侯月阳
中国建筑设计院有限公司 北京 100044
项目背景
随着后工业时代的到来，全球的经济结构产生了巨大的变化，以信息产业为主的新兴产业正逐步取代传统工业，不少传统的工业区被闲置。这些带有工业垃圾、有害气体等环境问题的“城市灰色伤疤”在可持续发展思想的指导下，被给予密切的关注。并且这种关注在当今提倡“美丽中国”生态文明建设的宏伟蓝图下，显得十分迫切。在矿产资源丰富的地方，由于过度开采或开采方式不正确，自然景观及自然过程被人类破坏的面目全非，一般说来，生态系统有自我恢复与自我调节的能力，但是在受到剧烈的外界因素干扰后，受损生态系统自我恢复能力会大大减弱或者恢复时间增长。如果能通过人为手段，人为提供组成顶级群落优势种生长发育所需的条件，就有可能大大缩短演替时间，会在短期内监理适应煤矸石废弃地环境条件的、稳定的顶级群落类。[ 孙儒泳,李博,诸葛阳等普通生态学「北京高等教育出版社,1993]本文旨在通过对废弃地生态环境及社会价值的重新塑造，将工业遗产与当代生活方式相结合，同时通过治理可以改善城市生态环境，可以在一定区域内恢复土地的生产能力，创造舒适宜人的生活及优美的自然环境和休闲游憩空间，缓解在城市中的紧张情趣，为当地市民开辟一个休闲娱乐的绿色空间，取得社会效益与生态效益的统一。
场地分析
铜川位于陕西省中部，处于关中平原向陕北黄土高原的过度地带，与延安、渭南、咸阳3个地市毗邻，历史源远流长。属暖温带半干旱大陆性季风气候区，年平均降水量555.8-709.3毫米，集中分布于7-9月，且多为阵型降水，来势猛、强度大，常有暴雨过程出现。铜川市总人口数为86万，面积3882平方千米。
三里洞煤矿是铜川最早建成的煤矿，更是中国西北第一座现代化煤矿，为铜川的煤炭事业做出了积极的贡献。2003年因资源枯竭走向衰落并破产，现已成为一片废弃地。三里洞煤矿区位于铜川市三里洞村，在市区的中心地带。北区内机关、厂矿、学校及居民点等集中于漆水河谷及其两侧较大的支流谷地中，三里洞矿区占地面积119万平方米，建筑面积69582平方米，其中工业建筑面积119万平方米，民用建筑面积50843平方米，区内有铜川-三里洞铁路专线通往矿井，全场2.936km，是市内发展中初具规模的工矿及居民混合区。
上个世纪80-90年代，煤矿开采业作为整个城市经济支柱产业，带动了城市急速发展，促进当时经济增长的同时，也带来了极大的环境问题。煤矿生产及洗煤厂洗选的固体废弃物煤矸石在场地内堆积成山，不仅压占土地，而且危害生态环境。煤矸石在风吹日晒、雨淋等自然条件的作用下易发生物理风化的剥蚀作用和化学风化,矸石中的有毒重金属元素如铅、铬、汞、砷等渗入土壤,污染地表水体和地下水体, 煤矸石中的重金属元素通过淋溶途径进入植物体内并通过食物链生物放大,对生物产生毒害。煤矸石在风力或是温度达到燃点的作用下产生的粉尘中含有多种对人体健康有害的元素，污染大气环境的同时，影响植物生长发育，危害周边居民的身体健康。
多种矛盾和问题逐渐凸显，包括：
（1）在长期的煤炭开采过程中，直接破坏了地表植被和地下水。采矿时期井下排水，使大面积区域性地下水位下降，浅层地下水枯竭，地表径流流量减少、甚至断流，破坏了采煤区水均衡系统。
（2）水土流失和煤矿附近村庄水窑干枯，地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。
（3）废弃后形成大片的采空区，造成地表水渗漏以及被污染。
（4）因水土流失而使植被稀疏，雨季时极易诱发山体滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
我们要通过结合煤矸石的特点进行改造利用，做雨水收集净化及景观营造，使之焕发生机，并依靠其示范作用，以点带线，由线推面，将其串联形成绿色廊道贯穿铜川，来带动铜川市机能恢复。
方案策略
针对以上问题，项目提出如下几个策略：
通过模拟叶脉的形态，利用矿区现有的地形山体进行雨水收集。
自然界叶片的供养方式：叶脉的正向光合作用制造有机物，通过叶脉输出光合产物，叶脉的逆向为叶片输送水分和无机盐，保证叶子的生理功能顺利进行。模拟出的生态集水模式：
正向：倾斜的挡土墙使雨水顺势汇集到原有的冲刷沟渠中，再汇集到山脚下的煤矸石过滤收集槽中，部分集聚于挡土墙下。
逆向：雨水缺乏时，囤积的水向上供给。
同时，该形态还可像叶脉支撑着叶片一样，对山体表面土层有一定的固定防流失作用。
实施途径
将蜂巢行固坡砖固定在引水墙的正面，作为固土结构，控制和引导暴雨洪水，防止水土流失。孔腔内填充沃土以便于植被良好生长，不仅能提高绿化效率，还能通过其阻挡作用减小坡面的静水压力，且可与周围自然环境融为一体。同时，在矸石堆的凹陷处设置雨水井口，下连储水器，雨水丰沛时通过坡面的集聚作用将其储存于地下。当周边干燥无外界水不充实，渗透压升高，水内外压差距达到一定程度时，储水器内存水外渗，供植物吸收利用。
非雨季时，地面植被稀少，水分蒸发量大，不利于地下水的保存，此时，引水墙背面凹陷处储存的水分便可被植被自动吸取利用，矸石槽囤积的大量雨水可作为景观用水和地源热泵用水。
进入雨季时，引水墙将大部分雨水聚拢在其凹陷处，增加地下水量，通过引流作用，雨水最终汇集到山脚处的矸石槽中，净化后作为景观用水和地源热泵循环水源。
利用地表土地温度恒定原理，在地下20米深的原有废弃巷道中埋置管道，经过处理的雨水通过导热性能高的管道与巷道内的恒定热能进行热交换，从而为周边的建筑提供可再生的能源。
以工业遗迹和山脚为起点，进行植被修复，逐步延伸扩展到整个矿区和山体上，形成绿脉；利用矿区本身遗留的火车轨道，制造出环绕整个园区的火车游览路线。供游客趣味性游园的同事，还能使游客身临其境的感受到矿工在矿井下的工作状态，重现当时的记忆。火车轨道分地上、半地下、地下3种。地上：观赏园区景致；半地下：欣赏真实再现矿工工作状态的雕塑；地下：感受井下作业的艰辛。
结语
美国的新保守主义思想家丹尼尔▪贝尔在20世纪50年代末提出后工业社会的思想，他认为，后工业社会是人类社会的未来。Remake偶数金额较革命剧发展的特征，大致可以分为三个阶段，分别是前工业化、工业化、后工业化[ 陈曦.回归自然的棕地景观—上海世博公园的生态景观生构与创造[J].福建热作科技.2011,9(15) ]。可持续发展是指既满足当代人的需求而又不对后代人的需求构成威胁造成危害发展的道路。其实质要求人类在自身发展的同事注重同环境和自然的相互协调。工厂特色构筑物予以保留，废弃物例如煤矸石等加以改造利用，集造景、集雨、除污染为一体；利用地势进行雨水收集，供园区及周边居民利用；植物本土化，保护了其自身特有的生态体系；同时使人的活动逐步退出矿区，使矿区形成绿色区域，为城市提供一个呼吸空间。并以此煤矿的改造为起点，带动铜川市各矿区的改造，形成生态廊道，不仅使工业污染得到治理，更能使区域形象提升，重现城市的中心地位。
参考文献：
[1]孙儒泳,李博,诸葛阳等普通生态学「北京高等教育出版社,1993
[2] 陈曦.回归自然的棕地景观—上海世博公园的生态景观生构与创造[J].福建热作科技.2011,9(15)
论文作者:侯月阳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/15
标签：煤矸石论文; 铜川论文; 雨水论文; 铜川市论文; 矿区论文; 植被论文; 煤矿论文; 《防护工程》2018年第11期论文;