任雪坡

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,天津 300308)

引言

高速鐵路是鐵路現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,具有安全、快速、舒適等諸多優(yōu)點(diǎn),中國(guó)已成為世界上高鐵發(fā)展速度最快、運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、在建規(guī)模最大的國(guó)家[1]。 《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》中提出,到2035 年,中國(guó)鐵路網(wǎng)總規(guī)模將達(dá)到20 萬(wàn)km,其中高鐵(包含部分城際鐵路)將達(dá)到7 萬(wàn)km,建設(shè)“八縱八橫”高鐵主通道及區(qū)域性高鐵,形成高效的現(xiàn)代化高鐵網(wǎng)。 另一方面,我國(guó)幅員遼闊,自然環(huán)境復(fù)雜多樣,隨著我國(guó)鐵路快速發(fā)展,越來越多的鐵路需要經(jīng)過環(huán)境敏感區(qū),鐵路建設(shè)與環(huán)境保護(hù)之間的矛盾也日益突出。 因此,開展生態(tài)保護(hù)研究已成為鐵路建設(shè)的一項(xiàng)重要部分。

已有許多學(xué)者就鐵路沿線的生態(tài)保護(hù)問題開展研究。 張帥結(jié)合銀西高鐵環(huán)境敏感區(qū)分布,認(rèn)為應(yīng)選擇環(huán)境影響最小的線路方案,并采用隧道和橋梁等影響較小的方式通過[2];龍宗明結(jié)合貴陽(yáng)至南寧高鐵環(huán)保選線設(shè)計(jì),總結(jié)山區(qū)鐵路環(huán)保選線原則[3];譚義認(rèn)為構(gòu)建工程可行性、自然環(huán)境影響和社會(huì)環(huán)境影響為主的鐵路生態(tài)選線評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[4];崔曉旭等結(jié)合多條鐵路工程選線案例,提出在復(fù)雜山區(qū)高速鐵路環(huán)保選線過程中,應(yīng)綜合考慮多方影響因素,堅(jiān)持預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先原則,加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域保護(hù),主動(dòng)采取避讓措施[5];張明提出高鐵選線中要樹立環(huán)保選線的意識(shí),強(qiáng)化環(huán)保選線的措施,貫徹環(huán)保敏感點(diǎn)“一繞、二比、三措施”的綜合選線方法[6];孫濤以某鐵路為例,探討建立涉及環(huán)境敏感區(qū)、城市規(guī)劃區(qū)、既有車站的環(huán)保選線方法和評(píng)價(jià)體系,并將該方法體系運(yùn)用于線路方案環(huán)境比選研究[7];高崇華等結(jié)合成貴高鐵,在環(huán)保選線的基礎(chǔ)上貫徹“減災(zāi)選線”理念,貫徹站城融合,打造生態(tài)工程[8];朱正清提出,應(yīng)加強(qiáng)鐵路規(guī)劃與城市規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃的協(xié)調(diào)銜接,從環(huán)境保護(hù)源頭開展環(huán)保選線[9];羅運(yùn)五等總結(jié)某高原鐵路雅安至康定段環(huán)保選線經(jīng)驗(yàn),提出環(huán)保選線應(yīng)堅(jiān)持依法合規(guī),開展多方案比較,開展先期論證,合理確定工程形式及大臨工程選址[10];馬濤通過多方案比較合理確定湛江東海島鐵路走向方案,對(duì)無(wú)法繞避的紅樹林保護(hù)實(shí)驗(yàn)區(qū)采用橋梁通過,并充分考慮施工環(huán)境保護(hù)措施[11];徐霞從工程穿越形式、施工方式、生態(tài)恢復(fù)及風(fēng)險(xiǎn)防范措施等方面,提出線性工程“無(wú)害化”穿(跨)越生態(tài)保護(hù)紅線的措施建議[12];周衛(wèi)軍認(rèn)為應(yīng)從減少擾動(dòng)、工程防護(hù)、植物選擇和管理措施方面積極開展生態(tài)保護(hù)[13];康璇通過多方案比較,合理分析鐵路工程對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)珍稀動(dòng)植物的影響,將鐵路對(duì)環(huán)境的影響降到最低[14]。 以下依托包銀高鐵環(huán)保選線設(shè)計(jì),針對(duì)四合木生長(zhǎng)特征,開展生態(tài)補(bǔ)償研究,以期為其他項(xiàng)目提供參考。

1 項(xiàng)目概況

新建包頭至銀川高速鐵路(以下簡(jiǎn)稱“包銀高鐵”)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)和寧夏回族自治區(qū)境內(nèi),線路東連京包高鐵,西接銀蘭高鐵,是國(guó)家“八縱八橫”高速鐵路主通道京蘭通道的重要組成部分[15]。 包銀高鐵包頭至惠農(nóng)段起自京包高鐵包頭站,向西經(jīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市、巴彥淖爾市、鄂爾多斯市、烏海市和寧夏回族自治區(qū)石嘴山市,線路先后兩次跨越黃河,穿越甘德爾山,終至惠農(nóng)南站,線路全長(zhǎng)約420 km[16-17]。

包銀高鐵包惠段主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下[18]。

正線為雙線,設(shè)計(jì)速度250 km/h。 最小曲線半徑為3 500 m,最大坡度為20‰(困難地段30‰),牽引種類為電力牽引,到發(fā)線有效長(zhǎng)度為650 m。 列車運(yùn)行控制方式為自動(dòng)控制,行車指揮方式為調(diào)度集中。 其他技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行TB10621—2014《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》。

包銀高鐵包惠段走行于黃河兩岸,區(qū)域內(nèi)環(huán)境敏感區(qū)分布密集,共有自然保護(hù)區(qū)2 處,水源保護(hù)區(qū)6處,森林公園1 處,地質(zhì)公園1 處,水利風(fēng)景區(qū)1 處,水產(chǎn)種植資源保護(hù)區(qū)1 處,文物保護(hù)區(qū)12 處等,環(huán)境敏感區(qū)是影響包銀高鐵線路走向的重大控制因素。

本線經(jīng)過西鄂爾多斯國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)和賀蘭山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),保護(hù)區(qū)內(nèi)分布有四合木等珍稀植物。 四合木為蒺藜科四合木屬,是一種較矮、分支較多、具有超強(qiáng)抗旱功能的小灌木,主要分布在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市及其周邊地區(qū),總面積逾180 km2,總體上分布范圍較為狹窄,主要呈斑點(diǎn)狀分布于西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)及其周邊地區(qū)[19]。 目前,四合木已列為國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物,被譽(yù)為植物的“活化石”和“大熊貓”[20]。 因此,開展環(huán)保選線和生態(tài)補(bǔ)償研究十分必要。

2 環(huán)保選線

生態(tài)興則文明興,生態(tài)衰則文明衰,鐵路建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)工作,進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)保選線理念,按照保護(hù)生態(tài)環(huán)境優(yōu)先的原則,從設(shè)計(jì)源頭確保工程線位、站址合理。 在環(huán)境敏感區(qū)域,堅(jiān)持“應(yīng)繞盡繞、能減則減、保補(bǔ)結(jié)合”的選線原則,以最大程度上減少對(duì)環(huán)境的影響。

2.1 堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先,應(yīng)繞盡繞

嚴(yán)格遵守《中華人民共和國(guó)自然保護(hù)區(qū)條例》《中華人民共和國(guó)水污染防治法》《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》等法律法規(guī)。 對(duì)于禁止穿越的自然保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、文物保護(hù)區(qū)等重大環(huán)境敏感區(qū),應(yīng)予以繞避。

針對(duì)西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)和賀蘭山自然保護(hù)區(qū)分布,考慮地質(zhì)條件、黃河橋位、文物保護(hù)、設(shè)站條件和地方政府意見等因素,先后研究了東側(cè)繞避保護(hù)區(qū)方案(沿京藏高速方案)、西側(cè)繞避保護(hù)區(qū)方案(并行G110 國(guó)道橋位方案)和經(jīng)保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)方案(頭道坎橋位方案),線路方案見圖1。 由于采空區(qū)位于西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)之間,且部分核心區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)與采空區(qū)重疊,東側(cè)繞避保護(hù)區(qū)方案線路大段落穿越煤礦采空區(qū),施工及運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)大,研究后予以舍棄。 結(jié)合該段落黃河橋位研究成果,重點(diǎn)對(duì)西側(cè)繞避保護(hù)區(qū)方案(方案一)和經(jīng)保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)方案(方案二)開展比選,2 個(gè)方案具體比較見表1。

表1 烏海至惠農(nóng)段線路方案比較分析

圖1 烏海至惠農(nóng)段線路方案示意

方案一:雖然繞避西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū),但線路4 次穿越水源保護(hù)區(qū),黃河橋位于海勃灣水庫(kù)區(qū)中段,主河槽流路需長(zhǎng)期調(diào)整,不確定因素多,橋位條件差,黃河橋長(zhǎng)度較方案二長(zhǎng)約8.6 km,黃河寧蒙河段容許橋間距為4 km,需拆除下游既有G110 國(guó)道黃河大橋;線路4 次小角度跨越包蘭鐵路,對(duì)既有鐵路運(yùn)營(yíng)干擾大,拆遷工程量大;引入烏海西站不能兼顧烏海海南區(qū),不符合烏海市意見。

方案二:繞避了西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)和緩沖區(qū),以橋梁和隧道形式穿越實(shí)驗(yàn)區(qū),并采取工程保護(hù)措施,最大程度減少了對(duì)保護(hù)區(qū)的影響;線路與黃河基本正交,主河槽穩(wěn)定,橋位條件好;新建烏海南站可兼顧烏達(dá)區(qū)和海南區(qū),符合烏海市設(shè)站意見(方案二)。

經(jīng)綜合比選,決定采用經(jīng)保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)方案。

2.2 開展多方案比選,能減則減

受線路走向、站位、地形地質(zhì)條件等因素限制,線路必須穿越保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、文物保護(hù)區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)時(shí),需開展多方案比選,并最大程度上縮短穿越環(huán)境敏感區(qū)長(zhǎng)度,以減小對(duì)環(huán)境的影響。

以包銀高鐵包惠段為例,西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)距離黃河?xùn)|岸僅670 m,賀蘭山自然保護(hù)區(qū)緊鄰黃河西岸和南岸,受自然保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、甘德爾山活動(dòng)斷裂帶、采空區(qū)、黃河橋位、設(shè)站條件等因素控制,線路在DK386+000 ～DK392+100 段不可避免地以隧道形式穿越了西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)。 在DK392+500～DK404+000 段為最大程度上減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,先后研究繞避保護(hù)區(qū)限速方案、減少穿越保護(hù)區(qū)的烽火臺(tái)西側(cè)方案(方案一)和烽火臺(tái)東側(cè)方案(方案二),線路方案見圖2。 其中,繞避保護(hù)區(qū)限速方案完全繞避保護(hù)區(qū),采用最小曲線半徑1 400 m,行車速度僅160 km/h,不滿足本項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和高速鐵路主通道的功能定位,且該方案中烏海南站位于海南區(qū)西水源地二級(jí)保護(hù)區(qū),研究后予以舍棄。 結(jié)合黃河橋位、設(shè)站條件等因素,重點(diǎn)對(duì)方案一和方案二開展比選,2 個(gè)方案具體比較見表2。

表2 包銀高鐵包惠段DK392+500～DK404+000 段線路方案比較分析

圖2 包銀高鐵包惠段DK392+500～DK404+000 段線路方案示意

烽火臺(tái)東側(cè)方案雖然穿越西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)長(zhǎng)度較烽火臺(tái)西側(cè)方案長(zhǎng)2.02 km,但線路距離烽火臺(tái)較遠(yuǎn)(537 m),符合文物局意見;烏海南站位于水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū),滿足環(huán)保要求,且遠(yuǎn)離村莊,拆遷量小。 經(jīng)綜合比選,推薦烽火臺(tái)東側(cè)方案。

2.3 加強(qiáng)工程保護(hù)措施,合理開展生態(tài)補(bǔ)償

若因線路技術(shù)條件、工程地質(zhì)等因素確實(shí)無(wú)法繞避的環(huán)境敏感區(qū),應(yīng)采取工程保護(hù)措施,盡量以橋梁和隧道等對(duì)環(huán)境影響小的工程形式通過,嚴(yán)格控制保護(hù)區(qū)內(nèi)的臨時(shí)工程,同時(shí)取土場(chǎng)、棄土(渣)場(chǎng)、隧道輔助坑道應(yīng)避開保護(hù)區(qū)范圍,采取封閉式施工等有效措施,以最大程度上減少對(duì)環(huán)境的破壞,同時(shí)結(jié)合周圍生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀,合理開展生態(tài)補(bǔ)償。

以包銀高鐵包惠段為例,包銀高鐵在DK387+080～DK392+074 段采用隧道形式穿越西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)和秦漢長(zhǎng)城,且隧道斜井均位于保護(hù)區(qū)之外。 在DK397+364 ～DK401+295 段采用橋梁形式穿越西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)。 在保護(hù)區(qū)內(nèi)無(wú)臨時(shí)工程,施工便道也布置在征地紅線內(nèi),最大限度減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。

除加強(qiáng)工程保護(hù)措施外,在穿越自然保護(hù)區(qū)段落,對(duì)保護(hù)植物四合木也采取相應(yīng)生態(tài)補(bǔ)償措施,四合木保護(hù)和恢復(fù)遵循以下基本原則。

(1)保護(hù)優(yōu)先原則

四合木種群的保護(hù)和恢復(fù)是西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵,應(yīng)堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的原則,最大限度地減輕工程對(duì)四合木等保護(hù)植物的影響。

(2)統(tǒng)一協(xié)調(diào)原則

四合木保護(hù)和恢復(fù)實(shí)施方案應(yīng)與當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃、自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃和生物多樣性保護(hù)專項(xiàng)規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào),四合木保護(hù)和恢復(fù)選址要在空間分布和范圍上與自然保護(hù)區(qū)功能分區(qū)協(xié)調(diào)一致。

(3)可操作性原則

四合木保護(hù)和恢復(fù)實(shí)施方案應(yīng)在深入調(diào)查研究、廣泛聽取意見的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際情況,尊重自然規(guī)律,妥善處理四合木等珍稀野生植物種群保護(hù)與開發(fā)的關(guān)系,科學(xué)設(shè)置四合木種群保護(hù)和恢復(fù)區(qū)域,采用切實(shí)的保護(hù)和恢復(fù)技術(shù),制定可行的保護(hù)制度和措施,確保與當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和當(dāng)前監(jiān)管能力相適應(yīng),促進(jìn)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相協(xié)調(diào)。

四合木保護(hù)和恢復(fù)采取以下措施。

(1)就地移栽

就地移栽是將生境依賴性強(qiáng)的瀕危珍稀野生植物從原分布的地方就近移植并保護(hù)起來,是野生植物的一種基本保護(hù)措施。 全面調(diào)查移栽四合木保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境,分析需要移栽四合木的特征,制定移栽方案,最終選定將1945 株受影響的四合木移栽至在包銀高鐵以西1.6 km 處保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi),移栽區(qū)域占地面積0.24 km2。

(2)擴(kuò)充繁殖

為保證四合木種群數(shù)量不減少,在開展就地移植的基礎(chǔ)上考慮擴(kuò)充繁殖,以便更好地保存保護(hù)該物種。在擴(kuò)充繁殖時(shí),根據(jù)四合木生物學(xué)特性、小生境狀況及自然分布,利用播種、扦插等多種繁育手段,培育合格的苗木,為四合木人工造林提供種苗基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

包銀高鐵包惠段沿線環(huán)境敏感區(qū)密布,選線過程中貫徹執(zhí)行以下環(huán)保選線原則。 ①堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)優(yōu)先,對(duì)于自然保護(hù)區(qū)、水源保護(hù)區(qū)、文物保護(hù)區(qū)等重大環(huán)境敏感區(qū),應(yīng)繞盡繞。 ②線路必須穿越環(huán)境敏感區(qū)時(shí),應(yīng)開展多方案比選,綜合考慮多方因素,合理確定推薦方案,能減則減,最大程度上縮短穿越保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度。 ③除開展多方案比選外,還應(yīng)加強(qiáng)工程保護(hù)措施,合理開展生態(tài)補(bǔ)償。

包銀高鐵選線過程中,強(qiáng)化環(huán)保選線理念,先后繞避西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)、緩沖區(qū),水源保護(hù)區(qū)和文物保護(hù)范圍。 針對(duì)線路穿越西鄂爾多斯自然保護(hù)區(qū)實(shí)驗(yàn)區(qū)等環(huán)境敏感區(qū),開展多方案比選,最大限度減少了穿越環(huán)境敏感區(qū)長(zhǎng)度。 采用橋梁和隧道形式穿越保護(hù)區(qū),同時(shí)避免在保護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置大臨設(shè)施,采取四合木就地移栽、擴(kuò)充繁殖等措施,以最大程度上減少包銀高鐵建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。