基于生態環保理念的山區公路設計研究
——以亞龍灣第二通道為例

喬 石

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

公路建設是推進社會主義新農村建設的重要內容，是增加農民收入的有效途徑，是擴大國內需求、拉動經濟增長的重要措施，也是構建便捷、通暢、高效、安全的交通運輸體系的重要組成部分。隨著可持續理念的深入，諸多基礎設施的設計與建設對生態環保的要求也越來越高，因此，開展基于生態環保理念的公路工程設計，是時代發展的重要趨勢[1]。

建立一套完善的環境影響評價體系，在公路設計、建設、運營全生命周期內對其進行生態評估論證，通過優化各項設計指標并采用生態補償措施，利用環保、綠色、節能材料以盡可能減少公路建設對自然環境的破壞，最終實現人與自然的和諧發展將十分有必要。

1 山區公路生態環保設計理念

生態化公路最終的修建成果，更多地是取決于最初的設計階段，換句話說，最初的公路設計階段在公路的建設中是處于核心位置的，因此，要在公路的設計階段提高對生態化理念的重視程度[2]。

山區公路生態環保設計應遵循環境保護理念、綠色節能理念及可持續發展理念。

（1）建設山區公路應盡可能避免大填大挖，在經濟條件允許的情況下，根據地形地勢設置橋隧工程。對土壤地表破壞處應采用生態邊坡進行水土穩固，恢復綠化體量。

（2）改善道路線形條件，采用高等級路面，采用新型節能燈具等措施均可以降低公路綜合能耗。

2 生態環境影響評價指標分析

公路環境影響評價主要從工程分析、生態環境、水環境、聲環境、空氣環境、社會環境、景觀影響等方面開展[3]。本文構建綜合評估體系，以4類指標定量分析工程設計各項參數對自然生態環境的綜合影響。

2.1 對水土流失的影響

建設期間，不可避免破壞沿線地形地貌，損壞沿線原有植被，擾動土體，這不僅大大降低土壤滲蓄雨水的功能，而且也改變了原地面徑流水勢，加之路基工程涉及大量土石方開挖回填，使得土壤裸露，極易造成水土流失。

采用美國土壤流失通用模式（我國專家對其進行了修正）對可研方案土壤侵蝕模數進行估算。計算公式為：

式中：E為單位面積土壤流失強度；R為降雨因子；P為年平均降雨量；K為土壤可蝕性因子；LS為地形因子；C為植物因子；P為水土保持措施因子。

2.2 對生態系統的影響

對生態系統的影響主要包含：

（1）動物及動物多樣性；

（2）植物及植物多樣性；

（3）景觀生態。

2.3 對生態紅線區域生態系統服務功能的影響

根據該區域林地功能的劃分，公路穿越生態紅線區域主要涉及到光合固碳、水源涵養、土壤保持以及調節空氣生態服務功能。

2.4 對生態紅線區域生態環境質量影響

根據《生態環境狀況評價技術規范》（HJ/T 192—2015）6.1.3生態功能區生態評價指標計算方法，核算生態紅線區域生態環境質量指數（見表1）。

表1 生態功能區生態環境質量表

3 基于生態環保理念的山區公路設計

目前，三亞亞龍灣景區已經完成80%規劃建設用地的開發，濱海地塊、中東部及西北部地塊都已形成配套成熟的商業業態。現狀進出景區的道路僅有亞龍灣路和六盤路，為單向2車道公路，故亟需開辟第二通道來緩解旅游高峰期交通壓力，提高亞龍灣對外交通服務水平，同時滿足灣區軍事戰備應急通行需要。

3.1 指導思想

公路設計應追求設施使用功能、社會經濟效益與生態環境影響的和諧統一，進行生態化公路設計宜遵循如下原則：

（1）不應以犧牲公路運輸能力為前提，滿足公路運輸需求為項目建設之本；

（2）應在公路設計、施工、運營全生命周期內充分考慮對生態環境的不利影響，尤其在設計階段應充分比選各項設計指標，甄選最優方案；

（3）應重視生態補償技術，即生態工程與公路工程的有機統一，盡可能減少既定線位對生態環境的不利影響。

3.2 工程設計

基于生態保護原則，生態優化方案在初步方案的基礎上增加一處隧道（紅霞谷隧道）、兩處橋梁（1#橋、2#橋），整體建設規模由“一橋一隧”調整為“三橋兩隧”，通過增加橋隧、調整縱斷面標高來減少生態紅線占用面積，減輕建設項目對生態環境的不利影響。初步及優化方案平面布置見圖1及圖2。

優化后路線起于現狀博后南路，橫穿玫瑰谷風景區后以“S彎”線形避讓亞龍灣現狀建設用地，壓覆現狀灌溉渠及田獨線10 kV高壓線處，一并實施渠道、高壓改線，以路、橋（1#、2#橋）、隧（紅霞谷隧道）組合形式繞行紅峽谷高爾夫球場及外圍球道，新建大安嶺隧道下穿大安嶺埡口后接規劃北山路及現狀安游路，新建大茅河橋上跨大茅河后止于現狀榆亞路。

方案優化前后指標對比結果見表2。

3.3 生態補償

圖1 平面總體布置圖（初步方案）

圖2 平面總體布置圖（生態優化方案）

所謂的生態補償是指影響環境所支付的費用。這種補償設計對公路設計階段無法避免的環境污染進行治理，且會盡可能恢復原有的生態系統功能，對保護公路沿線的環境也有極為重要的作用。生態公路設計的環境補償應注意以下原則：

表2 設計方案優化前后指標分析表

（1）使原有生態系統保持連續性；

（2）維持路域生態系統的穩定性；

（3）加強自然植被的保護；

（4）恢復生態環境，建立新的生態平衡[4]。

在公路路線走向、高程、建設模式已確定的前提下，仍需采用多項生態補償技術以進一步減少對生態的不利影響。生態補償技術有：生態邊坡、生態擋墻、生態透水路面、生態植草溝等。

4 生態環境影響評價論證

基于本文第2節評價指標，對初步方案和生態方案分別進行指標定量評價。結果見表3。

經論證，生態方案較初步方案：減少占地面積9.86 hm2，減少27.38%；減少占用生態紅線面積7.5 hm2，減少48.80%；減少占用生態公益林面積8.10 hm2，減少60.19%；減少生物量損失744.83 hm2；減少56%；增加動物通道3處，減少破壞動物生境9.86 hm2，減少27.4%；減少水土流失量12 014 t/a（施工期），4 223 t/a（營運期）；減少生態系統服務功能價值損失24.17萬元，減少64.5%；增加生態環境質量指數0.004，增加0.41%。

5 結 語

本文通過分析山區公路設計與生態環境間的交互影響，得出如下結論。

表3 生態環境影響對比分析表

（1）提出生態影響評價定量分析體系，由四部分組成：水土流失影響、生態系統影響、生態系統服務功能影響及生態環境質量影響。

（2）通過增加山區公路橋隧比、降低路基填挖方高度、縮減路幅寬度、采用生態補償技術等設計舉措，可大幅降低工程建設對生態環境的不利影響。據評測結果，各項環境影響指標平均優化幅度達49.1%（工程造價增加18.8%）。

（3）設計參數對不同生態評價指標的影響程度存在差異，其中對生物量損失影響較大，破壞動物生境及水土流失居中，對生態環境質量指標影響最小。設計參數與生態指標的交互影響分析有待進一步研究。

“綠水青山就是金山銀山”，三亞擁有大量生態山嶺地貌，眾多天然灣區資源，需堅持“生態、環保”可持續建設理念，達到公路建設與生態環境的和諧統一。