平原高潜水位采煤沉陷区水系规划_荣冰凌

76交流平台ExchangePlatforml建设科技采煤沉陷是由于地下煤炭资源开采以后，采空区上覆岩层的原始应力平衡状态受到破坏，依次发生冒落、断裂、弯曲等移动变形，最终涉及地表，形成比采空区面积大的近似椭圆形的下沉盆地，地表产生坡地、积水、凹凸不平、裂缝等。在开采沉陷和雨水、风力等因素的综合作用下，使得地表产生破坏、推移、变形、沉积等土壤侵蚀现象，平原高潜水位地区易产生常年和季节性积水，形成深浅不等、大小不一的各自封闭式的塌陷水面，地表由采矿前的陆地生态环境演变为采矿后的水生生态环境。在此类沉陷地的生态治理与修复工作中，水系是关键要素，如何开发利用沉陷水面，充分发挥水资源优势对此类沉陷地的综合治理至关重要。本文以淮南西部采煤沉陷区生态治理中的水系规划为案例，探讨了平原高潜水位采煤沉陷区水系规划的思路及方法，对矿区生态治理工作的开展具有一定的借鉴意义。一、规划区基本情况1、沉陷情况淮南市是全国著名的煤炭资源型城市，其西部地区为老工矿区，长期煤炭资源开采带来经济增长的同时也破坏了生态环境，地表沉陷问题尤为突出。西部地区采矿历史长，强度大，沉陷相对较严重，至2008年底，沉陷面积达32.5平方千米，占淮南全市沉陷面积的30%，相关资料显示，预计20年后沉陷面积将达到50平方千米以上。由于淮南矿区属于平原多煤层开采类型，煤层倾斜度大，导致地表移动和变形大，最大沉陷深度平原高潜水位采煤沉陷区水系规划□中国城市规划设计研究院荣冰凌□北京林业大学材料学院环境艺术设计系吴迪摘要关键词水系是平原高潜水位采煤沉陷区的关键要素，本文以淮南西部采煤沉陷区生态治理中的水系规划为案例，针对水质污染、水系封闭、水景破坏等问题，提出“联通、清洁、活力”的水系统治理目标及具体的实施措施。“联通”指在保障基本环境容量基础上，结合地形，增加水系互联程度；“清洁”指利用天然沉陷低洼废弃地及浅积水区，修建人工湿地对周边汇水进行深度处理；“活力”指通过多样化的水系堤岸布置和河道水系景观的建设提升水景质量、丰富水景变化。采煤沉陷区；水系规划；生态治理达19.8米；同时由于西部地区紧邻淮河，地下水位较高，因此沉陷区地表积水严重，最大水深达10米以上。2、水系现状规划区总面积66.3平方千米，其中水体面积约9平方千米，除东部十涧湖为自然水体，其余80%左右均为沉陷水面，预计未来随着沉陷面积的增加，沉陷积水面积还将逐渐增加。规划区属半湿润季风气候，年降水量933毫米，且北依淮河，水资源相对丰富。目前规划区内部分水体之间通过河流及涵洞相互连通。沉陷水面主要水源为：东部舜耕山系及西部八公山山系来水；城区部分生活污水；淮河汛期排水等；水源相对较丰富。图1.水系现状图图2汇水分析图3、主要问题水环境质量较差。根据现场水质采样检测，沉陷水体水质DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2011.14.01277ExchangePlatforml建设科技较差，很多已出现富营养化状况。水污染形势严峻。西部城区污水处理能力不足，部分生活污水及工业废水直接排入附近河流水体，同时周边仍有农村居民和部分农田，面源污染也对水环境造成极大威胁。水体之间缺乏连通。仍有大量沉陷水体处于封闭或半封闭状态，不利于水系流通和水体自净。沉陷水体周边环境较差，地形、植被等遭到沉陷破坏较严重，整体水景观较差。二、总体思路因地制宜充分利用山脉、湿地、农田、鱼塘等景观肌理，并针对现状水系主要问题，提出“联通、清洁、活力”的水系统建设目标，具体思路为：在维持水体交换，保障基本环境容量的上，加大水系密度，增加水系互联程度，改善局地水文环境与水生态，构建联通水系；通过污染源控制，建设净化型人工湿地，构建清洁水系；通过不同风格水系景观的打造，构建有活力的水系。三、构建联通水系利用ArcGIS对规划区内自然汇水进行分析，结合自然地形条件及现状水面，规划联通部分水面，打造“三湖两塘、一线多渠”的水系格局。“三湖”：以十涧湖、淮西湖和钱湖为主构成的湖面是规划区水系的核心部分，其中淮西湖及钱湖均为沉陷水面治理而来。三湖以生态保育和景观利用为主，严格控制水体污染。“两塘”：在新庄孜和夏郢孜建设2座大型人工湿地生态技术示范项目。以周边污水厂一级出水为来源，通过湿地生态化的深度处理工艺，将污水厂出水转变为达标景观水，补给整个规划区水系。“一线”：在现状水系联通的河流、涵洞基础上，通过水利工程将主要水面进行联通，同时增强规划区内水体与外界水体的联系，向北与淮河联通，向南延伸至瓦埠湖，加快水体交换，提高自净能力。“多渠”：根据区域地形与水系汇水特点，在现状山脉汇水通道基础上，分别自西部八公山和东部舜耕山修建多条汇水通道，穿越西部城区进入规划区水系和湿地系统，沿渠两侧布置绿化，引水入城，建立连接区域内外的生态交换网络。四、构建清洁水系构建