朱高儒 趙 科 劉 杰 楊 帆 高玉健 林 晶韓 東 徐洪磊?? 姜 昀 孫海秀

(1.交通運輸部規(guī)劃研究院,北京 100028;2.青海省公路建設(shè)管理局,青海 西寧 810008;3.生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評估中心,北京 100012)

0 引 言

從“千年大計”到“根本大計”,黨的十八大、十九大提出并持續(xù)推進生態(tài)文明和美麗中國建設(shè),形成了內(nèi)涵豐富的習(xí)近平生態(tài)文明思想,是我國新時代高質(zhì)量發(fā)展的根本遵循.交通運輸業(yè)作為發(fā)展的先行官,堅持“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”,推進“綠色交通”,建設(shè)“綠色公路”,在公路生態(tài)保護領(lǐng)域開展了大量富有成效的探索.

公路建設(shè)與生態(tài)的沖突協(xié)調(diào)研究源于可持續(xù)發(fā)展理念和環(huán)境影響評價的實踐[1-2].由于路線長、涉及區(qū)域廣和周邊環(huán)境狀況復(fù)雜等特點,公路在建設(shè)過程中往往難以避免穿越生態(tài)敏感區(qū)域[3].美國、瑞典和澳大利亞等國家交通運輸部門針對公路規(guī)劃、設(shè)計、施工、養(yǎng)護和運營全過程,提出了生態(tài)環(huán)境保護的要求和舉措[4-6].國內(nèi)外已經(jīng)開展了高速公路環(huán)境友好度評價、公路生態(tài)友好性評價,基于生態(tài)承載力的公路選線優(yōu)化、綠色生態(tài)公路規(guī)劃設(shè)計、公路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整方案生態(tài)敏感性分析,基于戰(zhàn)略環(huán)評的公路網(wǎng)規(guī)劃生態(tài)環(huán)境影響評價、公路建設(shè)臨時占地復(fù)墾的適宜性評價和公路與生態(tài)融合發(fā)展等相關(guān)方面的研究[7-16].這些研究中主要采用了GIS、層次分析法和專家打分法等方法,全面分析了生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)公路建設(shè)與生態(tài)的沖突及對策,推動公路交通與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)在理念、技術(shù)和政策等方面取得了一些進展.

青藏高原三江源地區(qū)是長江、黃河和瀾滄江的源頭,是習(xí)近平總書記多次強調(diào)的“中華水塔”和“國家的生命之源”,生態(tài)環(huán)境極為敏感,生態(tài)保護要求極高[17].同時,青藏高原三江源地區(qū)既是西藏和中東部地區(qū)連接的重要紐帶,也是國家集中連片特困區(qū),區(qū)域內(nèi)公路建設(shè)是實現(xiàn)國家戰(zhàn)略、發(fā)展社會經(jīng)濟、完成脫貧攻堅、促進民族團結(jié)的重要基礎(chǔ)工程,具有較強的現(xiàn)實必要性[18].在三江源地區(qū)開展公路建設(shè)面臨比其他地區(qū)更高的環(huán)保要求,需要把生態(tài)保護放在首位,同時為保障民生做好兜底.目前,針對自然保護地集中區(qū)域的公路網(wǎng)規(guī)劃生態(tài)友好性和沖突協(xié)調(diào)研究還鮮見報道.本文嘗試在公路網(wǎng)規(guī)劃層面,分析公路與生態(tài)的沖突,定量研究線位生態(tài)友好性,結(jié)合公路生態(tài)保護政策和技術(shù)分析,提出協(xié)調(diào)公路網(wǎng)規(guī)劃與生態(tài)保護的建議方案.

1 研究區(qū)概況

三江源地區(qū)地處青藏高原腹地,包括青海省玉樹州、果洛州全境和海南州、黃南州及格爾木市的部分區(qū)域,總面積36.3萬 km2,是中亞高原高寒環(huán)境和世界高寒草原的典型代表,區(qū)域內(nèi)雪山、冰川、河流、湖泊和沼澤眾多,是我國淡水資源的重要補給地,也是藏羚羊等數(shù)十種國家重點保護動物的棲息地.三江源地區(qū)是國家生態(tài)保護綜合試驗區(qū),區(qū)內(nèi)主要自然保護地包括:三江源、可可西里和隆寶3個國家級自然保護區(qū)(其中三江源自然保護區(qū)又分為格拉丹東和阿尼瑪卿等18個保護分區(qū)),占區(qū)域總面積的46%;三江源國家公園(由三江源自然保護區(qū)中部分分區(qū)及毗鄰地區(qū)組成,分為長江源、黃河源和瀾滄江源3個園區(qū)),占區(qū)域總面積的35%(圖1).

圖1 研究區(qū)及內(nèi)部主要自然保護地概況

截至2018年6月,三江源地區(qū)有高速公路約1 000.0 km,普通國道約4 200.0 km,普通省道約3 200.0 km,但仍有5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、15個行政村、385個自然村不通瀝青、水泥路.根據(jù)《國家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013—2030年)》《青海省省道網(wǎng)規(guī)劃(2012—2030年)》《青海省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2017—2035年)》,結(jié)合青海省交通運輸廳統(tǒng)計資料和改擴建需求,預(yù)計到2030年三江源地區(qū)將有50條公路需要新建或改建,總長約6 700 km.

2 研究方法

2.1 基于地理信息系統(tǒng)的空間分析

使用ArcGIS軟件,對公路網(wǎng)規(guī)劃和自然保護地進行空間疊置分析,獲取規(guī)劃新改建公路穿越自然保護區(qū)和國家公園的位置和長度,并進行圖形化展示.

2.2 基于層次分析法的公路生態(tài)友好性指標體系

為定量評價公路生態(tài)友好性,在研究公路、生態(tài)保護和三江源地區(qū)相關(guān)法規(guī)政策的基礎(chǔ)上,咨詢交通運輸、生態(tài)環(huán)境和林業(yè)草原等多個領(lǐng)域的10名專家,采用層次分析法,篩選5方面共9個指標,構(gòu)建了公路生態(tài)友好性評價指標體系,并對權(quán)重進行了專家賦值(表1).其中:前5個指標涉及公路工程建設(shè),為正向指標,權(quán)重和為10;后4個指標涉及自然保護地,為負向指標,權(quán)重和為10.

2.3 公路生態(tài)友好性指標運算與閾值劃分

在規(guī)劃梳理和空間分析的基礎(chǔ)上,對公路生態(tài)友好性指標進行賦值.對“是/否”二元指標,分別賦值1和0;對穿越核心區(qū)長度、穿越緩沖區(qū)長度2個數(shù)量值指標,作歸一化處理為0～1.在此基礎(chǔ)上,對每一條新改建公路按以下公式單獨匯總得分:

式中E為某條公路的生態(tài)友好性,A為每個指標值,B為每個指標權(quán)重,i為指標(共9個,其中1～5為正向指標,6～9為負向指標).

表1 三江源公路生態(tài)友好性評估指標

針對50條新改建公路的生態(tài)友好性結(jié)果,利用自然斷裂法,擬合整數(shù)位,分為5個等級:低友好(生態(tài)友好性≤ -2)、較低友好(-2＜生態(tài)友好性≤0)、中友好(0＜生態(tài)友好性≤2)、較高友好(2＜生態(tài)友好性≤4)和高友好(生態(tài)友好性＞4).

3 結(jié) 果

3.1 規(guī)劃公路網(wǎng)對自然保護地的影響

對三江源地區(qū)規(guī)劃的50條新改建公路逐一進行空間分析(圖2),結(jié)果顯示:(1)涉及自然保護區(qū)的公路有39條,其中高速公路11條,普通國省道28條,總里程3 151.6 km;涉及自然保護區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū)的公路有29條,總里程1 336.6 km.(2)在所有20個自然保護區(qū)(分區(qū))中,僅有三江源國家級自然保護區(qū)格拉丹東保護分區(qū)沒有規(guī)劃公路建設(shè).(3)涉及三江源國家公園的有9條,其中新建公路4條,改建公路5條,總長1 157.0 km;共有8條新改建公路涉及核心保育區(qū),總里程542.4 km.

圖2 三江源地區(qū)規(guī)劃公路網(wǎng)與自然保護地的位置關(guān)系

在三江源地區(qū)特別是自然保護區(qū)和國家公園范圍內(nèi)開展公路新改建工程,由于其可能產(chǎn)生土地占用、植被破壞、動物阻隔、噪聲干擾、大氣及水環(huán)境污染等生態(tài)環(huán)境問題,需要嚴格限制.現(xiàn)行法規(guī)對涉及自然保護區(qū)核心區(qū)、緩沖區(qū)以及國家公園核心保育區(qū)的公路,也都做出了原則性禁止建設(shè)的規(guī)定,對規(guī)劃實施形成了一定限制.

3.2 規(guī)劃新改建公路生態(tài)友好性評價

對所有規(guī)劃的50條新改建公路,逐一進行生態(tài)友好性評價(圖3),結(jié)果顯示:(1)生態(tài)友好性處于低、較低、中、較高和高等級的新改建公路數(shù)量分別為6、8、10、21和 5條;(2)三江源地區(qū)西部規(guī)劃公路的生態(tài)友好性普遍低于東部規(guī)劃公路,這與西部地區(qū)自然保護地集中分布關(guān)系密切;(3)雖然新建公路在指標權(quán)重上低于改擴建公路,但二者的生態(tài)友好性差異并不明顯,這主要是歷史原因,不少需要改擴建公路本身位于自然保護區(qū)或國家公園內(nèi)部,降低了其生態(tài)友好性;(4)高速公路的生態(tài)友好性總體上低于普通國省道,這主要是由于高速公路往往是大跨度的區(qū)域連接線,其對自然保護地的避繞較難,影響較大,也難以納入相關(guān)生態(tài)保護規(guī)劃;(5)處于“低友好”區(qū)間的 S24、G345和 S224等公路,受到較強的生態(tài)約束,需要在具體項目前期工作和建設(shè)過程中予以重點關(guān)注.

圖3 三江源地區(qū)規(guī)劃公路網(wǎng)生態(tài)友好性評價結(jié)果

4 討 論

為探尋三江源地區(qū)公路建設(shè)與生態(tài)保護協(xié)調(diào)發(fā)展之道,汲取國外先進經(jīng)驗,立足我國實際情況,對可能的保護舉措進行研究討論.

4.1 國外生態(tài)敏感區(qū)域公路建設(shè)要求與啟示

美國黃石公園是世界上第一個國家公園,在園區(qū)公路的規(guī)劃設(shè)計中,重點體現(xiàn)了以自然為導(dǎo)向、以保護為使命、以功能為前提的原則;在建設(shè)過程中,重點采取了自然資源保護、地質(zhì)奇觀保護、本地植物和土壤保護、野生動物保護、生態(tài)恢復(fù)、公路與自然景觀融合等途徑[19].加拿大班夫國家公園在公路修建中,注意保持項目場地和景觀的美學(xué)完整性,公路改擴建盡量利用現(xiàn)有的路線,建設(shè)了2座野生動物立交橋,通過仔細的對準設(shè)計、嚴格的清除限度、合理的路塹填土坡度,減少對生態(tài)的破壞[20].新西蘭交通運輸署在2014年發(fā)布的《景觀導(dǎo)則》中,特別提出了針對生態(tài)敏感區(qū)域的公路設(shè)計建議,主要包括:公路建設(shè)必須與生態(tài)保護管理機構(gòu)進行協(xié)商;優(yōu)先保持和恢復(fù)植被;需要進行環(huán)境影響評價,包括景觀和視覺評估;保持現(xiàn)有植被和其他國家公園價值的完整性;防控各類化學(xué)品泄露風(fēng)險等[21].

國外公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展經(jīng)驗表明:(1)在自然保護地內(nèi)部沒有禁止公路建設(shè)的硬性要求,主要是在各方協(xié)商下,以可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護為前提,進行自然資源的合理開發(fā)利用;(2)公路建設(shè)都有程序接口,通過修訂法律法規(guī),來規(guī)范開發(fā)過程中的各個環(huán)節(jié),將環(huán)境影響降低到最低;(3)成熟的公路生態(tài)保護技術(shù)、多樣的環(huán)境保護措施是公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境實現(xiàn)融合的關(guān)鍵.

4.2 國內(nèi)線性交通工程涉及自然保護區(qū)情況

根據(jù)《國家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013—2030年)環(huán)境影響評價報告書》,在385個新建路段中有124個路段在兩側(cè)5.0 km擺動范圍內(nèi)將影響176個自然保護區(qū),其中新建普通國道影響41個,新建國家高速影響120個,遠期展望線影響22個.

自2010—2019年,生態(tài)環(huán)境部批復(fù)了39個涉及自然保護區(qū)的公路、鐵路和管線等線性工程項目,共穿越77個自然保護區(qū),涉及22個省、自治區(qū)、直轄市.西部地區(qū)涉及自然保護區(qū)的項目數(shù)量多、穿越長,共有26個項目穿越32個自然保護區(qū),穿越長度達770.0 km.在所有已批復(fù)的39個涉及自然保護區(qū)的線性工程項目中,有12個項目穿越16個自然保護區(qū)的核心區(qū)或緩沖區(qū),其中有6個項目在對自然保護區(qū)的范圍和分區(qū)進行調(diào)整后,不再涉及核心區(qū)或緩沖區(qū),其余6個項目都是以橋梁一跨而過或隧道下穿的形式通過核心區(qū)或緩沖區(qū).

4.3 三江源地區(qū)公路網(wǎng)生態(tài)保護協(xié)調(diào)路徑探討

(1)路線擺動避繞.

公路建設(shè)過程中,如遇到公路線位穿越自然保護區(qū)的情況,通常采用調(diào)整線位的方式避繞自然保護區(qū)的核心區(qū)和緩沖區(qū).經(jīng)分析,三江源地區(qū)共有G6格爾木至唐古拉埡口段等5條規(guī)劃新改建公路,可以通過合理擺動(5.0 km范圍內(nèi))避讓自然保護區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū).

(2)避繞方案的局限性.

三江源地區(qū)自然保護地面積大、分布廣,公路避繞難度大;同時自然保護地以外區(qū)域的生態(tài)功能也很重要,公路即使繞遠避開也可能產(chǎn)生新的更大的環(huán)境影響.例如,S224二道溝兵站109岔口至治多段,規(guī)劃路線穿越核心區(qū)和緩沖區(qū)全長136.0 km,如果采用避繞方案,這段線路長度將增加到至少200.0 km,可能產(chǎn)生的不利影響包括:新增占用4.5～6.0 km2的土地,取棄土方量和砂石等資源用量也隨之增加;車輛由于運輸里程增加產(chǎn)生額外尾氣排放及揚塵,污染大氣環(huán)境;穿越的地區(qū)多為保留原始生態(tài)系統(tǒng)的無人區(qū),實際可能產(chǎn)生更大的生態(tài)影響;遠離居民居住區(qū),無法發(fā)揮公路帶動脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興的作用,還會在新建公路沿線誘增新的開發(fā)活動.事實上,在原路邊緣擴建的方案,實際產(chǎn)生的環(huán)境影響非常有限,比避繞方案更有利于保護生態(tài)環(huán)境.

(3)公路工程技術(shù)進步支撐生態(tài)保護.

青藏高原生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域公路建設(shè)的生態(tài)保護技術(shù)已取得明顯進步,在凍土、野生動物、濕地林地保護和臨時占地修復(fù)及公路主體環(huán)保施工工法等方面,均擁有針對性的保護措施.事實上,三江源地區(qū)一些公路已經(jīng)采取了以連續(xù)架橋形式穿越濕地、以隧道形式穿越山體、以低路基建設(shè)工法保障野生動物穿越自由等工程舉措,取得了良好效果.可見,公路工程技術(shù)發(fā)展對三江源地區(qū)公路建設(shè)環(huán)境保護具有明顯的支撐作用.

(4)公路生態(tài)保護的政策轉(zhuǎn)向.

2018年9月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域進一步深化“放管服”改革,推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出涉及生態(tài)保護紅線和相關(guān)法定保護區(qū)的線性項目,確實無法避讓的,要求建設(shè)單位采取無害化穿(跨)越方式.2019年6月,中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于建立以國家公園為主體的自然保護地體系的指導(dǎo)意見》,提出根據(jù)各類自然保護地功能定位,既嚴格保護又便于基層操作,合理分區(qū),實行差別化管控;結(jié)合歷史遺留問題處理,分類分區(qū)制定管理規(guī)范.總體上,實事求是、因地制宜、不搞“一刀切”已經(jīng)成為自然保護地和生態(tài)保護紅線科學(xué)管理的共識,為生態(tài)敏感區(qū)域公路建設(shè)提供了可能的協(xié)調(diào)路徑.

5 結(jié)論與建議

針對公路網(wǎng)規(guī)劃與生態(tài)環(huán)境的沖突與協(xié)調(diào)研究議題,本文以青藏高原三江源地區(qū)為例,基于地理信息系統(tǒng)和層次分析等方法,分析三江源地區(qū)規(guī)劃新改建公路與自然保護區(qū)、國家公園的空間關(guān)系,通過9個指標定量研究公路生態(tài)友好性,進而提出擺動避繞、調(diào)整項目時序和“無害化”穿(跨)越等公路建設(shè)方案,并細化研究公路“無害化穿(跨)越”解釋.

(1)青藏高原三江源地區(qū)生態(tài)環(huán)境極為敏感,開展公路網(wǎng)規(guī)劃沖突和協(xié)調(diào)研究具有重要意義.根據(jù)國家和青海省公路網(wǎng)規(guī)劃,未來十余年三江源地區(qū)將有50條高速公路和普通國省道需要新建或改擴建.經(jīng)GIS空間分析發(fā)現(xiàn):新改建公路中有39條(3 151.6 km)涉及自然保護區(qū),其中29條(1 336.6 km)涉及核心區(qū)和緩沖區(qū);有 9條(1 157.0 km)涉及國家公園,其中8條(542.4 km)涉及核心保育區(qū).規(guī)劃新改建公路穿越以上自然保護地將對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響,優(yōu)先采用避繞方案,共5條公路可以合理避繞.

(2)基于層次分析、專家打分等方法,通過9個指標定量研究三江源地區(qū)規(guī)劃公路生態(tài)友好性,將其分為低、較低、中、較高和高5個等級.結(jié)果顯示:三江源地區(qū)西部規(guī)劃公路的生態(tài)友好性普遍低于東部規(guī)劃公路;新建公路和改擴建公路的生態(tài)友好性差異不明顯;高速公路的生態(tài)友好性總體上低于普通國省道.評價結(jié)果結(jié)合公路建設(shè)必要性、緊迫性等相關(guān)分析,可以作為規(guī)劃項目建設(shè)時序的依據(jù),建議先期建設(shè)生態(tài)友好性較高的公路.

(3)為提升生態(tài)敏感區(qū)域公路建設(shè)與環(huán)境的協(xié)調(diào)度,根據(jù)公路生態(tài)保護技術(shù)和政策分析,提出“無害化穿(跨)越”解釋的建議,作為允許公路穿(跨)越自然保護地的標準規(guī)范.首先,需要按照交通運輸部《綠色公路建設(shè)技術(shù)指南》的要求,在總體設(shè)計、路基、路面、橋梁和隧道等各方面貫徹綠色發(fā)展理念和加強生態(tài)保護修復(fù).同時,對于不同類型的自然保護地,公路“無害化穿(跨)越”還應(yīng)滿足以下條件:①對山地型自然保護地,建議允許兩端洞口在核心保護區(qū)以外的定向盾構(gòu)隧道工程穿越.②對河流、湖泊和水庫型自然保護地,建議允許橋墩在核心保護區(qū)以外、一跨而過(特殊情況允許在核心保護區(qū)內(nèi)設(shè)置1個橋墩、單跨跨度大約300.0 m),且具備完善的橋面徑流收集處理和應(yīng)急設(shè)施的橋梁跨越;或者兩端洞口在核心保護區(qū)以外的定向盾構(gòu)隧道工程穿越.③對平原和坡度較緩的高原型自然保護地,建議允許低路基、路面寬度低于三級標準(7.5 m)并采用透水型路面、具有便捷合理的動物通道和水系連通工程的公路穿越.④對濕地和河網(wǎng)型自然保護地,建議允許單跨跨度＞100.0 m,限制施工期水環(huán)境擾動,具備完善的橋面徑流收集處理和應(yīng)急設(shè)施的連續(xù)橋梁跨越.