张 平 吴 越 王 顶 杨昌鹏

(1.湖南科技大学建筑与艺术设计学院，湖南湘潭 411100；2.湖南师范大学地理科学学院，长沙 410081)

改革开放以来，随着我国城镇化进程不断加快，许多传统工业却不能很好地适应快速发展带来的影响，面临关、停、并、转，最典型的如采矿工业。大量的矿业开采留下了大面积挖损、塌陷和污染的废弃地，不仅浪费了城市土地资源，制约经济发展，还会带来一系列社会和环境问题。“城市双修”理念于2015年6月提出，是融合生态修复、城市更新、城市复兴等多种内容的中国特色城市更新理念。本文将从“城市双修”理念出发分析矿业废弃地改造的内容、原则、流程和方法，并以湘潭锰矿国家矿山公园规划为例，分别从“生态修复”和“城市修补”两个角度对锰矿矿业废弃地改造方法进行具体论述，为实现矿业废弃地及所在城市可持续发展和“精明型”转型升级提供新的理论指导和案例借鉴。

1 “城市双修”理念与矿业废弃地现状

1.1 “城市双修”理念

“城市双修”，即生态修复和城市修补的简称，是指用再生态的理念，修复城市中被破坏的自然环境和地形地貌，改善生态环境质量；用更新织补的理念，拆除违章建筑，修复城市设施、空间环境、景观风貌，提升城市特色和活力[1](图1)。

图1 城市双修体系Fig.1 Urban renewal and ecological restoration system

生态修复旨在使受损城市生态系统的结构和功能恢复到受干扰前的自然状况，一方面重点将城市开发活动给生态系统所带来的干扰降低到最小，另一方面通过一系列手段恢复城市生态系统的自我调节功能，使其逐步具备克服和消除外来干扰的能力，促进生态系统在动态过程中不断调整而趋向平衡。

城市修补就是采用好的城市规划和设计理念方法，以系统的、渐进的、有针对性的方式不断改善城市公共服务质量，改进市政基础设施条件，发掘和保护城市历史文化和社会网络，使城市功能体系及其承载的空间场所得到全面系统的修复、弥补和完善，使城市更加宜居，更具活力。

1.2 矿业废弃地现状

我国是矿业大国，矿业废弃地广泛分布于矿业城市中，事实上，矿业废弃地也广泛分布于其他职能类型城市之中[2]。诸如，在23个省会城市和4个直辖市中，约80%的城市都拥有丰富的矿产资源，而且这些城市内部存在不同程度的矿业废弃地，这些废弃地分布点多面广，不仅占用城市土地，破坏自然景观，呈现出一片“山河破碎，满目疮痍”的情景，更留下较多的地质灾害隐患，影响居民安全与健康。例如，长沙市雨花区跳马镇历史遗留的废弃矿坑非常多，这些矿坑曾是采石场，被废弃后由于雨水过多，有的演变成了池塘，有的直接成为非法垃圾倾倒地，环境负面影响逐渐显现，更有甚者被某些企业用来作为排污点，造成更深的环境污染。

湖南省矿产资源种类丰富，素有“有色金属之乡”和“非金属之乡”的美誉。根据《湖南省矿产资源总体规划》[3]中记载，目前湖南省矿山有6 900多个，其中大型矿山94个，中型矿山313个，但截至2019年全省已存在了859个废弃露天矿山，矿业产业结构调整任务紧迫，废弃地环境治理恢复任务繁重。

1.3 矿业废弃地改造存在的问题

1)规划设计的研究与实践不足。现如今，虽然对废弃地修复改造逐渐重视起来，但一方面相关的理论研究和规划设计实践还没有广泛展开，缺乏示范项目的引领和辐射[4]。另一方面废弃地修复改造是多学科交叉、系统性工作，而实践中多学科协作互补不足，较少运用综合性的设计方法，多是“头痛医头，脚痛医脚”的片段式工程。

2)矿业数据库建设不到位。过去对矿山仅限于盲目的开采，并未建立完整的数据库，矿山实际信息数据掌握少，由于资料缺失，严重影响废弃地修复。

3)规划设计理念和建设水平有待提高。从目前有的废弃地改造实践案例来看，规划设计理念和建设水平还存在一定的问题，比如，更重视视觉景观的营造，刚性工程较多，人工干预大，忽视了生态系统的自愈能力；较少运用综合性的设计方法，各个学科之间缺少相互协作等。

4)管理建设机制存在缺陷。我国矿业废弃地属于多头管理，导致一些现状信息和空间基础数据不清、不精，缺乏数据和信息共享平台，各规划间的协调性较差，废弃地闲置期长。

1.4 “城市双修”与矿业废弃地改造

2015年提出的 “城市双修”工作，旨在快速城镇化发展背景下，为解决城市发展空间不足、生态环境恶劣、社会文化分裂、景观风貌遗失等问题，是引导城市转型发展的一种生态化、精细化、可持续的多层次、多维度城市更新方法。在“城市双修”体系中，废弃地的修复是生态修复中的重要一环，我国很多矿业废弃地由于其在历史文化方面具有重要价值，亦属于城市修补的重要部分，因此对矿业废弃地实施“城市双修”工作是应对生态问题、文化问题、建设美丽中国的战略举措。

一方面矿业废弃地改造是属于存量规划的范畴，也是实现城市“精明增长”的必然要求[5]。矿业废弃地虽然土地利用率低，但却蕴藏着丰富的景观、空间、建筑以及土地资源，通过合理可行的整合和挖掘，可成为城市发展新的着力点。

另一方面，矿业废弃地改造可以完善城市功能，实现城、郊，新城与老城区之间和谐发展。矿业废弃地是城市网络系统中不可或缺的一部分，它们广泛分布于城区周边、郊区等，通过矿业废弃地的改造，对其功能进行修补，激发其价值，完善其设施，提高城市人居环境质量和水平。

2 “城市双修”理念下矿业废弃地改造

2.1 “城市双修”理念下矿业废弃地改造定义与内容

矿业废弃地改造是开展“城市双修”工作的必然要求，“城市双修”理念下矿业废弃地改造是指，依据周边环境及城市对矿业废弃地再生的要求，采用适当方法妥善处理矿业废弃地当下与未来的关系，重新激发矿业废弃地活力，使矿业废弃地和谐有序发展，与周围系统有机融合，既促进城市整体环境得到改善修复，又实现城市功能、空间、形态以及基础设施完善修补的目的(图2)。它包括了两方面的内容：

图2 “城市双修”理念下矿业废弃地改造规划框架Fig.2 Planning framework of mining wasteland reconstruction under the concept of urban renewal and ecological restoration

1)在生态修复方面，以创造优良的人居环境、实现“生态—城市系统”的合二为一为目标[6]。矿业废弃地多由矿山、塌陷地、废弃工厂、广场等组成，这些场地大都处于损毁、闲置或未完全利用的状态，要使这些受损土地的结构和功能修复到接近受干扰前的状态，需尊重自然生物和景观文化的多样性，使生态系统逐渐趋于平衡。

2)在城市修补方面，完善城市的功能结构、基础设施条件和公共服务水平，因地制宜地开展城市风貌改造，增加公共空间，激发活力。现阶段的改造多以生态修复为主，较少结合城市有机发展，实际上矿业废弃地及其周边环境多是基础设施和公共服务设施薄弱的区域，改造要采用综合、系统的思维，进行生态修复的同时，改善周边人居环境，提升公共服务设施质量。

2.2 “城市双修”理念下矿业废弃地改造原则

1)整体性原则。

改造中，要将矿业废弃地内部各组成要素以及周边环境系统看作一个相互作用的有机复合体[7]，是城市整体空间体系中的一个有机部分，在改造中应挖掘矿业废弃地与城市的相互作用关系，修补被破坏的城市生态、空间和功能结构，从整体尺度进行统筹规划和系统分析。

2)渐进式原则。

改造需在尊重矿业废弃地原有建筑形态、城市肌理及生态环境的基础上，逐步地、有序地、渐次地进行[8]。渐进式改造既可以保证矿业废弃地改造中有足够的空间容纳出现的不确定因素，也可以保持和创造所在城市的多样性和居民需求的多元性。

3)文脉延续原则。

改造过程应保护城市的矿业历史文化[9]，突出地方特征，挖掘并传承城市的矿业文化脉络，重塑富有矿业特色的城市文化生态和新的个性空间。

4)生态优先原则。

改造以尊重自然生物和景观文化的多样性为主导，在调查梳理城市内矿业废弃地资源现状后，保护和改善现有山体、水系和绿地，优先考虑生态性用地空间框架[10]，将矿业废弃地转换为生态性用地，严格保护生态敏感区，促使城市生态系统逐渐趋于平衡。

2.3 “城市双修”理念下矿业废弃地改造流程

1)详细分析矿业废弃地及周边环境存在的问题，结合“城市双修”理论确定矿业废弃地改造要求，以及城市修补和生态修复的目标[11]。

2)剖析“城市双修”的核心理念，提出改造规划原则，并根据原则和基础条件推导出具体规划目标和内容。

3)分别以“生态修复、城市修补”为主要方法，运用相关改造措施，制定矿业废弃地改造规划策略。

3 “城市双修”理念下矿业废弃地改造方法

3.1 生态修复方法

1)修复生态格局。

矿业废弃地改造中，需要整合碎片空间，修复生态系统网络，首先评估并消除地质安全隐患，在统筹考虑生态系统完整性、地理单元连续性和经济社会发展可持续性的前提下，构建景观生态格局，结合自然要素和人工要素，设置植被修复和水体修复的边界。

2)修复水网绿网。

水网是构筑城市生态安全格局的主要骨架，在城市建设中承担防洪排涝、文化承载、水体自净、旅游景观等功能[12]。修复水网保证水环境、水安全，系统、整体地修复河流生态，主要通过清理淤积、治理污水、净化水质、优化生态岸线等实现。

绿网是城市整体自然环境优美、生态资源丰富的重要表现指标。修复绿网，一方面需要考虑与山体水体的联系，修复城市空间环境和景观风貌，另一方面需要兼顾考虑城市历史人文资源，构建多元化、完整的绿网。

3)修复损毁场地。

修复损毁场地一方面需要恢复土地的生产功能，主要采用净化水体、清理污染物等方法。从土壤改良、植被修复、水土保持、复垦模式等方法实现土地复垦和引进种植吸收重金属的植被实现水土保持和净化。另一方面需要消除安全危险隐患，主要采用生物技术和工程技术等手段，修复塌陷地、矸石山等损坏场地和土壤修复，可通过“渗、蓄、净、用、排”等关键技术实现雨洪管理策略，将矿业废弃地纳入城市“海绵”绿地体系。

3.2 城市修补方法

“城市双修”理念下的矿业废弃地改造的重点是通过功能修补促进产业结构升级和提升，以推动城市可持续发展转型和区域更新。

1)利用产业化升级修补城市功能。

从城市功能的角度看，矿业废弃地可通过产业转化和升级修复其功能，如转化为商业用地、居住用地、科研用地、休闲用地等，特别是历史文化积淀深厚的矿业废弃地，可以通过完善文化、教育、医疗等公共服务设施，举办相关文化活动、发展相关文化产业，着力实现功能与文化创意、艺术设计、休闲娱乐、旅游服务等新型业态的融合，进一步修补和完善城市功能。

2)用产业化升级修补城市生态环境。

矿产地由于其开采，导致自然环境破坏严重，基础设施落后，但同时也会产生新的生态系统和发展契机。诸如有些矿业废弃地经过有效治理可供游憩观赏、农业灌溉等。基于“城市双修”理念的矿业废弃地改造，倡导实现“城市-生态系统”的合二为一，既改变破碎的生态环境现状，又修复其生态格局，通过产业化升级修补城市生态环境，将矿业废弃地开发为城市风景区、都市农业区、新兴休闲娱乐区等，既满足生态旅游需求，又能发挥出再生利用价值[13]。

3)用产业化升级修复城市文化。

通过矿业废弃地的产业化升级改造，复兴矿业文化，使得城市变得更加宜居、地域化。将旧的厂房和设施，重新赋予新的功能，激发老旧矿区的活力。旧的厂房和设施，往往都是老一辈人们心中的记忆所在，保留并重新赋予它们新的功能，恢复并创造性地改造厂区文化建筑物和构筑物，既可以激发老旧矿区的记忆和活力，又可以复兴和丰富矿区文化，达到宜居、地域化的目的。

4 “城市双修”理念下湘潭锰矿矿山公园改造研究

4.1 工程概况

湘潭市为我国“两型”社会建设的示范区，矿产资源丰富，大型矿山4个，中型11个，小型133个。湘潭锰矿是湘潭市大型矿山中历史最悠久的一座，位于鹤岭镇和响塘镇，曾被誉为“中国锰都”。开采历史悠久，始于1914年裕甡矿业公司，至今已有百余年历史，建国以前，先后经历了商办、官办、官商合办、日军掠采四个阶段。百年的矿业开发活动留下了内容丰富的矿业遗迹，包括矿产地质遗迹、矿业生产遗迹、矿业制品遗迹、矿区社会生活遗迹等24处(图3)。

图3 湘潭锰矿现状矿业遗迹分布示意[14]Fig.3 Distribution of present mining relics in Xiangtan manganese mine

湘潭锰矿矿山公园为丘陵地带，地势东西向连绵起伏，中部高南北低，中部为矿脉山体。中部地势起伏较大，不适宜大规模开发建设，只有东南部鹤岭镇区及西北部地形平坦，适宜建设。区域内有多个矿区和露天开采区，在东南部是鹤岭镇生活区，南部有电解厂、热电厂、冶炼厂及物流园等，西南部为柴山水库综合整治区(图4)。

图4 湘潭锰矿现状土地利用示意[14]Fig.4 Current land use of Xiangtan manganese mine

4.2 现状问题分析

湘潭锰矿虽然开采历史悠久，文化渊源深厚，但是历史遗留的环境问题较为严重，日军侵华期间大规模的掠夺式开采，近年来更有受利益驱使的非法开采行为，导致了湘潭锰矿的地质灾害加重，以及一系列生态环境问题，影响到锰矿地区几万居民的生命安全问题，锰矿地区地质修复刻不容缓。

1)生态空间支离破碎。多年的开采造成了不少的采空区，引发地面塌陷，土地面貌变得千疮百孔，支离破碎，直接影响景观的环境服务功能。

2)生产成本不断上涨。随着采矿复杂性的增加，传统的采矿技术与方法已经不能满足矿企的生存与发展，产业亟需升级改造。

3)土壤、水体等污染严重。锰矿开采、洗矿、冶炼、加工过程中产生大量的非矿物和无工业价值的矿物，随着采矿发展，这类矿业废弃物日益增多，造成了严重的环境问题。锰矿开采对环境的影响包括水土流失、地面沉降、土壤污染、含有重金属等的废水对地下水的污染以及生物多样性的破坏等。

4.3 基本目标

基于“城市双修”理念锰矿矿山公园规划设计时，主要有4个目标：

1)最小干预工业景观，尽量保留原来的自然风貌、工矿文化、历史遗存，将这里打造成为书写湘潭工业历史、矿业文化风貌的展示之地。

2)以矿山景区生态恢复为核心，通过各种生态设计手法和模型方法，恢复锰矿公园的生态环境，再现怡人自然风景，创造良好的游览环境。

3)精细化设计的植物景观，实施生态修复、矿坑复垦，构建翠绿屏障和缤纷花海，将这里打造为生态科普教育基地。

4)打造复合功能区，实现矿区功能修补，形成多方向的发展轴和多元化的发展节点，带动矿区产业经济转型与发展。

4.4 湘潭锰矿矿山公园规划

湘潭锰矿矿山公园是以矿业遗迹为主体的、以景观休闲特色地域文化为辅，以环境更新、生态修复、文化重现为手段，集科考、科普、观光、休闲于一体的复合型的国家级矿山公园。规划将湘潭锰矿矿山公园分为7个功能区：矿业文化展示区、生态恢复治理区、综合发展区、生态农业观光休闲区、郊野山地运动区、现代工业参观区、矿山综合服务区如表1、图5所示，并在各功能区根据其主导功能设置对应的景点，如图6所示。

图5 湘潭锰矿矿山公园规划功能分区[14]Fig.5 Functional zoning of Xiangtan Manganese Mine Park planning

图6 湘潭锰矿矿山公园总体规划[14]Fig.6 General plan of Xiangtan Manganese Mine Park

表1 湘潭锰矿矿山公园规划功能分区Table 1 Functional zoning of Xiangtan Manganese Mine Park planning

4.5 湘潭锰矿矿山公园规划生态修复方法

1)利用植物的不同种类和属性修复自然生态环境。

根据各区域不同的条件和生态修复的目标选用相应植物进行种植设计。对矿山公园每个功能区的植物资源全面调查，根据各区不同功能，精心设计和挑选植物景观，把握植物空间结构和变化，改善被污染的环境，恢复矿山的自然生态。锰矿矿山公园规划种植设计与分区见表2。

表2 锰矿矿山公园规划种植设计与分区Table 2 Planting design and zoning of Manganese Mine Park

2)采用地貌重塑技术修复地表痕迹。

对于矿业生产期间留下的明显痕迹，如堆石场、残余山体、基坑等，根据其原有的痕迹特征，进行适度保留、艺术加工，形成地表艺术品，供游客观赏、拍照。过去由于露天开采，遗留了裸露山体，在稳固山体边坡的前提下，采用山体彩绘的形式，绘制锰矿厂的历史，使游客了解矿厂的过去，并感受到旷工们坚韧不拔的精神。锰矿裸露山体改造设计前后见图7。

a—改造前；b—改造后。图7 湘潭锰矿裸露山体改造设计前后Fig.7 Before and after the design of Xiangtan Manganese Mine bare mountain

3)采用“基质—斑块—廊道”的模型方法恢复生态格局。

为达到植被基本恢复、生态系统营造以及人居环境构建全方位、多角度的生态修复目的，采用了“基质—斑块—廊道”的模型方法来修复锰矿废弃地的生态格局。具体改造措施如表3所示，生态格局恢复前后如图8所示。

a—修复前[14]；b—修复后。图8 露采区生态修复前后示意Fig.8 Schematic diagrams of open mining area before and after ecological restoration

表3 锰矿矿山公园基于“基质—斑块—廊道”方法改造措施Table 3 Transformation measures of Manganese Mine Park based on “Matrix-Patch-Corridor”method

4.6 湘潭锰矿矿山公园规划城市修补方法

1)保护和重建文化构筑物，唤醒市民记忆。

对锰矿工业遗存，包括矿场、废弃厂房、工具和建筑群等物质文化遗产，以及非物质工艺艺术遗产等，在保证原真性前提下，进行改造再利用，赋予新功能或新元素。如地下井开采的现状遗存前进井(图9)，恢复“忆苦窿”洞口，再现当年采矿场景，建设相应的参观游览设施，并打造井下探秘的新型游览场所，改造原有巷道，营造惊险刺激的矿井迷宫。

a—改造前；b—改造后[14]。图9 前进井改造前后示意Fig.9 Schematic diagram of Qianjin well before and after transformation

2)改变矿山废弃设施的利用方式，实现产业的转型升级。

对废弃的矿山设施进行分类处理，根据其完整程度决定整体保留、部分保留、构建保留或废弃物再利用，改变废弃矿山设施及材料的利用方式，实现产业的转型升级。例如建于20世纪50年代的锰矿文化宫，因年久失修，只能被迫拆除，但为了延续锰矿文化，缅怀昔日情节，保留了它古典欧式严谨的三段式风格，功能改为锰矿博物馆(图10)，向人们展示湘锰历史、矿业遗迹、锰矿工业等，让人们在实体体验中，了解矿业相关知识与文化。其他矿山废弃设施及材料既能增加场地的景观特征，延续基地的历史文脉，体现生态设计理念，又能减少运输和采购成本。故在锰矿矿山公园改造中，部分设施和材料也被加以再利用(表4)。

表4 湘潭锰矿矿山设施及材料的改造利用方式Table 4 Transformation and utilization of facilities and materials in Xiangtan Manganese Mine

3)讲好锰矿“故事”，将锰矿遗产与湘潭其他旅游景区联合开发。

在矿山综合治理利用示范区，通过锰矿石碑、微缩景观、忆苦隆遗址、名人广场、锰矿博物馆等文化建筑与景观，再现“中国锰都”[15]风采，讲好“锰都故事”，唤醒市民与游客记忆。并将矿业遗产与湘潭市周边工业遗产和其他红色旅游景区相结合，采取联合开发模式，以获取更高的资源集聚度和优势互补。增加湘潭旅游景区板块，形成以韶山为代表、以彭德怀纪念馆为主要组成部分的红色旅游；以湖南水府旅游区为代表，以湘潭农博园和昭山风景名胜区为重要组成部分的绿色山水旅游；以齐白石为代表的历史文化旅游和以锰矿矿山遗址公园为代表的工业遗产旅游四大旅游景区板块，并将各旅游资源串联打通。

a—改造前；b—改造后。图10 锰矿文化宫改造前后示意[14]Fig.10 Schematic diagrams of Manganese Mine Cultural Palace before and after transformation

4)产业化升级实现功能修补，带动矿区产业经济发展。

锰矿矿业废弃地功能修补要以解决周边居民生活需要为基础，打造既能带动矿区产业经济转型与发展，又能满足居民需求的复合功能区域，形成多方向的发展轴和多元化的发展节点。如矿山公园矿区综合服务区，通过打造集购物、餐饮、住宿、商贸市场、文体娱乐等功能为一体的复合型综合服务中心，为矿区居民和来访游客提供综合配套服务，丰富矿区居民文化娱乐设施，激发矿区经济发展潜力。现代工业参观区，是矿区实现产业化升级的表现，将以现有的锰矿开采业、电解锰工业以及即将建成的物流园为基础，建设一条工业参观走廊，供游客参观、学习和考察。生态恢复治理区，通过建设经济林场、登山步道等实现土地复垦，开展种植、养护、加工一体化的绿色生态产业，协调好生态保护和经济发展的关系。生态农业观光区则是通过以现有农田、菜园、果园为基础，以区内低山丘陵和水塘为依托，发展集种养、加工和生态旅游、休闲于一体的休闲观光农业和生态旅游业，走出一条特色农业发展之路等。

5 意义与展望

矿业开采遗留下大量的废弃地，不仅浪费城市土地资源，制约城市经济发展，还会带来一系列社会和环境问题。从湘潭锰矿国家矿山公园改造来看，探索“城市双修”理念下的矿业废弃地改造，将在社会、文化、经济等层面均具有重要意义。

1)社会层面，有助于城市活力提升。湘潭锰矿矿山公园规划在“城市双修”的理念下对矿业废弃地进行改造，不仅保护了矿业遗产本身，也促进了生态环境的改善与恢复，调整了城市功能结构和产业结构，进一步提升了湘潭的城市活力。

2)文化层面，创造了地方性特色的工业景观，丰硕城市文化内涵。正如湘潭的城市名片“伟人故里”，人们只记得它作为伟人的故乡而存在，却忽略了其他的城市特色。湘潭锰矿有着悠久的历史痕迹，而矿山公园规划在“城市双修”的理念下保留并改造了这些带有深刻地域特色的工业遗产，使得工业文化成为城市文脉的一部分，极大地丰富了湘潭城市文化内涵，提升了城市艺术品位。

3)经济层面，有助于实现城市经济转型发展，对于盘活城镇低效用地具有重要作用[16-17]。当下正处于从增量规划转向存量规划的过渡时期，盘活城镇低效用地的重要性日益凸显，湘潭锰矿矿山公园规划在双修理念下对矿业废弃地进行改造，以城市生态环境优化为前提，改变了过去用地布局散乱、利用粗放、用途不合理、建筑危旧等问题，成功实现了成本集约、功能复合、生态友好的改造目的，成为高效率、高品质、安全无污染的城镇低效用地改造的典型。

综上所述，“城市双修”理念下，矿业废弃地的改造规划要遵循整体性、渐进性、文脉延续、生态优先等原则，使用生态修复和城市修补的具体方法，如修复生态格局、水网绿网、损毁场地、产业升级等，以湘潭锰矿矿山公园规划实际案例进行详细分析，从植被种植、地貌重塑、生态格局、文化构筑物、废弃设施再利用、产业化升级等方面，指出“城市双修”理念下矿业废弃地的改造规划途径，为实现矿业废弃地及所在城市可持续发展和“精明型”转型升级提供借鉴，推动城市健康可持续发展。