生態脆弱區鐵路工程建設對生態環境的影響研究
——以紅柳河至淖毛湖鐵路為例

劉毅寬

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安　710043)

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生態脆弱區鐵路工程建設對生態環境的影響研究
——以紅柳河至淖毛湖鐵路為例

劉毅寬

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司，西安710043)

對位于新疆生態脆弱區的紅柳河至淖毛湖鐵路工程建設過程中可能的生態環境影響進行分析，重點研究鐵路建設過程中對所經區域的自然植被、水土保持等的影響途徑、影響程度及相應環保措施。指出現行環評體制下，鐵路建設項目環評存在的不足并提出相應建議。

鐵路；建設項目；環境影響評價；生態環境；生態脆弱區

1　概述

我國自20世紀80年代開始進行鐵路建設項目的環境影響評價。在鐵路環境影響評價工作不斷走向規范化的同時，鐵路建設項目環境影響評價的廣度和深度也在不斷得到發展[1]。開展環評的項目也從最初的重點項目擴展到各類鐵路建設項目，包括各類新建項目和改、擴建鐵路項目。目前，我國開展的鐵路建設項目環評，在評價因子、標準、方法、深度和評價范圍等方面已形成了一套比較完善的評價體系[2-4]。

隨著西部大開發及“一帶一路”建設的不斷深入，我國西北地區的鐵路建設將逐步增多。我國西北大部分地區生態環境脆弱，基本建設與生態保護存在一定的矛盾，為了在鐵路建設運營的同時保護好工程所在地的自然生態環境，實現鐵路建設與周邊生態環境的可持續發展[4-6]，加強西北地區鐵路建設對生態脆弱區的生態環境影響研究十分必要。然而，目前針對生態脆弱區鐵路生態環境影響評價研究較少，針對具體工程案例的研究更少[7]。以位于新疆哈密地區建設中的紅柳河至淖毛湖鐵路及其區域生態環境為研究對象，通過對該工程項目所在地自然植被與水土保持現狀，影響途徑與程度的研究[8]，提出了相應的生態保護與水土保持措施。結合其他鐵路建設項目指出了目前的鐵路環境影響評價機制存在的一些不足并提出了相應的建議。

2　鐵路工程及沿線生態環境概況

2.1鐵路工程概況

本研究以正在設計中的紅柳河至淖毛湖鐵路及其周邊區域的生態環境為研究范圍，其縱向范圍包括鐵路的工程設計長度，橫向范圍為鐵路中心線兩側各300 m區域，各站場所用地外100 m以內的區域；另外，還包括取棄土場、各類料場、臨時場地等占地外延100 m以內以及施工便道中心線兩側30 m以內的區域。

2.2沿線生態環境概況

該擬建鐵路沿線區域地處溫帶荒漠草原區，區內植物種類貧乏，且以鹽生、旱生植物為主，多為灌木、草甸、草原植物，喬木種類較少，組成單一。與之相對應的是區內動物種類數量較少，且可能出現多種國家Ⅰ級重點保護野生動物。該鐵路線路所經區域水土流失較為嚴重，戈壁和鹽堿地占總面積的50%以上，該區域屬于典型的生態脆弱區。本次評價的目標和控制目標主要是以保護珍稀野生動植物資源及防水土流失為目標[9]。該鐵路建設項目與周邊生態功能保護區位置關系見圖1。

圖1　新建紅柳河至淖毛湖礦區鐵路與哈密東天山生態功能保護區位置關系

3　鐵路建設對周邊生態環境影響分析

3.1分析方法

此次評價的方法主要為在實地調查和資料收集的基礎之上，利用遙感和地理信息系統等手段對鐵路沿線植被類型、土地利用現狀、荒漠化現狀、土壤侵蝕現狀以及線路與敏感區位置關系等進行深入分析[10-11]。

3.2工程對植被資源的影響分析3.2.1區域植被類型現狀

植被資源調查采用樣方調查、資料查詢并結合遙感影像數據的方式進行[12]。將鐵路工程和沿線的植被類型圖相疊加，計算鐵路建設破壞的植被類型和面積以及所造成的生產力減少和生物量損失。鐵路沿線兩側植被類型面積如表1所示。

表1　線路兩側植被類型面積統計　hm2

根據邢文淵等(2007)[13]的研究，該鐵路沿線地區生態環境較為脆弱，且荒漠化程度有進一步加劇的趨勢。因此該區植被承擔著防止荒漠化、防止沙漠入侵、固沙的重要生態功能。故需對該區植被做重點的研究分析。

由表1可見，鐵路沿線植被類型以荒漠類為主，占評價范圍總面積的90.4%，鹽生草甸植被占1.0%，栽培植被占6.3%，而溫帶落葉闊葉林的面積所占比例很少，表明該評價范圍內植被多樣性較差。根據現場調查結果，擬建鐵路沿線荒漠植被的分布面積較廣，但其植被覆蓋度較低，生產力低下，主要原因在于該區域降水量少且分布不均。

3.2.2工程建設對植被的影響分析

擬建鐵路工程對評價區植被的影響主要是工程施工過程中造成的植被破壞而導致的生物量減少以及植被覆蓋率降低等方面。該鐵路沿線植被類型主要為荒漠植被，均為戈壁荒漠地區常見的植被類型，群落結構較為簡單，物種組成較為單一，植被覆蓋度較低。

造成植被損失的主要工程行為包括路基施工、取棄土、施工臨時占地等，這些行為將破壞施工區域內全部植被，并對周邊施工作業區植被產生一定程度的破壞。

由于鐵路建設具有條帶狀特點，且植被損失面積占沿線同一植被類型面積的比例極小，因此工程占地對沿線植被資源數量影響不大，對區域生態完整性的破壞影響很小。本次工程全線永久占用林地面積14.4 hm2，多為廠區、礦區周邊人工林木和灌木林。工程將占用少量林地和砍伐樹木，不會對當地農、林業生態系統造成大的影響。

對鐵路所經區域來說，臨時用地僅造成生物生產力暫時性損失，施工結束后在一定的生產條件下生產力能夠得到恢復，而永久占地的生物生產力損失則是永久性不可逆的。本項目對當地植被造成的生產力、生物量損失估算見表2。

表2　生物量損失估算

根據表2，永久占地生物量損失約4 895.3 t/年，生產力損失為97.7 t/年；而臨時占地在植被未恢復以前造成的生物量損失約2 116.7 t/年。

3.3工程建設造成的水土流失評價

3.3.1工程沿線水土流失現狀

本次分析利用衛星影像數據，同時參考相關圖件，得出工程沿線土壤侵蝕現狀。分析結果表明：鐵路沿線區域屬中溫帶干旱大陸性氣候區，降雨少，蒸發量大，降雨主要集中在6～9月份。線路所經地區水土流失類型由風力侵蝕向風水混合侵蝕過度，侵蝕強度以中強度為主，部分地區達到了劇烈程度。

3.3.2影響途徑及水土流失量預測

(1)水土流失影響途徑

工程所在區域，降水稀少，除小部分綠洲區外植被覆蓋率極低，沿線地表主要是相對穩定的礫幕和沙結皮，其對風蝕的抑制效應非常明顯。在工程建設過程中主體工程臨時工程施工會剝去或碾壓表層的植物、礫幕和結皮，對表土造成強烈擾動，破壞地表植被和地表穩定物質結構，使結皮下的松散沙粒裸露，同時工程施工時路基站場填筑后的表層和土方的臨時堆放，會形成疏松的表層，在風力和水力的作用下極易流失，加劇當地的土壤侵蝕，使沿線水土流失更為惡化。

(2)預測方法

本段工程鐵路沿線土壤侵蝕以風力侵蝕為主，局部地區兼有水利侵蝕。根據本段工程的施工特點及沿線土壤、植被、降水等自然環境特征，項目建設過程中造成的新增水土流失量采用經驗公式法和類比法相結合的方法進行預測。

(3)水土流失量預測

經計算，預測時段內產生的水土流失總量為141.16萬t，新增水土流失量91.53萬t。其中主體工程新增水土流失量為41.99萬t，占新增總量的45.9%；取土場新增水土流失量為44.2萬t，占新增水土流失總量的48.3%；施工便道和施工生產、生活區新增水土流失量為5.3萬t，占新增水土流失總量的5.8%。

經分析，造成水土流失危害的主要原因如下：路基、站場等主體工程施工過程中取土、填筑路基，橋梁工程施工過程中基礎挖方與回填等工程活動將造成表層松散土壤流失，加劇水土流失。

4　減輕鐵路建設對脆弱生態環境影響措施

4.1植物保護措施

該工程已盡量繞避了區域內的甘肅安西極旱荒漠國家級自然保護區，且工程設計未在保護區設置任何臨時工程。但在工程施工過程中，仍應對施工方進行嚴格管理，使施工活動盡量遠離保護區，同時對施工人員宣傳動植物保護法規，禁止進入保護區。

施工過程中應嚴格控制工程占地，對砍伐林木和占用草地應嚴格按照相關規定進行補償。采用圍欄等措施限定工程占用與擾動范圍，臨時用地在工程結束后要采取平整、撒草籽等措施進行恢復。永久占用林地部分的表層土應予以收集保存，在其他土壤貧瘠處鋪設用于綠化，為植被恢復提供良好的土壤。

臨時工程設施位置盡量選擇在無植被覆蓋的裸露地表；對損失的植被進行青苗補償和資源補償，將工程造成的生物量損失降到最低。另外，對有灌溉水源的區間路基兩側可綠化地段、部分風沙路基段采用種植灌木的綠化措施；站區內采用喬、灌木結合的布設原則進行綠化設計。鐵路施工過程中應加大對施工人員的宣傳力度，且需加強管理。

4.2水土流失防治措施

該鐵路工程建設期水土流失主要發生在工程建設期與自然恢復期，表現為工程建設破壞地貌、土壤、植被而導致土壤抗蝕性能降低，土壤流失量增加。水土流失防治措施如下所述。

(1)路基工程防護措施：對于沙類土、粉土等細顆粒填料填筑的路堤段及邊坡高度大于8 m的路堤和路塹兩側鋪設土工格柵，并采取方格式骨架護坡進行擋護。路基兩側設置側溝，路塹坡頂設置截水溝，形成完善的排水系統。另外，需對路基兩側種植植物以減輕鐵路工程帶來的水土流失。

(2)取土場區防護措施：全線取土場主要為路基和站場取土，需堅持集中取土原則，嚴禁隨意擴大開挖面積，嚴禁扒皮取土，取土完后，需清理平整場地，采用礫石壓蓋或者灑水結皮措施。當取土場地為草地時，還需恢復植被。措施實施后，應關閉場地，停止對場地的擾動。

5　討論與結論

5.1討論

由于鐵路工程為線形工程，損失的植被面積占沿線地區同一植被類型面積的比例極小，故工程占地對沿線植被資源的影響不大。對損失的生物量通過植被恢復等措施加以緩解，可有效補償因工程建設造成的植被生物量損失。

該工程所處區域為生態環境脆弱區，該工程造成的水土流失主要發生在工程建設期和自然恢復期，表現為工程建設破壞地貌、土壤、植被而導致土壤抗蝕性能降低，土壤流失量增加。施工期及工程竣工后若不采取有效的防治措施，不僅會引起施工區土地荒漠化程度的加劇，而且流沙會侵蝕施工區以外的區域，造成荒漠化土地的擴大與蔓延。通過采取工程、植被及臨時防治措施后，可有效減少由于工程建設而新增的水土流失量以及原地貌的部分水土流失量。

5.2結論

雖然目前鐵路的環境影響評價已經深入到鐵路建設的全程之中，但通過本研究可以看到，當前，鐵路環境影響評價仍有問題未得到解決。當這些問題表現在生態脆弱區的鐵路建設時，由此帶來的不良后果相較其它地區更為明顯。

(1)解決鐵路環評滯后問題：由于工程在可研階段的工作深度難以滿足環評要求，導致鐵路工程環評工作滯后，進而造成鐵路環評無法準確評價其對周圍自然生態環境造成的影響。實際上，隨著多年鐵路環評工作積累的資料，目前鐵路工程對環境影響的基本規律已較為全面，因此可通過建立環境影響評價決策支持系統，以解決鐵路項目可行性研究階段進行環境影響評價時遇到的困難，即部分解決了鐵路環評的滯后問題。

(2)鐵路環評應進行綜合定量化評估：目前鐵路環評中基本不做綜合定量評價，評價結論是各要素評價結果陳列，而缺少工程對環境總體影響的綜合評估，這也是需要在今后的評估中進行研究并應用于工程之中。

(3)體現清潔生產的全過程控制：鐵路工程環評作為環境可行性論證的依據，應充分體現清潔生產工藝和全過程控制的思想，應促使鐵路工程在設計、施工、運營中充分采用新技術，杜絕施工期對環境的破壞和減輕運營期生產輔修設施對環境的影響。

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The Impact Analysis of Peripheral Ecological Environment of Railway Construction in Ecological Fragile Region

LIU Yi-kuan

(China Railway First Survey & Design Institute Group Ltd.，Xi’an 710043，China)

This paper analyzes the impact of railway construction on peripheral ecological environment with reference to the new Hongliulin to Naomaohu railway in Xinjiang，addresses the way and degree of the influences on the natural vegetation，the soil and water conservation of the peripheral areas and the environmental protection measures.The insufficiencies in railway environmental impact assessment are pointed out and recommendations are offered.

Railway; Construction project; Environmental impact assessment; Ecological environment; Ecological fragile region

2016-03-18；

2016-04-01

劉毅寬(1983—)，男，工程師，工學碩士，主要從事鐵路環境保護與環境影響評價工作。E-mail：370005843@qq.com。

1004-2954(2016)10-0141-04

X820.3

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2016.10.031