破損山體生態修復模式研究

任燕麗 劉飛

摘要：隨著城市化進程的推進，前期人們生態保護意識的薄弱造成城市建設過程中自然資源的過度消耗，我國境內礦山破壞嚴重，生態環境和景觀也遭到嚴重的破壞。目前，破損山體生態修復已有許多理論研究和實踐成果。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條件，分析其環境現狀和存在的主要問題，并對金山破損礦山山體的修復提出一系列針對性的修復措施。

關鍵詞：破損山體；生態景觀修復；工程措施；覆綠

中圖分類號：X171.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2022）16-0-04

0 引言

《東平湖生態保護和高質量發展專項規劃2020—2035年》根據黃河流域生態保護與高質量發展、南水北調東線工程兩大國家戰略（項目）與省會經濟圈一體化發展、泰山區域山水林田湖草生態保護修復項目兩大省級戰略（項目）提出東平湖保護與發展需要統籌考慮，統籌部署。

東平湖地區生態基礎風景資源良好，三面環山，景色優美，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風景區，也是水滸文化旅游線路中的重要景區。另外，當地的水生生物資源豐富，生態價值不容小覷。金山位于東平湖西岸，石質山體，礦石資源豐富。由于在長期開采過程中缺乏規范的開采制度和計劃，對山體生態環境造成了嚴重破壞。整個山體裸露，與東平湖生態保護區形成鮮明對比。本文以金山破損山體為例展開詳細分析，探討破損山體的具體修復方向及修復措施。

1 金山概況

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

2 現狀分析

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

巖性以灰巖為主，其次為泥灰巖、泥云巖、頁巖。巖石力學性質差異大，灰巖堅硬、致密，性脆，強度較高，其飽和抗壓強度（fr）為70～120 MPa，屬硬巖類。泥灰巖強度低，其飽和抗壓強度（fr）為30～60 MPa，屬于較硬巖類。土體工程地質特征為第四紀洪澇疊層巖性為砂質黏土夾砂石（含15%～45%砂質黏土），為硬塑性-可塑性，厚度一般為0.5～2米。

3 金山主要地質環境問題

金山破損山體的生態環境問題主要包括兩個方面：一是采石活動引起的邊坡不穩定地質災害問題，二是植被資源和地貌景觀破壞嚴重［1］。

3.1 邊坡失穩地質災害問題

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

3.2 植被資源和地貌景觀破壞嚴重

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、連續性、觀賞性、原始性，嚴重降低了水源涵養功能。礦區瀕臨東平湖生態保護區，造成了嚴重的視覺污染，制約了其旅游業發展［2］。

4 修復工程整體構思

山體修復以覆蓋綠色為主要目的，在確保巖質邊坡穩定的情況下，運用先進的坡面植被恢復與重建技術對整個坡面進行植被恢復，使恢復后的坡面與周圍自然景觀融為一體［3］，減少自然災害，保護生物的多樣性，美化環境，保持生態平衡。總之，以生態修復為基本原則，充分結合現場地質條件構建生態復綠、林農結合、自然野趣兼備的復合型生態山體景觀。

4.1 3R原則

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

再利用（REUSE）：利用現有尾礦采礦平臺等賦予新功能，將現有臺地整理設計成具有消防功能的開放場所。

回收利用（RECYCLE）：利用現場殘留的石材，構筑防墻及道路防護墻。將現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護的用水需求［4］。

4.2 礦區采石場利用方式

覆土造林：通過坡面穩定整治、生態恢復、場地平整等，將廢棄坑改造為林業用地。

生態修復：通過景觀手法，打造生態林地、山體林斑、林海花田景觀，提升山體景觀效果，打造四季常綠、三季有花、兩季有果的生態景觀。

功能開發：改造礦坑及其周邊環境，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護用水需求。

4.3 設計手法

立足鄉土樹種，適地適樹：植物的生長繁殖都有與其相適應的自然地理條件，因此要重視對鄉土植物的利用，加強鄉土樹種的選擇，加強馴化。原產于當地的鄉土植物最能體現地方風格，最能抗災性氣候，且苗木易得易活［5］。

結合速生樹、徐生樹：山體復綠首先可以利用一些速生樹進行普遍綠化。低生樹往往壽命較長，可使綠化景觀保持相對較長的穩定時期。

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

低影響山林景觀維護：結合場地原生態環境，在降低成本、減少資源消耗的基礎上，因地制宜地篩選和配置植物，構成可持續性植物群落結構，營造出原生態、長期性的山林景觀［6］。

5 破損山體修復具體方案

首先，進行山體基礎土建修復，主要包括地質災害防治、現有礦坑處理、陡坡處理及部分土壤修復。其次，對山體整體布局進行設計，主要包括消防道路布局、消防水池布局以及根據整體情況選擇山體不同區域的植物種類［7］。

5.1 基礎山體修復

5.1.1 地質災害防治

金山片區不規范露天開采片區內主要發生的地質災害有落石、崩塌、滑坡等，其嚴重破壞了區域內生態環境，對周邊入山放牧的村民構成了安全威脅。因此，應對區域內容易發生的災害進行有效的防治［8］。

（1）合理設計邊坡參數，加強邊坡監測，穩定邊坡作為擋墻，對開挖后發生裂縫變形的區域，必須進行專門的工程地質勘探。

（2）對現有災害點進行邊坡加固或機械清除，盡可能清除災害發生的各種點位，并設置監測點進行監測記錄和分析，可確保在災害易發地區防患于未然。

（3）集水分析夏季水量季節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°，特點是崖體穩定，無土壤，裸露立面。可在崖壁外側覆土栽植植物，并且砌筑擋土墻。

坡度為60°～90°，特點是坡面較陡，土壤稀薄，自然條件惡劣，對景觀的影響較大。可在崖壁外側覆土栽植植物，并且砌筑擋土墻。

坡度為40°～60°，特點是崖體比較疏松，有采礦廢渣，且容易下滑。可先清除疏松滑動部分的采礦廢渣，再通過魚鱗坑工程人工填土的方法，改良基質。

坡度為25°～40°，特點是以碎礦石為主，有少量的土壤，基質疏松，水土流失嚴重，有一定的肥力和保水能力。可采用砌筑擋土墻及魚鱗坑的方式防止水土流失。

5.1.3 道路規劃

本次道路規劃考慮到現有的地形地貌，在最大限度避免破壞現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行防火通道規劃，圍繞整體研究范圍，設計寬4米的通道。使用人行橫道連接，實現全區域的可達性［10］（見圖1）。

5.1.4 引水上山規劃

（1）管線敷設及消火栓布置。為便于滅火及前期綠化灌溉取水，管道基本沿道路內側布置（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，考慮到系統工作壓力、管道耐腐蝕性，以及熱膨脹冷縮等技術指標，架空管道采用熱浸鍍鋅螺紋、槽連接、標稱壓力1.6 Mpa，閘閥采用不銹鋼材質的明軸閘閥，標稱壓力1.6 Mpa，止回閥的工作壓力與相同位置的閥一致。系統測試壓力為工作壓力+0.4 MPa（見圖2）。

（2）灌溉系統。為確保樹木成活率，儲存初期消防用水的一部分，在南、中、北區建設了4座蓄水池，充分利用現有的采石坑，南至北容積分別為南區350立方米、中區500立方米、中區500立方米、北區500立方米，水池容積與該水池承擔的山體面積（南區面積25萬平方米，中區面積62萬平方米，北區面積33萬平方米）相關，結合實際灌溉需求和井取水可靠性進行適當調整，可配套設置井水。考慮到防凍及結構安全性，且避免現澆混凝土外露，保持山體自然風貌，水池周圍覆蓋60厘米土層。

5.2 山體覆綠技術

5.2.1 一般的噴霧覆綠技術

使用噴霧機將攪拌均勻的混合料噴到坡面上，主要適用于土質和巖質坡面，合適的坡面坡度小于55°，坡面比較穩定。以草本為主，不適宜高木生長，養護成本高，持續時間短，表現出季節性的綠色恢復效果。

5.2.2 坑槽式覆綠技術

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和巖質邊坡，需要邊坡具有極大穩定性，魚鱗坑規律的應用比較廣泛，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 生態袋法

將含種植土和植物種子的生態袋堆放在坡面上，應用其中植物種子的生長覆蓋達到護綠效果的生態護坡技術。

5.2.4 階梯法

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

5.3 植物景觀設計

5.3.1 種植區域規劃

根據該區的地形、給水及地質條件，分為A、B、C、D四個不同區域，選擇適合該區域條件的山體覆綠措施（見圖3）。

A區域面向東平湖，是過去游客觀賞重點打造的區域，其地貌多為坡度大的斜坡、礦坑塌陷區域及處理困難的紫砂頁巖區域。主要采用的山體覆綠措施為部分區域筑造魚鱗孔，改良型厚層基材采用噴霧植被復合技術。植物材料以常綠樹種側柏為主，組合節點少量白皮松。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，選擇三葉地錦遮擋懸崖面。

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

C區域為設計忽視區域，只要達到基本的綠色恢復效果即可，主要以側柏覆蓋，在具備高木栽培條件的局部栽培高木，以本地鄉土樹種刺槐、國刺槐為主。

D區域是梯田區域，相對平坦，土質條件較好，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值、科普價值的樹種。在實現經濟效益的同時，提升山體綠化效益，豐富樹種。

5.3.2 道路行道樹規劃

按山體規劃道路，劃分為6條道路，根據不同的地勢關系及特色布局原則，進行道路綠化設計。1號路：道路外側遠離懸崖，白蠟、白皮松隔段種植，靠近懸崖邊種植白皮松、迎春。2號路：道路外側遠離懸崖，五角楓、白皮松空出間隔種植，靠近懸崖種植白皮松、迎春。3號路、5號路：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號路：國槐、白皮松間隔種植，靠近懸崖邊種植白皮松、迎春。6號路：樸樹、白皮松隔段種植，靠近懸崖邊種植白皮松、迎春。

6 結語

近年來，破損山體修復工程技術得到了較快發展和廣泛應用，并取得了較好的生態效益和社會效益。東平縣金山破損山體生態修復工程根據其山體破損的特點及景觀要求，從破損山體具體排險修復工程措施、給排水灌溉工程、道路規劃、植被覆綠等方面著手加以治理，給東平湖生態保護區增添了一抹綠色，同時對東平環湖山體的覆綠工作具有一定的借鑒意義及推動作用。

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作者簡介：任燕麗（1993—），女，山東濟寧人，碩士在讀，助理工程師，研究方向：風景園林規劃設計。

劉飛（1975—），男，山東濟南人，碩士，正高級工程師，系本文通訊作者，研究方向：風景園林規劃設計。