基质理化改良方法，利用试剂或材料进行化学中和改良，析出重金属后对土壤淋洗过滤；生物改良是发挥动植物富集和微生物降解的作用，种植超累计植物发挥固氮堆肥，发挥植物根系胶结作用对土壤理化性质进行改善。

(2)边坡治理。针对土壤剥落等现象防治采用边坡治理方法，根据不同地形地貌条件采取不同工程技术[18]，当小于45°，采用草种喷植，铺设草皮以柔化边界；当在45°～60°之间，采用设置土钉墙加固相关部位，拉设三维植被网；当坡度高于60°，不适宜植物生长，采用钢筋框架工程支挡方式进行边坡加固。

(3)植被恢复。选择生长快、根系深、冠幅长具备较好抗逆性的植物种类；因地制宜合理配置乔灌草层次，遵循先锋植物与乡土植物相结合，构建复合型植被演替[19]群落体系；根据具体立地条件[20]类型，选择合适的植被栽植技术。在边坡45°主要采用燕巢法，构建种植穴并填充肥料；45°～60°时，通常采用分层喷射法，构建土工格栅并喷射混凝土层及种子木屑；高于60°时，采用筑台拉网植生槽培土复绿。

3 “城市双修”理念下武汉谷米山公园规划设计实例

3.1 谷米山区域概况

3.1.1 地理情况

谷米山项目位于湖北省武汉市洪山区，地处光谷未来城的核心区块，区位优势明显。距武汉未来科技城1.5 km，距光谷政务服务中心6 km；周边有左岭社区、豹澥街道及花山街道等城市居民社区分布，高科技产业园区密布。四面环绕着福银高速、沪鄂高速、武鄂高速等高速路网，出入口距离项目地在3～5 km范围内；武汉最大的高铁站武汉站距项目地15 km，半小时车程可到达；城市主干道与项目地连接通达，地铁及公交线路沿高新大道紧邻项目地，设置多个站点，交通优势明显，便利通达，为推动旅游业发展奠定良好基础。

3.1.2 气候分析

区域属亚热带季风性湿润气候区，雨量充沛、四季分明、雨水集中，冬季稍凉。全年平均日照时数为1950～2050 h，太阳辐射总量为106～110 Cal/cm2，无霜期平均为240～205 d，年平均降水量为1150～1190 mm，并与光热同季。光、热、水资源丰富，具备优越的气候条件。但光、热、水分布不均匀，变化较大，存在着夏季高温，冬季冷冻等弊端。降雨量一般集中在4～8月份，通常春夏多雨，秋冬少雨。夏季大暴雨，突发性强，日降雨量最多达248 mm，山体伴随滑坡坍塌等现象。

3.1.3 地形地貌

矿山公园范围内的谷米山起伏明显，总体呈现南高北低、西高东低。区域内湖泊、山谷相互交错，地理形态较为丰富。谷米山矿区内最高海拔标高为88.00 m，最低为29.33 m。

3.1.4 环境状况

谷米山采石矿的空气污染主要是凿岩、矿石运输以及山体风化破碎过程中产生的粉尘。区域内空气质量较为良好，但存在一定程度污染。据数据统计2021年，市域空气质量轻度污染有67 d，中度污染8 d、重度污染1 d。其中主要污染物有：PM2.5为37 μg/m3，超过国标0.06倍；NO2浓度为40 μg/m3，较2020年上升11.1%；PM10最高值为59 μg/m3，较2020年上升1.7%；O3为155 μg/m3，较2020年上升3.3%。同时，谷米山的噪音污染主要是重型卡车噪声与采矿操作噪声，据市域数据统计，夜间功能区声环境点次达标率仅为64.2%，区域声环境质量一般。

3.1.5 区域发展

洪山区较其他区面积容纳人口大，经济增长迅猛，财政收入增长，民生居民可支配收入稳步增长。谷米山服务范围内有分布较为集中居住区，周围用地性质较为齐全：如居住功能区、教育科研功能区、公共建设用地、乡镇建设用地、商业服务集中地、绿地系统较为完备。

3.2 谷米山矿山存在的问题

3.2.1 环境破坏、山体风化

谷米山矿产以石英岩为主，属建设用料。由于建设发展的需要，长期开山炸山采石，破环了区域植被和地形，严重削弱了山体自我修复能力，土地肥力受到严重影响。采挖过度，导致生境破环、山体风化严重，带来了不可估量的水土流失后果。

3.2.2 废石渣土、环境污染

场地内遗留大量开采垃圾、废石渣土、丢弃的采矿设施等，废弃物堆置以及大面积黄土裸露，对场地土壤、水体等环境造成了二次污染，严重威胁场地内动植物资源。

3.2.3 山体滑坡、坍塌

因资源采挖过度，山体裸露，生态环境逐渐恶化。开路炸山造成了边坡土方失衡，存在诸多安全隐患，如山体剥落、滑坡、崩塌等(图1)。山体修复、生态环境恢复成为谷米山公园必须解决的课题。

3.3 谷米山矿山公园SWOT分析

运用SWOT分析法对谷米山进行全面系统的影响因子分析，为矿山公园生态修复具体措施提供相应的参考。

3.3.1 优势分析

谷米山公园资源丰富、区位优势明显、区域文化氛围多元独特。项目范围内山地、林地、农田居多，无村庄易开发，便于规划。土地资源丰富，配套设施条件较好，为规划建设提供了较充裕的发展空间(图2)。

3.3.2 机遇分析

上位规划属汉江东西山系文化发展轴，归属汉江东西山水生态轴与大东湖绿楔交接，地处中部郊野游憩环，具有总体战略规划基础(图3)。立足于区域经济发展背景，抓住武汉洪山区开发建设的快速发展机遇，区域产业结构调整，大力发展生态旅游等新兴产业。

图1 谷米山现状分析

图2 谷米山概况与条件分析

图3 上位规划分析

3.3.3 挑战分析

生态旅游产业处于起步阶段，缺乏实际建设经验。矿业废弃地受损严重，土体坍塌、土质污染、水土流失、土壤风化严重，修复工程难度大。所需资金投入大，公园开发周期长，资金压力大。人们对矿区恢复建设形成的公园心存芥蒂，对是否安全无污染、是否适宜休闲存在疑虑。

3.4 谷米山公园总体规划设计

3.4.1 设计目标与定位

基于“城市双修”理念，谷米山矿山生态公园规划以生态环境修复和功能及空间的修补为目标。合理统筹场地地形，深刻剖析场地问题，以山养山、以水养水。运用辩证法分析问题，将生态技术引入景观设计之中，建立人与环境和谐融洽的关系。

依山就势，因地制宜。保护矿山遗迹，提高矿山环境质量，弘扬地域文化。以科普教育、生态修复、文化意蕴、以人为本为公园规划定位，打造为生态修复与涵养示范地、可供人游览休闲的体验空间、具备科学教育历史记忆的生态启示性矿山公园景观。

3.4.2 形态推演

针对谷米山场地现状问题，具体问题具体分析，采取必要措施及手段。坚持生态适应性原则、可持续化原则、环境启示性原则。将谷米山打造成一个具备文化底蕴、田园风光感官体验丰富、娱乐休闲一体的多元矿山公园，以期建立完整公园管理和特色实践教育户外课堂(图4)。

图4 谷米山总体规划设计平面

3.4.3 场地规划设计

(1)功能分区设计。由于场地的破碎程度高，尽可能保留场地地形，尊重场地地貌，重建斑块联系。将项目划分为：山水观光、休闲漫步、生态修复、科普教育、运动健身、中心景观6个分区。

(2)交通系统设计。根据地形地势特点将场地划分为6个功能分区，总体规划布置道路体系。谷米山道路体系分为主园路、次园路、支路、栈道小道。

(3)特色景观节点设计。谷米山矿山公园资源独特，人文环境基础良好，根据人群需求及场地特征，进行特色景观节点布局，其中如：生态廊桥栈道、中央九曲廊道、浮桥湖心亭、入口楚文化广场、户外农家乐、休闲散步平台。

(4)游览路线设计。依托场地节点及道路体系布局，合理设计游览路线。形成水环境治理展示的环湖游览路线；围绕户外农家乐和种植课题的亲子体验游览路线；打造生态修复的矿山遗址游览路线以及户外休闲的拓展游览路线。

4 “城市双修”理念下谷米山修复策略

4.1 边坡土壤修复策略

4.1.1 针对场地山体风化

采用生态策略，对裸露损坏场地进行客土覆盖进行土壤改良创面覆绿，土壤复垦后设置水道加速土壤熟化，再利用山坡挂网技术和草籽喷播技术加快植被层修复。

4.1.2 针对山体剥落滑坡坍塌

采用安全策略，对坍塌面设置三维网覆盖，进行工程防护加固支挡，为避免过度施工带来的场地硬化采用植被护坡同时进行。

4.1.3 针对的二次污染场地

采用土壤修复策略，去除受到严重污染土壤将附近成熟土壤移入，转换土壤基质。种植超积累植物如大豆吸收土壤重金属进行固氮堆肥，营造微生物环境发挥降解作用。

4.2 水生态修复策略

4.2.1 基地湖泊水体现状

基地开采而形成多处原生态湿地、坑塘及天然汇水湖泊。但矿业废弃物及废石渣土堆浸影响土壤，随着雨水径流携带重金属元素，致水体富营养化，湖泊生态呈现退化枯竭、生态结构逐渐单一化状态。

4.2.2 水体景观规划目标

谷米山水体景观规划以加强水体生态环境的保护与恢复为主要任务，打造自然和谐的稳定水生态系统。营造以湿地景观特色的科普教育、休闲旅游、水体涵养的景观氛围。

4.2.3 水生态修复方法

采用生物技术。针对水体富营养化，水体生态结构逐渐单一等问题，合理配置沉水植物、挺水植物、浮叶植物。遵循适地适种原则考虑植物群落演替规律，选取如：梭鱼草、千屈菜、再力花、荷花、香蒲等水生植物。投放水生动物丰富生态环境成分，增加生态系统食物链复杂程度，构建稳定生态系统结构，打造清洁型湖泊生态。

运用工程技术。清淤疏浚，将水体底泥移除，快速有效降低内源污染物。采用跌水、喷泉、射流等方式增氧促流，提升水体溶解氧整治后水体水质保持稳定平衡。营造人工湿地、生态浮岛,去除水体中的氮、磷等污染物。综合治理谷米山水体,形成稳定水生态结构[21]。

4.3 山体景观修复策略

4.3.1 保护并修复林相植被

受矿业活动等人为因素干扰，山体生态承载能力逐渐下降、林地缩小、植被衰退。遵循尊重自然、因地制宜的恢复山地景观及改造林相，适地适树的进行分期修复；遵循植被自然演替规律，丰富植物种类，尊重原生林相植被，逐步修复生态环境，形成稳定的林地系统。

4.3.2 保护创造原生苔藓、蕨类、真菌生长环境

真菌、蕨类、苔藓等地被种类的培养对完善场地生境，促进生态体系完整起到重要意义。充分利用光、水、温、养分等生态因子创造适宜生长的环境，保证植物景观整体的稳定性。修建廊桥以降低人为因素对真菌生长环境的影响，营造一个相对稳定和谐的生长空间(图5)。

图5 山体景观修复策略剖面分析

4.4 植物配置修复策略

4.4.1 植物配置原则

遵循适地适树原则，选取生长速度较快，根系发达的先锋树种。合理规划多层复合型植被结构，避免形成单一结构状态；遵循生态友好原则，引入与场地相邻成熟森林表土，让表土种子库中蕴含的种子自由萌发，为植被生长营造稳定的土壤基础；尊重季相性与修复型植物搭配，利用豆类等超累计植物发挥固氮堆肥、胶结作用。

4.4.2 树种植被选择

综合考虑项目区位及立地环境因子选择以香樟、广玉兰、女贞等乡土树种作为谷米山公园基调树种。布置梧桐、水杉等具有季相变化树种，及柳树、桃树、栾树具有丰富形态的骨干树种，增加景观区位，增添公园色彩色调。

5 结论与展望

近年来，生态景观设计受到越来越多的关注，为“城市病”的治理提供了有效的解决思路，但在实际规划建设中，存在着浮于表面美观和所谓便捷实用的“快餐式”的景观，忽视了场地生态圈结构，造成粗制滥造、资源浪费、环境破坏等现象。本研究以“城市双修”理念为理论指导，深入剖析谷米矿山存在的问题，就边坡土壤、水体、植被景观方面进行修复策略探讨。旨在总结山体修复及生态环境恢复思路与方法，以期为当下矿山公园景观设计及矿业废弃地生态修复提供参考与借鉴。相信将来会出现更多针对性策略措施以治理“城市病”，实现城市生态环境提升和城市整体风貌的复兴。