破損山體生態(tài)修復(fù)模式研究

任燕麗 劉飛

摘要：隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，前期人們生態(tài)保護(hù)意識(shí)的薄弱造成城市建設(shè)過程中自然資源的過度消耗，我國境內(nèi)礦山破壞嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境和景觀也遭到嚴(yán)重的破壞。目前，破損山體生態(tài)修復(fù)已有許多理論研究和實(shí)踐成果。文章以東平縣金山為例展開分析，闡述金山破損山體的自然地理?xiàng)l件，分析其環(huán)境現(xiàn)狀和存在的主要問題，并對(duì)金山破損礦山山體的修復(fù)提出一系列針對(duì)性的修復(fù)措施。

關(guān)鍵詞：破損山體；生態(tài)景觀修復(fù)；工程措施；覆綠

中圖分類號(hào)：X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2022）16-0-04

0 引言

《東平湖生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃2020—2035年》根據(jù)黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展、南水北調(diào)東線工程兩大國家戰(zhàn)略（項(xiàng)目）與省會(huì)經(jīng)濟(jì)圈一體化發(fā)展、泰山區(qū)域山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目兩大省級(jí)戰(zhàn)略（項(xiàng)目）提出東平湖保護(hù)與發(fā)展需要統(tǒng)籌考慮，統(tǒng)籌部署。

東平湖地區(qū)生態(tài)基礎(chǔ)風(fēng)景資源良好，三面環(huán)山，景色優(yōu)美，相傳是八百里水泊梁山唯一的生存水域，1985年被山東省人民政府公布為省級(jí)風(fēng)景區(qū)，也是水滸文化旅游線路中的重要景區(qū)。另外，當(dāng)?shù)氐乃镔Y源豐富，生態(tài)價(jià)值不容小覷。金山位于東平湖西岸，石質(zhì)山體，礦石資源豐富。由于在長期開采過程中缺乏規(guī)范的開采制度和計(jì)劃，對(duì)山體生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重破壞。整個(gè)山體裸露，與東平湖生態(tài)保護(hù)區(qū)形成鮮明對(duì)比。本文以金山破損山體為例展開詳細(xì)分析，探討破損山體的具體修復(fù)方向及修復(fù)措施。

1 金山概況

金山位于泰安市東平縣境，距東平縣城25千米，距濟(jì)寧市梁山縣城20千米。研究山體北側(cè)為昆侖山景區(qū)及蠟山國家森林公園，西側(cè)為棘梁山千佛崖景區(qū)，位于東平湖風(fēng)景區(qū)湖西岸，東臨G220，場地交通便利。屬于溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，有四季不同的特征。

2 現(xiàn)狀分析

從高程圖可以看出，研究區(qū)域礦山標(biāo)高在海拔42～183米，制高點(diǎn)在中部中金山山頂。金山礦區(qū)山體總體呈西北東南向，東南側(cè)毗鄰東平湖，由東金山、西金山、中金山組成。采石遺留崖壁為高坡度斜坡，斜坡臺(tái)階5～45米，坡度45°～90°。

巖性以灰?guī)r為主，其次為泥灰?guī)r、泥云巖、頁巖。巖石力學(xué)性質(zhì)差異大，灰?guī)r堅(jiān)硬、致密，性脆，強(qiáng)度較高，其飽和抗壓強(qiáng)度（fr）為70～120 MPa，屬硬巖類。泥灰?guī)r強(qiáng)度低，其飽和抗壓強(qiáng)度（fr）為30～60 MPa，屬于較硬巖類。土體工程地質(zhì)特征為第四紀(jì)洪澇疊層巖性為砂質(zhì)黏土夾砂石（含15%～45%砂質(zhì)黏土），為硬塑性-可塑性，厚度一般為0.5～2米。

3 金山主要地質(zhì)環(huán)境問題

金山破損山體的生態(tài)環(huán)境問題主要包括兩個(gè)方面：一是采石活動(dòng)引起的邊坡不穩(wěn)定地質(zhì)災(zāi)害問題，二是植被資源和地貌景觀破壞嚴(yán)重［1］。

3.1 邊坡失穩(wěn)地質(zhì)災(zāi)害問題

金山由于采石活動(dòng)所造成的邊坡投影面積達(dá)7000平方米，90°斷崖長度約5400米，高度最高可達(dá)50米。

3.2 植被資源和地貌景觀破壞嚴(yán)重

金山山體被挖損和壓占，原生植物遭到破壞，基巖裸露，破壞了山體的整體性、連續(xù)性、觀賞性、原始性，嚴(yán)重降低了水源涵養(yǎng)功能。礦區(qū)瀕臨東平湖生態(tài)保護(hù)區(qū)，造成了嚴(yán)重的視覺污染，制約了其旅游業(yè)發(fā)展［2］。

4 修復(fù)工程整體構(gòu)思

山體修復(fù)以覆蓋綠色為主要目的，在確保巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定的情況下，運(yùn)用先進(jìn)的坡面植被恢復(fù)與重建技術(shù)對(duì)整個(gè)坡面進(jìn)行植被恢復(fù)，使恢復(fù)后的坡面與周圍自然景觀融為一體［3］，減少自然災(zāi)害，保護(hù)生物的多樣性，美化環(huán)境，保持生態(tài)平衡?？傊?，以生態(tài)修復(fù)為基本原則，充分結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件構(gòu)建生態(tài)復(fù)綠、林農(nóng)結(jié)合、自然野趣兼?zhèn)涞膹?fù)合型生態(tài)山體景觀。

4.1 3R原則

減量（REDUCE）：植物配置中的鄉(xiāng)土樹種取代外來園藝珍貴樹種，除必要的管理用房、觀景臺(tái)外，其他建筑項(xiàng)目不予設(shè)立。

再利用（REUSE）：利用現(xiàn)有尾礦采礦平臺(tái)等賦予新功能，將現(xiàn)有臺(tái)地整理設(shè)計(jì)成具有消防功能的開放場所。

回收利用（RECYCLE）：利用現(xiàn)場殘留的石材，構(gòu)筑防墻及道路防護(hù)墻。將現(xiàn)有的礦坑改造成消防池，用于收集雨水，滿足周邊消防及苗木養(yǎng)護(hù)的用水需求［4］。

4.2 礦區(qū)采石場利用方式

覆土造林：通過坡面穩(wěn)定整治、生態(tài)恢復(fù)、場地平整等，將廢棄坑改造為林業(yè)用地。

生態(tài)修復(fù)：通過景觀手法，打造生態(tài)林地、山體林斑、林?；ㄌ锞坝^，提升山體景觀效果，打造四季常綠、三季有花、兩季有果的生態(tài)景觀。

功能開發(fā)：改造礦坑及其周邊環(huán)境，將其改造成消防水池，用于收集雨水，滿足周邊消防及苗木養(yǎng)護(hù)用水需求。

4.3 設(shè)計(jì)手法

立足鄉(xiāng)土樹種，適地適樹：植物的生長繁殖都有與其相適應(yīng)的自然地理?xiàng)l件，因此要重視對(duì)鄉(xiāng)土植物的利用，加強(qiáng)鄉(xiāng)土樹種的選擇，加強(qiáng)馴化。原產(chǎn)于當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)土植物最能體現(xiàn)地方風(fēng)格，最能抗災(zāi)性氣候，且苗木易得易活［5］。

結(jié)合速生樹、徐生樹：山體復(fù)綠首先可以利用一些速生樹進(jìn)行普遍綠化。低生樹往往壽命較長，可使綠化景觀保持相對(duì)較長的穩(wěn)定時(shí)期。

豐富場地林相、林班變化：通過補(bǔ)植彩色樹種，增加闊葉樹、彩葉樹種比例，使森林結(jié)構(gòu)、層次、色彩更加合理，更加豐富。

低影響山林景觀維護(hù)：結(jié)合場地原生態(tài)環(huán)境，在降低成本、減少資源消耗的基礎(chǔ)上，因地制宜地篩選和配置植物，構(gòu)成可持續(xù)性植物群落結(jié)構(gòu)，營造出原生態(tài)、長期性的山林景觀［6］。

5 破損山體修復(fù)具體方案

首先，進(jìn)行山體基礎(chǔ)土建修復(fù)，主要包括地質(zhì)災(zāi)害防治、現(xiàn)有礦坑處理、陡坡處理及部分土壤修復(fù)。其次，對(duì)山體整體布局進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括消防道路布局、消防水池布局以及根據(jù)整體情況選擇山體不同區(qū)域的植物種類［7］。

5.1 基礎(chǔ)山體修復(fù)

5.1.1 地質(zhì)災(zāi)害防治

金山片區(qū)不規(guī)范露天開采片區(qū)內(nèi)主要發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害有落石、崩塌、滑坡等，其嚴(yán)重破壞了區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境，對(duì)周邊入山放牧的村民構(gòu)成了安全威脅。因此，應(yīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)容易發(fā)生的災(zāi)害進(jìn)行有效的防治［8］。

（1）合理設(shè)計(jì)邊坡參數(shù)，加強(qiáng)邊坡監(jiān)測，穩(wěn)定邊坡作為擋墻，對(duì)開挖后發(fā)生裂縫變形的區(qū)域，必須進(jìn)行專門的工程地質(zhì)勘探。

（2）對(duì)現(xiàn)有災(zāi)害點(diǎn)進(jìn)行邊坡加固或機(jī)械清除，盡可能清除災(zāi)害發(fā)生的各種點(diǎn)位，并設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測記錄和分析，可確保在災(zāi)害易發(fā)地區(qū)防患于未然。

（3）集水分析夏季水量季節(jié)性增大引起的滑坡及土壤流失問題，可通過修建排水溝加以解決，通過引流山水避免水量過大沖刷山體［9］。

5.1.2 邊坡處理

坡度為90°，特點(diǎn)是崖體穩(wěn)定，無土壤，裸露立面。可在崖壁外側(cè)覆土栽植植物，并且砌筑擋土墻。

坡度為60°～90°，特點(diǎn)是坡面較陡，土壤稀薄，自然條件惡劣，對(duì)景觀的影響較大?？稍谘卤谕鈧?cè)覆土栽植植物，并且砌筑擋土墻。

坡度為40°～60°，特點(diǎn)是崖體比較疏松，有采礦廢渣，且容易下滑?？上惹宄杷苫瑒?dòng)部分的采礦廢渣，再通過魚鱗坑工程人工填土的方法，改良基質(zhì)。

坡度為25°～40°，特點(diǎn)是以碎礦石為主，有少量的土壤，基質(zhì)疏松，水土流失嚴(yán)重，有一定的肥力和保水能力?？刹捎闷鲋跬翂棒~鱗坑的方式防止水土流失。

5.1.3 道路規(guī)劃

本次道路規(guī)劃考慮到現(xiàn)有的地形地貌，在最大限度避免破壞現(xiàn)有植被和土地的前提下，大多利用原有采礦遺留下來的施工道路進(jìn)行防火通道規(guī)劃，圍繞整體研究范圍，設(shè)計(jì)寬4米的通道。使用人行橫道連接，實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的可達(dá)性［10］（見圖1）。

5.1.4 引水上山規(guī)劃

（1）管線敷設(shè)及消火栓布置。為便于滅火及前期綠化灌溉取水，管道基本沿道路內(nèi)側(cè)布置（除需加密布置的場地外），考慮到該山體地下巖石較多，開溝困難，為減少土石側(cè)工程量，降低施工難度，管道采用明鋪形式（通過路段采用埋地布置）。同時(shí)，考慮到系統(tǒng)工作壓力、管道耐腐蝕性，以及熱膨脹冷縮等技術(shù)指標(biāo)，架空管道采用熱浸鍍鋅螺紋、槽連接、標(biāo)稱壓力1.6 Mpa，閘閥采用不銹鋼材質(zhì)的明軸閘閥，標(biāo)稱壓力1.6 Mpa，止回閥的工作壓力與相同位置的閥一致。系統(tǒng)測試壓力為工作壓力+0.4 MPa（見圖2）。

（2）灌溉系統(tǒng)。為確保樹木成活率，儲(chǔ)存初期消防用水的一部分，在南、中、北區(qū)建設(shè)了4座蓄水池，充分利用現(xiàn)有的采石坑，南至北容積分別為南區(qū)350立方米、中區(qū)500立方米、中區(qū)500立方米、北區(qū)500立方米，水池容積與該水池承擔(dān)的山體面積（南區(qū)面積25萬平方米，中區(qū)面積62萬平方米，北區(qū)面積33萬平方米）相關(guān)，結(jié)合實(shí)際灌溉需求和井取水可靠性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，可配套設(shè)置井水?？紤]到防凍及結(jié)構(gòu)安全性，且避免現(xiàn)澆混凝土外露，保持山體自然風(fēng)貌，水池周圍覆蓋60厘米土層。

5.2 山體覆綠技術(shù)

5.2.1 一般的噴霧覆綠技術(shù)

使用噴霧機(jī)將攪拌均勻的混合料噴到坡面上，主要適用于土質(zhì)和巖質(zhì)坡面，合適的坡面坡度小于55°，坡面比較穩(wěn)定。以草本為主，不適宜高木生長，養(yǎng)護(hù)成本高，持續(xù)時(shí)間短，表現(xiàn)出季節(jié)性的綠色恢復(fù)效果。

5.2.2 坑槽式覆綠技術(shù)

利用較大邊坡的原始微地形，或通過人工爆破、溝雕等手段在邊坡上打造可看到植物生長的空間。覆土栽培的方法適用于土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡，需要邊坡具有極大穩(wěn)定性，魚鱗坑規(guī)律的應(yīng)用比較廣泛，適用于不同坡度的邊坡，施工效率高，植物選型豐富，成活率高。

5.2.3 生態(tài)袋法

將含種植土和植物種子的生態(tài)袋堆放在坡面上，應(yīng)用其中植物種子的生長覆蓋達(dá)到護(hù)綠效果的生態(tài)護(hù)坡技術(shù)。

5.2.4 階梯法

利用坡面上現(xiàn)有平臺(tái)或采用分段爆破等方法將坡面改造成集體形狀，在臺(tái)階外砌墻，并填筑客土、肥料、種植植物。該方法施工難度大，費(fèi)用高，具有一定的限制性。

5.3 植物景觀設(shè)計(jì)

5.3.1 種植區(qū)域規(guī)劃

根據(jù)該區(qū)的地形、給水及地質(zhì)條件，分為A、B、C、D四個(gè)不同區(qū)域，選擇適合該區(qū)域條件的山體覆綠措施（見圖3）。

A區(qū)域面向東平湖，是過去游客觀賞重點(diǎn)打造的區(qū)域，其地貌多為坡度大的斜坡、礦坑塌陷區(qū)域及處理困難的紫砂頁巖區(qū)域。主要采用的山體覆綠措施為部分區(qū)域筑造魚鱗孔，改良型厚層基材采用噴霧植被復(fù)合技術(shù)。植物材料以常綠樹種側(cè)柏為主，組合節(jié)點(diǎn)少量白皮松。迎接湖面多選擇彩葉植物五角楓、元寶楓、紫葉李、紅桁架、黃桁架、金葉榆、黃金槐，搭配少量文冠果、海棠、榆葉梅、連翹、迎春等花灌木，藤本植物在紫藤本月季節(jié)，選擇三葉地錦遮擋懸崖面。

B區(qū)域多為山脊崖面，需要大量機(jī)械清理，清理后多為斜坡，以水平層為主覆土種植植物，山頂巖石裸露嚴(yán)重，需要魚鱗坑覆土。植物為常綠樹種側(cè)柏，大面積栽培，插通落葉闊葉喬木的白蠟、樸樹、國槐、刺槐等。

C區(qū)域?yàn)樵O(shè)計(jì)忽視區(qū)域，只要達(dá)到基本的綠色恢復(fù)效果即可，主要以側(cè)柏覆蓋，在具備高木栽培條件的局部栽培高木，以本地鄉(xiāng)土樹種刺槐、國刺槐為主。

D區(qū)域是梯田區(qū)域，相對(duì)平坦，土質(zhì)條件較好，以觀果為主，如核桃、山桃、山杏、棗、梨、蘋果、栗子、無刺花椒等兼具觀賞價(jià)值、科普價(jià)值的樹種。在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，提升山體綠化效益，豐富樹種。

5.3.2 道路行道樹規(guī)劃

按山體規(guī)劃道路，劃分為6條道路，根據(jù)不同的地勢關(guān)系及特色布局原則，進(jìn)行道路綠化設(shè)計(jì)。1號(hào)路：道路外側(cè)遠(yuǎn)離懸崖，白蠟、白皮松隔段種植，靠近懸崖邊種植白皮松、迎春。2號(hào)路：道路外側(cè)遠(yuǎn)離懸崖，五角楓、白皮松空出間隔種植，靠近懸崖種植白皮松、迎春。3號(hào)路、5號(hào)路：元寶楓、白皮松空出間隔種植，靠近懸崖邊種植白皮松、迎春。4號(hào)路：國槐、白皮松間隔種植，靠近懸崖邊種植白皮松、迎春。6號(hào)路：樸樹、白皮松隔段種植，靠近懸崖邊種植白皮松、迎春。

6 結(jié)語

近年來，破損山體修復(fù)工程技術(shù)得到了較快發(fā)展和廣泛應(yīng)用，并取得了較好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。東平縣金山破損山體生態(tài)修復(fù)工程根據(jù)其山體破損的特點(diǎn)及景觀要求，從破損山體具體排險(xiǎn)修復(fù)工程措施、給排水灌溉工程、道路規(guī)劃、植被覆綠等方面著手加以治理，給東平湖生態(tài)保護(hù)區(qū)增添了一抹綠色，同時(shí)對(duì)東平環(huán)湖山體的覆綠工作具有一定的借鑒意義及推動(dòng)作用。

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作者簡介：任燕麗（1993—），女，山東濟(jì)寧人，碩士在讀，助理工程師，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)。

劉飛（1975—），男，山東濟(jì)南人，碩士，正高級(jí)工程師，系本文通訊作者，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)。