基于生態(tài)環(huán)保理念的山區(qū)公路設(shè)計(jì)研究
——以亞龍灣第二通道為例

喬 石

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200092）

0 引言

公路建設(shè)是推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容，是增加農(nóng)民收入的有效途徑，是擴(kuò)大國內(nèi)需求、拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的重要措施，也是構(gòu)建便捷、通暢、高效、安全的交通運(yùn)輸體系的重要組成部分。隨著可持續(xù)理念的深入，諸多基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)與建設(shè)對生態(tài)環(huán)保的要求也越來越高，因此，開展基于生態(tài)環(huán)保理念的公路工程設(shè)計(jì)，是時(shí)代發(fā)展的重要趨勢[1]。

建立一套完善的環(huán)境影響評價(jià)體系，在公路設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營全生命周期內(nèi)對其進(jìn)行生態(tài)評估論證，通過優(yōu)化各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)并采用生態(tài)補(bǔ)償措施，利用環(huán)保、綠色、節(jié)能材料以盡可能減少公路建設(shè)對自然環(huán)境的破壞，最終實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展將十分有必要。

1 山區(qū)公路生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)理念

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

山區(qū)公路生態(tài)環(huán)保設(shè)計(jì)應(yīng)遵循環(huán)境保護(hù)理念、綠色節(jié)能理念及可持續(xù)發(fā)展理念。

（1）建設(shè)山區(qū)公路應(yīng)盡可能避免大填大挖，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，根據(jù)地形地勢設(shè)置橋隧工程。對土壤地表破壞處應(yīng)采用生態(tài)邊坡進(jìn)行水土穩(wěn)固，恢復(fù)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(jié)能燈具等措施均可以降低公路綜合能耗。

2 生態(tài)環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)分析

公路環(huán)境影響評價(jià)主要從工程分析、生態(tài)環(huán)境、水環(huán)境、聲環(huán)境、空氣環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、景觀影響等方面開展[3]。本文構(gòu)建綜合評估體系，以4類指標(biāo)定量分析工程設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)對自然生態(tài)環(huán)境的綜合影響。

2.1 對水土流失的影響

建設(shè)期間，不可避免破壞沿線地形地貌，損壞沿線原有植被，擾動(dòng)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(jìn)行了修正）對可研方案土壤侵蝕模數(shù)進(jìn)行估算。計(jì)算公式為：

式中：E為單位面積土壤流失強(qiáng)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(tài)系統(tǒng)的影響

對生態(tài)系統(tǒng)的影響主要包含：

（1）動(dòng)物及動(dòng)物多樣性；

（2）植物及植物多樣性；

（3）景觀生態(tài)。

2.3 對生態(tài)紅線區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響

根據(jù)該區(qū)域林地功能的劃分，公路穿越生態(tài)紅線區(qū)域主要涉及到光合固碳、水源涵養(yǎng)、土壤保持以及調(diào)節(jié)空氣生態(tài)服務(wù)功能。

2.4 對生態(tài)紅線區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響

根據(jù)《生態(tài)環(huán)境狀況評價(jià)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 192—2015）6.1.3生態(tài)功能區(qū)生態(tài)評價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法，核算生態(tài)紅線區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)（見表1）。

表1 生態(tài)功能區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量表

3 基于生態(tài)環(huán)保理念的山區(qū)公路設(shè)計(jì)

目前，三亞亞龍灣景區(qū)已經(jīng)完成80%規(guī)劃建設(shè)用地的開發(fā)，濱海地塊、中東部及西北部地塊都已形成配套成熟的商業(yè)業(yè)態(tài)。現(xiàn)狀進(jìn)出景區(qū)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(wù)水平，同時(shí)滿足灣區(qū)軍事戰(zhàn)備應(yīng)急通行需要。

3.1 指導(dǎo)思想

公路設(shè)計(jì)應(yīng)追求設(shè)施使用功能、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境影響的和諧統(tǒng)一，進(jìn)行生態(tài)化公路設(shè)計(jì)宜遵循如下原則：

（1）不應(yīng)以犧牲公路運(yùn)輸能力為前提，滿足公路運(yùn)輸需求為項(xiàng)目建設(shè)之本；

（2）應(yīng)在公路設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營全生命周期內(nèi)充分考慮對生態(tài)環(huán)境的不利影響，尤其在設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分比選各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)，甄選最優(yōu)方案；

（3）應(yīng)重視生態(tài)補(bǔ)償技術(shù)，即生態(tài)工程與公路工程的有機(jī)統(tǒng)一，盡可能減少既定線位對生態(tài)環(huán)境的不利影響。

3.2 工程設(shè)計(jì)

基于生態(tài)保護(hù)原則，生態(tài)優(yōu)化方案在初步方案的基礎(chǔ)上增加一處隧道（紅霞谷隧道）、兩處橋梁（1#橋、2#橋），整體建設(shè)規(guī)模由“一橋一隧”調(diào)整為“三橋兩隧”，通過增加橋隧、調(diào)整縱斷面標(biāo)高來減少生態(tài)紅線占用面積，減輕建設(shè)項(xiàng)目對生態(tài)環(huán)境的不利影響。初步及優(yōu)化方案平面布置見圖1及圖2。

優(yōu)化后路線起于現(xiàn)狀博后南路，橫穿玫瑰谷風(fēng)景區(qū)后以“S彎”線形避讓亞龍灣現(xiàn)狀建設(shè)用地，壓覆現(xiàn)狀灌溉渠及田獨(dú)線10 kV高壓線處，一并實(shí)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(guī)劃北山路及現(xiàn)狀安游路，新建大茅河橋上跨大茅河后止于現(xiàn)狀榆亞路。

方案優(yōu)化前后指標(biāo)對比結(jié)果見表2。

3.3 生態(tài)補(bǔ)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(tài)優(yōu)化方案）

所謂的生態(tài)補(bǔ)償是指影響環(huán)境所支付的費(fèi)用。這種補(bǔ)償設(shè)計(jì)對公路設(shè)計(jì)階段無法避免的環(huán)境污染進(jìn)行治理，且會(huì)盡可能恢復(fù)原有的生態(tài)系統(tǒng)功能，對保護(hù)公路沿線的環(huán)境也有極為重要的作用。生態(tài)公路設(shè)計(jì)的環(huán)境補(bǔ)償應(yīng)注意以下原則：

表2 設(shè)計(jì)方案優(yōu)化前后指標(biāo)分析表

（1）使原有生態(tài)系統(tǒng)保持連續(xù)性；

（2）維持路域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

（3）加強(qiáng)自然植被的保護(hù)；

（4）恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，建立新的生態(tài)平衡[4]。

在公路路線走向、高程、建設(shè)模式已確定的前提下，仍需采用多項(xiàng)生態(tài)補(bǔ)償技術(shù)以進(jìn)一步減少對生態(tài)的不利影響。生態(tài)補(bǔ)償技術(shù)有：生態(tài)邊坡、生態(tài)擋墻、生態(tài)透水路面、生態(tài)植草溝等。

4 生態(tài)環(huán)境影響評價(jià)論證

基于本文第2節(jié)評價(jià)指標(biāo)，對初步方案和生態(tài)方案分別進(jìn)行指標(biāo)定量評價(jià)。結(jié)果見表3。

經(jīng)論證，生態(tài)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(tài)紅線面積7.5 hm2，減少48.80%；減少占用生態(tài)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(dòng)物通道3處，減少破壞動(dòng)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(yùn)期）；減少生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值損失24.17萬元，減少64.5%；增加生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)0.004，增加0.41%。

5 結(jié) 語

本文通過分析山區(qū)公路設(shè)計(jì)與生態(tài)環(huán)境間的交互影響，得出如下結(jié)論。

表3 生態(tài)環(huán)境影響對比分析表

（1）提出生態(tài)影響評價(jià)定量分析體系，由四部分組成：水土流失影響、生態(tài)系統(tǒng)影響、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能影響及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量影響。

（2）通過增加山區(qū)公路橋隧比、降低路基填挖方高度、縮減路幅寬度、采用生態(tài)補(bǔ)償技術(shù)等設(shè)計(jì)舉措，可大幅降低工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的不利影響。據(jù)評測結(jié)果，各項(xiàng)環(huán)境影響指標(biāo)平均優(yōu)化幅度達(dá)49.1%（工程造價(jià)增加18.8%）。

（3）設(shè)計(jì)參數(shù)對不同生態(tài)評價(jià)指標(biāo)的影響程度存在差異，其中對生物量損失影響較大，破壞動(dòng)物生境及水土流失居中，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)影響最小。設(shè)計(jì)參數(shù)與生態(tài)指標(biāo)的交互影響分析有待進(jìn)一步研究。

“綠水青山就是金山銀山”，三亞擁有大量生態(tài)山嶺地貌，眾多天然灣區(qū)資源，需堅(jiān)持“生態(tài)、環(huán)保”可持續(xù)建設(shè)理念，達(dá)到公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的和諧統(tǒng)一。