既有鐵路電氣化改造工程環(huán)境保護(hù)對(duì)策

楊忠平

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安710043）

1 概述

新中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的第一條成渝鐵路于1953年7月正式運(yùn)營(yíng)，拉開(kāi)了鐵路服務(wù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的序幕[1]。隨著改革開(kāi)放的深入，鐵路運(yùn)輸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用日漸凸顯[2]。二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)鐵路運(yùn)輸迅猛發(fā)展，從2001年至2020年，全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程從7.0萬(wàn)km增加到14.6萬(wàn)km，其中非電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)里程總體呈下降趨勢(shì)，其占比從2011年的50.5%降至2020年的26.7%。近十年我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程規(guī)模如表1所示。

表1 2011—2020年我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程規(guī)模

非電氣化鐵路因運(yùn)輸速度較低、載運(yùn)能力小、機(jī)車排放尾氣、鳴笛噪聲影響等已難以滿足綠色鐵路發(fā)展需求，對(duì)既有鐵路進(jìn)行電氣化改造符合新時(shí)代美麗中國(guó)建設(shè)和鐵路提質(zhì)增效戰(zhàn)略，但受既有鐵路自身特點(diǎn)影響，對(duì)其進(jìn)行電氣化改造的環(huán)境保護(hù)工作存在諸多難點(diǎn)[3-4]。在收集我國(guó)既有鐵路相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合電氣化改造工程特點(diǎn)，分析既有鐵路電氣化改造工程的環(huán)境保護(hù)工作重點(diǎn)并提出對(duì)策及建議，以期為擬開(kāi)展既有鐵路電氣化改造的工程項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)工作提供參考。

既有鐵路電氣化改造工程的最大特點(diǎn)是維持既有的平縱斷面進(jìn)行現(xiàn)狀電氣化。電氣化改造工程主要包括3個(gè)部分，即供電車間、接觸網(wǎng)工區(qū)、牽引變電所、到發(fā)線延長(zhǎng)等站區(qū)工程，接觸網(wǎng)基礎(chǔ)、立柱、架線等區(qū)間工程及配套工程。其中，站區(qū)工程均須新增永久用地，區(qū)間工程、配套工程一般在既有鐵路用地界內(nèi)，不需新增永久用地。整體來(lái)看，既有鐵路電氣化改造工程以點(diǎn)狀工程為主，占地規(guī)模較小、施工周期較短。

2 電氣化改造工程環(huán)境保護(hù)難點(diǎn)分析

2.1 涉及自然保護(hù)地

我國(guó)已建立各級(jí)各類自然保護(hù)地1.18萬(wàn)處，占國(guó)土陸域面積的18%、領(lǐng)海面積的4.6%[5]。既有鐵路建設(shè)較早，分布于我國(guó)大江南北，在我國(guó)現(xiàn)有鐵路網(wǎng)中仍占有一定比重，部分既有鐵路在建設(shè)之初即位于自然保護(hù)地范圍內(nèi)[6]。此外，隨著生態(tài)文明理念的踐行，一批以自然生態(tài)系統(tǒng)、生物多樣性為保護(hù)對(duì)象的新自然保護(hù)地相繼成立，部分新成立的自然保護(hù)地未充分考慮既有鐵路用地界，也未給改造工程預(yù)留通道，導(dǎo)致既有鐵路被劃入自然保護(hù)地范圍內(nèi)。受既有鐵路線站位分布及電氣化改造工程特點(diǎn)影響，進(jìn)行電氣化改造時(shí)新增工程不可避免涉及各類自然保護(hù)地。

2.2 橋梁荷載受限

既有鐵路橋梁受設(shè)計(jì)規(guī)范、橋梁跨度、工程投資等因素影響，部分橋梁荷載有限，也給電氣化改造工程的環(huán)境保護(hù)工作帶來(lái)困難。橋梁荷載有限，一方面不能滿足接觸網(wǎng)立柱敷設(shè)要求，須在橋下另設(shè)下錨承臺(tái)基礎(chǔ)，橋下新增接觸網(wǎng)基礎(chǔ)會(huì)新增永久用地，導(dǎo)致部分生物量損失，若此類橋梁位于自然保護(hù)地范圍，一般兼具以橋代路預(yù)留野生動(dòng)物通道或減少生態(tài)阻隔影響，在此類橋梁下新增占地設(shè)接觸網(wǎng)基礎(chǔ)，環(huán)境影響更為明顯；另一方面，不能滿足架設(shè)聲屏障的荷載要求，若橋梁兩側(cè)分布有噪聲敏感建筑物，電氣化改造工程實(shí)施后，因列車對(duì)數(shù)增加、運(yùn)行速度提升等導(dǎo)致噪聲超標(biāo)則難以采取主動(dòng)降噪措施。

2.3 車站水處理設(shè)備

既有鐵路部分車站運(yùn)營(yíng)多年，一些車站功能較簡(jiǎn)單，定員較少，生產(chǎn)、生活廢水量少，既有污水設(shè)備可能出現(xiàn)閑置情況，因缺少維護(hù)導(dǎo)致部分設(shè)備出現(xiàn)老化現(xiàn)象。電氣化改造工程新建接觸網(wǎng)車間、接觸網(wǎng)運(yùn)行工區(qū)，新增定員產(chǎn)生生活廢水，如果接入既有車站污水處理設(shè)備，難以保證處理效果。

3 電氣化改造工程環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)及對(duì)策

3.1 依法合規(guī)優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1.1 依法合規(guī)

全面收集既有鐵路沿線自然保護(hù)地范圍、功能區(qū)劃等相關(guān)資料，通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、圖形疊加等方式核實(shí)既有鐵路電氣化改造新增工程與自然保護(hù)地位置關(guān)系，對(duì)涉及法律禁止區(qū)域的，向主體設(shè)計(jì)提出優(yōu)化調(diào)整建議；對(duì)涉及自然保護(hù)地其他區(qū)域的，應(yīng)結(jié)合自然保護(hù)地保護(hù)規(guī)劃分析工程影響，提出減緩影響的保護(hù)措施，并征求主管部門的意見(jiàn)。

3.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）供電車間占地規(guī)模大，土石方量多，對(duì)于涉及自然保護(hù)地的電氣化改造工程，應(yīng)合理布設(shè)供電車間、接觸網(wǎng)運(yùn)行工區(qū)，牽引變電所、供電車間選址盡量置于自然保護(hù)地范圍之外。

（2）位于自然保護(hù)地范圍內(nèi)的新增工程，優(yōu)化平面布置，控制永久占地范圍，減少擾動(dòng)面積。

（3）橋梁荷載受限的，接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)專業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與橋梁專業(yè)溝通、校對(duì)荷載，并關(guān)注輕質(zhì)接觸網(wǎng)立柱的研發(fā)進(jìn)程。橋下新設(shè)接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)的，充分利用既有橋墩基礎(chǔ)，合理布局，加大間距，避開(kāi)野生動(dòng)物活動(dòng)的主要通道，并設(shè)計(jì)合理的建設(shè)時(shí)序，施工采取集中作業(yè)，加快進(jìn)度，避開(kāi)野生動(dòng)物遷徙季節(jié)。

（4）施工便道充分利用公路和既有鐵路維修便道，臨時(shí)堆放場(chǎng)地充分利用既有車站，施工場(chǎng)地布設(shè)在工程永久占地范圍內(nèi)，永臨結(jié)合，不新增臨時(shí)用地，以減少臨時(shí)工程對(duì)生態(tài)環(huán)境及景觀的影響。

3.2 防治環(huán)境污染

3.2.1 噪聲治理

從既有鐵路建設(shè)之初到電氣化改造，線路兩側(cè)噪聲敏感建筑物的類型、規(guī)模會(huì)發(fā)生變化。電氣化改造工程完成后，列車類型、對(duì)數(shù)、運(yùn)行速度有所變化，環(huán)境噪聲影響也發(fā)生變化。電氣化改造工程應(yīng)科學(xué)規(guī)范開(kāi)展環(huán)境影響評(píng)價(jià)，分析評(píng)價(jià)電氣化改造工程前后對(duì)噪聲敏感點(diǎn)的影響及達(dá)標(biāo)情況。例如，對(duì)鄉(xiāng)村地段僅受既有鐵路噪聲影響的敏感點(diǎn)，可采取降噪措施以保證聲環(huán)境達(dá)標(biāo)；對(duì)既有交通廊道同時(shí)受多種噪聲源影響的可采取主動(dòng)降噪措施，以避免聲環(huán)境惡化；對(duì)部分位于荷載受限橋梁兩側(cè)的敏感點(diǎn)，尤其是學(xué)校、醫(yī)院等特殊敏感點(diǎn)，可以考慮增設(shè)聲屏障基礎(chǔ)，盡量減輕工程建設(shè)及運(yùn)營(yíng)對(duì)重要敏感目標(biāo)的影響。

3.2.2 水環(huán)境保護(hù)

電氣化改造工程會(huì)新增定員和設(shè)備設(shè)施，而導(dǎo)致新增部分生活污水和生產(chǎn)廢水。在工程設(shè)計(jì)階段，應(yīng)詳細(xì)收集既有水處理設(shè)備運(yùn)行及水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，全面分析和準(zhǔn)確判斷既有污水處理設(shè)備的達(dá)標(biāo)運(yùn)行狀況和處理能力，對(duì)不滿足穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)標(biāo)排放的，需要結(jié)合電氣化改造工程對(duì)既有水處理設(shè)備更新改造。

3.3 預(yù)防電磁環(huán)境影響

電氣化改造工程完成后，會(huì)新增電磁環(huán)境影響，主要為對(duì)沿線采用普通天線接收電視信號(hào)的影響和新建牽引變電所產(chǎn)生的工頻電磁場(chǎng)對(duì)人體健康的影響。為預(yù)防電磁環(huán)境影響，一方面，在勘察設(shè)計(jì)、環(huán)評(píng)階段應(yīng)調(diào)查沿線普通天線收看電視敏感目標(biāo)，預(yù)留電磁防護(hù)資金；另一方面，牽引變電所占地規(guī)模較小，選址較為靈活，盡管現(xiàn)有220 kV和330 kV牽引變電所圍墻外5 m處工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果均遠(yuǎn)低于《電磁環(huán)境控制限值》（GB 8702—2014）中的限值要求，但考慮部分公眾對(duì)牽引變電所存在的擔(dān)心，為了盡可能消除公眾影響，牽引變電所選址仍應(yīng)遠(yuǎn)離集中居住點(diǎn)、學(xué)校、醫(yī)院等建筑場(chǎng)所。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)既有鐵路進(jìn)行電氣化改造有積極的社會(huì)和環(huán)境效應(yīng)，通過(guò)依法合規(guī)優(yōu)化設(shè)計(jì)、噪聲治理、水環(huán)境保護(hù)和預(yù)防電磁環(huán)境影響等措施，可有效解決既有鐵路電氣化改造工程的環(huán)境難點(diǎn)問(wèn)題。為進(jìn)一步做好既有鐵路電氣化改造工程環(huán)境保護(hù)工作，建議建設(shè)單位及時(shí)關(guān)注既有鐵路所在區(qū)域的國(guó)土空間規(guī)劃和生態(tài)保護(hù)紅線調(diào)整評(píng)估工作，積極與主管部門對(duì)接，為電氣化改造工程預(yù)留條件；同時(shí)，環(huán)保設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮環(huán)保工程造價(jià)，在項(xiàng)目推進(jìn)過(guò)程中與建設(shè)單位、審批部門做好相關(guān)環(huán)保政策的解釋溝通工作。