工業(yè)廢棄地的生態(tài)修復(fù)與再生實(shí)踐

1、第30卷第8期武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)Vol. 30 No. 82008 年 8 月JOURNAL OF WUHAN UNTVERSHY OF TECHNO!X)GYAug. 2008工業(yè)廢棄地的生態(tài)修復(fù)與再生實(shí)踐田歉，黃燥2(1 武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，武漢430070;2.A漢市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，武漢430030)摘S:利用生態(tài)修復(fù)技術(shù)對工業(yè)廢棄地進(jìn)行處理并便之再生是可持續(xù)發(fā)展觀的體現(xiàn)c三峽水利樞紐工程是治理和 開發(fā)長江的戰(zhàn)略性工稅施工工程中產(chǎn)生的生態(tài)破壞行為謾成了新的工業(yè)廢棄地，而采用合理揩施對場地和廢棄構(gòu)筑物 進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是三塊工程第理區(qū)場地再生的關(guān)錢。關(guān)律詞：工業(yè)廢棄地；生態(tài)修復(fù)；

2、三峽工程管理區(qū)中圖分類號(hào)：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章集號(hào)"6714431(2008)08 0169XMPractice of Ecological Restoration and Rebirth ofIndustrial Discarded LandTIAN Yan19 HUANG Huan2(1. School of Gvil Engineering & Architecture, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China;2 Wuhan Institute of Chy Planning & Desi

3、gn, Wuhan 430030, China)Abstract:It*s the embodiment of the view of sustainable development to deal with industrial discarded land and resuscitatethem by utilizing the lechnology of ecological restoration. The project of Three (Jorges is a strategic project for renovating and developing the Yangzi R

4、iver. I'here are quite many new industrial discarded land in the construction process. So ill he key for the rebirth of the niaiugtmeni zone of Three Gorges by taking reasonable ecological steps to restore the discarded field and con- struciions.Key words： indusirial discarded land; ecological r

5、estoration; management zone of Three Gorges1概念及研究意義在可持續(xù)發(fā)展思想指引下我國對集約型社會(huì)、人類活動(dòng)與生態(tài)環(huán)境的和諧共生有了更深層次的認(rèn)識(shí), 對城市開發(fā)采取了更謹(jǐn)慎的態(tài)度因而使以前被認(rèn)為缺乏保護(hù)價(jià)值的工業(yè)廢棄地逐漸進(jìn)人人們的視野。工業(yè)廢棄地是指曾經(jīng)作為工業(yè)生產(chǎn)用地和與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的交通、運(yùn)輸、倉儲(chǔ)用地，后來廢棄不用的地 段如廢棄的礦山、采石場、工廠、鐵路站場、碼頭、工業(yè)廢料傾倒場等。這些工業(yè)設(shè)施曾經(jīng)在城市發(fā)展歷史上 占有重要地位，它們往往見證了一個(gè)城市和地區(qū)發(fā)展的歷史進(jìn)程。工業(yè)廢棄地的成因在于工業(yè)區(qū)衰退和城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致的城市土地價(jià)值的改

6、變也可能是大型 工程建設(shè)的階段性產(chǎn)物C如美國的鐵銹地帶(Rust Belt),即奧克蘭、洛杉磯等重工業(yè)城市地帶，由于城市產(chǎn) 業(yè)轉(zhuǎn)型而便得巾內(nèi)一些大型鋼鐵丄廠倒閉、荒廢和閑西故而得名。再如下文將闡述的三峽水利樞紐匚桎管 理區(qū)是三峽工程樞紐施工地，該用地的輔助工業(yè)設(shè)施保證了三峽庫區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)的順利進(jìn)行隨著三峽大壩主 體工程建設(shè)基本完成區(qū)內(nèi)的部分生態(tài)環(huán)境道到了施工的破壞，輔助工業(yè)設(shè)施也面臨被拆毀的命運(yùn)。因此, 有必要借鑒國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),探索工業(yè)廢棄地的生態(tài)修復(fù)措施。收槁門期：2008-04-14.作者簡介：田 燕(1975-)，女,博士生規(guī)劃師mail: ty2wing Hotmail, oom笫30卷第

7、8期田 燕等:工業(yè)廢弈地的生態(tài)修復(fù)與再生實(shí)踐171“生態(tài)修復(fù)"指利用大白然的自我修復(fù)能力,在適當(dāng)?shù)娜硕〈胧┹o助下修復(fù)個(gè)態(tài)系統(tǒng)原有的保持水土、 調(diào)節(jié)小氣候.維護(hù)牛物多樣性的生態(tài)功能和開發(fā)利用等經(jīng)濟(jì)功能川。"I：態(tài)修復(fù)”的禽義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出以防止水 土流失或提高觀賞效果為目的的種植綠化而是試圖巫新創(chuàng)造、引導(dǎo)或加速門然演化過程，使得經(jīng)過一定時(shí) 間的修復(fù)，能夠使受損牛態(tài)系統(tǒng)乖新冋到良性循環(huán)狀態(tài)。工業(yè)廢棄地經(jīng)過合理的生態(tài)修復(fù)后町以被開發(fā)成各種用途的用地。成功的再開發(fā)可把廢棄地變?yōu)榱?售商業(yè)X、住宅區(qū)、辦公區(qū).無污染工業(yè)區(qū)、公園、廣場、展覽館等各種用途的用地。MH的在于土地的再生性 循環(huán)使用

8、，從而達(dá)到城市土地的可持續(xù)利用因而生態(tài)修復(fù)休現(xiàn)了綜合效應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展觀:它既改善了已 開發(fā)地區(qū)的環(huán)境也保護(hù)了未開發(fā)地區(qū)的環(huán)境使金態(tài).經(jīng)濟(jì)、社會(huì)復(fù)介系統(tǒng)達(dá)到良性循環(huán)。因此堅(jiān)持生態(tài) 重建的指導(dǎo)思想，深入挖掘場地的文化內(nèi)涵、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值利用現(xiàn)冇資源可以將工業(yè)廢棄地轉(zhuǎn)化為 城市的新資產(chǎn)轉(zhuǎn)化為推動(dòng)城市發(fā)展的積極要素。2設(shè)計(jì)實(shí)踐2.1設(shè)計(jì)背景三峽水利樞紐工程是治理和開發(fā)長江的戰(zhàn)略性丁程是中國乃至|比界最大的水利樞紐工程。三峽水利 樞紐工程管理區(qū)（以下簡稱“三峽工程管理區(qū)”或工程管理區(qū)”）是老:名的長江三峽風(fēng)杲名勝區(qū)的審要組成部 分,位于長江西陵峽中段的湖北省宜胃市三斗坪。三峽工程管理區(qū)現(xiàn)在作為三峽工

9、程樞紐施工地實(shí)行封閉 管理。在2009年施工完成后將山施丄期過渡到管理運(yùn)營期如何規(guī)劃整合三峽工程管理區(qū)使之能順利過 渡，將對該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化竽方面的綜合發(fā)展，產(chǎn)生長遠(yuǎn)的影響。在工程管理區(qū)的改造和利用中生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)至關(guān)重要。然而在大壩的建設(shè)過程中工程管理 區(qū)及周邊地區(qū)地形地貌發(fā)生變化局部氣候、上壤和植被冇所改變這些帖況都給理區(qū)的牛態(tài)壞境帶 來了一定的影響。但隨肴三峽工程的進(jìn)展大壩主體丄程建設(shè)坯本完成工程管理區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)正在成 為重點(diǎn)工作之一在吸取國內(nèi)外先進(jìn)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)的妹礎(chǔ)匕進(jìn)行生態(tài)修復(fù)專項(xiàng)規(guī)劃成為必然'該規(guī)劃以 改善三峽工程管理區(qū)的生態(tài)環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)重點(diǎn)對施工產(chǎn)生的

10、創(chuàng)面和受影響的植彼系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)營造 人與自然和諧共存的生態(tài)環(huán)境風(fēng)貌形成偉大丁程友好的生態(tài)環(huán)境形象。在三峽工程建沒開始，國家就確衛(wèi)了 水上保持、生態(tài)環(huán)境建設(shè)與工程建設(shè)同步”的指導(dǎo)原則，在已經(jīng)完 成的一二期工程建沒中，采取了冇效的牛態(tài)壞境保護(hù)措施，對施工區(qū)造成的生態(tài)破壞進(jìn)行了一些修復(fù)。從 1994年開始，在大壩下游的左右岸.五級(jí)船閘、升船機(jī)航道兩側(cè)、茅坪溪防護(hù)壩左右岸場內(nèi)道路、下岸溪砂 石料場、三峽對外女用公路、供水供電系統(tǒng)佐右斥空活小區(qū)等地方，采取了土地平整、植物覆亂工程防護(hù)等 措施建設(shè)了大量的防護(hù)丁程、土地帳理丄程、綠化工程對受到彬響的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了一定程度的修復(fù)，為 工程管理區(qū)牛態(tài)修復(fù)打

11、下了良好的基礎(chǔ)。2.2面臨的問題1）生境的片斷化、破碎化便生態(tài)系統(tǒng)完整性受到影響。三峽工程之前工程管理區(qū)為森林、滋叢、濕地等 為主的生態(tài)區(qū)域，這些生態(tài)用地形成了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)基質(zhì)，隨著樞紐主體工程的實(shí)施樂有格局變化顯著。由 于施工工區(qū)分布在一個(gè)相對狹小的范國之內(nèi)造成了工程管理區(qū)址觀的破碎化程度增加，出現(xiàn)了大雖原生態(tài) 所沒有的、經(jīng)過人類活動(dòng)嚴(yán)重干擾的人工斑塊增添了許多新的引入斑塊工程管理區(qū)局部地區(qū)土壤、水文、 微氣候竽植物生長的基礎(chǔ)生境起了很大的變化。采石區(qū)徹底剝離了表上巖石裸瞬堆料場改變了地表土壤 的理化性質(zhì)棄渣場等填埋區(qū)擾亂了土層次序，岀現(xiàn)了許多為陡邊坡等改變門京冇地形條件，因碇、砂漿等硬 化護(hù)

12、坡不具備自然種子侵入定居的基本環(huán)境條件等等這些植物生佇基礎(chǔ)的不良化成為以生態(tài)修刃為目標(biāo) 的植物群落建立的關(guān)鍵制約因素。2）大壩和工稈護(hù)坡臥隔了水陸心態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系長江是最大的水流系統(tǒng)兩岸的陸地系統(tǒng)是山地。 水陸生態(tài)系統(tǒng)是三峽工程管理區(qū)的核心生態(tài)系統(tǒng)。大壩的建設(shè)顯苦地改變了長江十流水久態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和 功能，與原來相比，上下游的生態(tài)聯(lián)系方式改變巨大同時(shí)，出于對：峽工稈輸電、航道和泄洪以及壩址安全 的考慮為防止水土流失，兩岸的護(hù)坡都址采用水泥混凝上護(hù)坡阻隔了丄程管理區(qū)長江兩岸的陸地系統(tǒng)與 水流系統(tǒng)的物質(zhì)和能源交流，原冇的濱江濕地.漫灘壟本上為硬質(zhì)的丄程護(hù)坡所替代。3）工程施丄造成大量生態(tài)創(chuàng)面，生態(tài)

13、演替受到十?dāng)_°由于施丄需要使得目詢?nèi)龒{丄程管理區(qū)存留大量 工程創(chuàng)面主要包拈施工場地倉庫、棄渣場等工程跡地；兩岸護(hù)堤堤面、副壩壩面、擋土墻等混凝土面；以及 挖方形成的巖石或土壤創(chuàng)面、自然巖石裸雪面等。由于工程施匸造成的大量的創(chuàng)面，讓處于創(chuàng)面上的優(yōu)勢種 群和附生種失去了生存的基礎(chǔ),而創(chuàng)面兩邊的植物群落之間原有的物質(zhì)和能源交流系統(tǒng)被割裂需要很長時(shí) 間，逐步形成新的交流系統(tǒng)。4）周邊區(qū)域生態(tài)退化，影響管理區(qū)內(nèi)生態(tài)效果。在工程管理區(qū)，森林涵養(yǎng)水源、保持水土、維持保護(hù)生物 多樣性的功能卜分重要，現(xiàn)有森林冬為人工林林種結(jié)構(gòu)不合理防護(hù)林比例偏低經(jīng)濟(jì)林比例離，人工林多. 天然植被少,多為單層純林，樹種

14、單一，針葉林占到75%,闊葉林只有25%,大多數(shù)都是中幼林,郁閉度較低。 根據(jù)2001年的統(tǒng)計(jì)資料，工程管理區(qū)所在的秣歸縣森林覆被率21 72%、夷陵區(qū)32.31 %，森林覆被率偏低. 其至冇些林分出現(xiàn)了逆向演替的趨勢。周邊區(qū)域惡化的生態(tài)環(huán)境狀況，加劇了水土流失對工程管理區(qū)內(nèi)的 生態(tài)環(huán)境將會(huì)產(chǎn)牛嚴(yán)重的負(fù)面影響。2.3生態(tài)修復(fù)措施針對以上存在的問題作者君重對因工程施工而造成的工程創(chuàng)面進(jìn)行生態(tài)修復(fù)介紹。這種廢棄地多為 堆料場、臨時(shí)廠房號(hào)倉庫、混凝土攪拌場地及施工場地等，基本上都因工程需要進(jìn)行了必要的土地平整從而 形成大量的陡坎和臺(tái)地人工痕跡明顯失去了原有的自然地形特征，同時(shí)，由于植被的缺失,容易造

15、成山體 滑坡和水土流失場地的安全性受到極大的影響。2.3.1場地處理措施根據(jù)這種廢棄地的現(xiàn)狀，可以采用塑造連續(xù)坡地地形的方法，因地制宜的在現(xiàn)狀地形的基礎(chǔ)上利用廢料 廢渣和石料填補(bǔ)溝壕，在地形輪廓成形后再做覆土處理最終形成連續(xù)的地形界面?？梢赃x用削坡開級(jí)、陡 坡噴混凝土、巖石邊坡預(yù)應(yīng)力錨索錨固護(hù)坡、砌石護(hù)坡、格柵護(hù)坡、拋石、截排水溝、擋土墻等防護(hù)工程,對施 工場地平整、裸露面硬化、穩(wěn)定坡體，防止水土流失，創(chuàng)造植物生長基礎(chǔ)。通過這種方式土方ift得到自我平 衡，減少了工程傲,使場地的自然特征得到延續(xù)，有利于植物的栽種生長,同時(shí)水土保持和山體滑坡也得到了 一定的治理。1）植新式生態(tài)修復(fù)。對于工程施工

16、影響顯著的區(qū)域，宜采用植入新基盤式的生態(tài)修復(fù)方法。如三峽管 理區(qū)的左岸五級(jí)船閘的高邊坡其坡度較陡創(chuàng)面也較大。創(chuàng)面表面足堅(jiān)硬的巖石或混凝土,不具備植物直 接侵入定居的條件因此常規(guī)的覆土以種植植被進(jìn)行綠化的方式較難實(shí)現(xiàn)需要人工建立新的栽植基盤。一 畏通過攀援植物進(jìn)行坡面表面復(fù)蓋二是依據(jù)坡度大小綜合選擇植被混凝土綠化、鋪網(wǎng)配合噴機(jī).抗旱石噴 植等方法進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。實(shí)施過程中應(yīng)注意載荷、暴雨、風(fēng)、凍脹對安全的影響土壤水分與養(yǎng)分保持、排水 措施等。2）生態(tài)園林式修復(fù)。在對土地進(jìn)行整治的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合周邊環(huán)境和發(fā)展建設(shè)要求采取生態(tài)園林綠化 方式對場地進(jìn)行植彼修復(fù)形成植物群落結(jié)構(gòu)錯(cuò)落有致、生態(tài)景觀相結(jié)合、清

17、新優(yōu)雅的景觀生態(tài)綠地。例如 古樹嶺具有相對自然的地形地貌場地綠化首先要防止地表徑流對土壤的沖刷侵蝕因此在滿足水土保持地 表覆蓋度需求的前提下綠化設(shè)計(jì)耍結(jié)合其地形變化與周國相關(guān)區(qū)域的景觀視角，采用自然式的園林綠化手 法，與壇子嶺的綠化巧妙銜接，廿造出雖由人作、宛自天開”的綠色山林風(fēng)景（圖1）。2.3.2廢棄構(gòu)筑物處理措施1）廢棄工業(yè)構(gòu)筑物和設(shè)施的處理方法有以下3種：整體保留:保留場地設(shè)施的原狀包括工業(yè)設(shè)施建筑 物和設(shè)備設(shè)施以及道路系統(tǒng)和功能分區(qū)。部分保留：留下廢棄工業(yè)景觀的片斷使其成為場地的標(biāo)志性就 觀。保留的片斷町以是具有典型意義的.代表工廠性格特征的工業(yè)景觀,也可以是有歷史價(jià)值的工業(yè)建筑或

18、質(zhì)量好的老建筑。構(gòu)件保&L保留建筑物、構(gòu)筑物的-部分如墻、基礎(chǔ)、框架等構(gòu)件，從這些構(gòu)件中可以看到 以前工業(yè)景觀的蛛絲馬跡引起人們的聯(lián)想和記憶。在三峽T程管理區(qū)中由于現(xiàn)狀并沒不存在完轅意義上的廠區(qū)，故推存采用部分保樹和構(gòu)件保留兩種方 法。例如98.7拌和系統(tǒng)場地遺留右大童的施丄器械是一處良好的“工程遺跡展示場所，町通過保國98.7 拌和系統(tǒng)有價(jià)值的構(gòu)件和設(shè)施,結(jié)合功能用房、道路、鋪裝、植物將其改造成一個(gè)供人們參觀、學(xué)習(xí)和體驗(yàn)的 活動(dòng)場所又如84混凝土拌和系統(tǒng)位于大壩下游距大壩較近，適宜觀賞大壩泄水。該系統(tǒng)代表了我國水 電建設(shè)的先進(jìn)水平，設(shè)備較完整，可作為水利工程建設(shè)教存展示平臺(tái)。在此基礎(chǔ)

19、上結(jié)合周圍環(huán)境進(jìn)行生態(tài)綠 化，使其成為右岸幣耍觀光展示教育場所。圖1三峽工程管理區(qū)生態(tài)修復(fù)規(guī)劃示意2)廢棄物的再利用。材料的再利用休現(xiàn)了生態(tài)原則。工業(yè)廢棄地上的廢材廢料在某種意義上來說是 一種資源有兩種方式可以使這些材料循環(huán)利用° 一種超就地取材使工業(yè)廢料成為獨(dú)特的景觀設(shè)計(jì)材料; 第一種是對廢料一次加工后再利用利用后看不到原來廢料的原型如將鋼板熔化后鑄成其他設(shè)施,把磚或 石頭磨碎后當(dāng)作混凝土骨料建筑拆除后的瓦礫，當(dāng)作場地的填充材料等。參考文獻(xiàn)1 楊少林，盈菁玲淺談生態(tài)修復(fù)的含義及其實(shí)施配套措施J中國水土保持.2004.(10):7-9.2 沈 琢趙鐵政 棕地與綠色空間網(wǎng)絡(luò)一唐山南湖釆

20、煤沉陷區(qū)空間再利用J建筑學(xué)報(bào).2006.(8):28-303 長江水利委員會(huì)氏江勘測規(guī)劃i殳計(jì)研究院處漢市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.三峽水利樞田工程背理區(qū)保護(hù)與利用規(guī)劃之 生態(tài)修復(fù)個(gè)項(xiàng)規(guī)劃R武漢:武漢帀城市規(guī)劃設(shè)訃研究院 2007.4 李洪遠(yuǎn).工業(yè)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)與笊觀更新途徑J城2005.(4):15-17.(上接第93頁)參考文獻(xiàn)1 駐朝暉.ANSYS熱分析教程與實(shí)例解析M北京:中國鐵逍出版社.2007.2 孔祥謙.有限單元法在傳熱學(xué)中的應(yīng)fflfMl.北京:科學(xué)出版社9983 博弈創(chuàng)作家.APDL參數(shù)化有眼元分析技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例M北京:中國水利水電出坂社,2005. 賈 力方肇洪錢興華高等傳熱

21、學(xué)M北京価等教育出版社,2003.5 林宏鎮(zhèn)汪火光.待章焰高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳熱技術(shù)M北京：國防工業(yè)出版社,2005.6 姚仲鵬王新宮 車輛冷卻傳熱M北京:北京理工大學(xué)出版H.2001.李繼山林枯亭李和平.島速列車合金取鋼制動(dòng)盤溫度場仿真分析J鐵逍學(xué)報(bào),2006 , 28(4)： 454&工業(yè)廢棄地的生態(tài)修復(fù)與再生實(shí)踐LtJ瓷鈦鏈揺作者：田燕， 黃煥，TIAN Yan, HUANG Huan作者單位：田燕,TIAN Yan (武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院武漢,430070),黃煥,H UANG Hua武漢市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院武漢,430030)刊名：武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)|i' _|

22、 1 |r -1英文刊名：JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY年，卷(期): 引用次數(shù)：2008 30(8)0次參考文獻(xiàn)(4條)1. 楊少林.孟菁玲 淺談生態(tài)修復(fù)的含義及其實(shí)施配套措施期刊論文-中國水土保持2004(10)2. 沈瑾.趙鐵政 棕地與綠色空間網(wǎng)絡(luò)一一唐山南湖采煤沉陷區(qū)空間再利用期刊論文-建筑學(xué)報(bào)2006(08)3. 長江水利委員會(huì)長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.武漢市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院三峽水利樞紐工程管理區(qū)保護(hù)與利用規(guī)劃之生態(tài)修復(fù)專項(xiàng)規(guī)劃20074. 李洪遠(yuǎn)工業(yè)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)與景觀更新途徑期刊論文-城市2005(04)相似文獻(xiàn)(3條)1. 學(xué)位論文 郭少鋒 城市工業(yè)廢棄地生態(tài)修復(fù)與更新思路初探2007伴隨人類社會(huì)從工業(yè)文明向生態(tài)文明的轉(zhuǎn)變，以及許多城市進(jìn)行的工業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，城市工業(yè)廢棄地生態(tài)修復(fù)與更新問題日益突出。本研究運(yùn)用城市生態(tài)學(xué)、