柯 堯

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司， 成都 610031)

近年來，隨著我國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)施以及區(qū)域鐵路網(wǎng)的布局完善，復(fù)雜山區(qū)鐵路的比重越來越大。相對(duì)平原地區(qū)，復(fù)雜山區(qū)鐵路建設(shè)，面臨著地形變化大，地質(zhì)條件復(fù)雜，生態(tài)敏感度高等一系列問題。黨的十九大把生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提升到前所未有的戰(zhàn)略高度，提出了建設(shè)美麗中國的宏偉目標(biāo)。同時(shí)也對(duì)鐵路綠化景觀設(shè)計(jì)提出了更高的要求。因此，開展復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)鐵路綠色通道設(shè)計(jì)研究，對(duì)促進(jìn)鐵路工程與自然環(huán)境的有機(jī)協(xié)調(diào)具有重要意義。

1 復(fù)雜山區(qū)鐵路工程的特點(diǎn)

復(fù)雜山區(qū)，一般也稱“困難艱險(xiǎn)山區(qū)”，主要從自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)及交通狀況等方面來加以理解。復(fù)雜山區(qū)一般具有地形險(xiǎn)峻，地質(zhì)條件復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，生態(tài)環(huán)境脆弱等環(huán)境特征，這也決定了復(fù)雜山區(qū)鐵路工程的主要特點(diǎn)。

1.1 地形變化大，地質(zhì)條件復(fù)雜

復(fù)雜山區(qū)主要分布在我國地勢(shì)為第一階梯和第二階梯的甘肅、寧夏、四川、西藏、云南、貴州等西部地區(qū)[1]。該區(qū)域地形險(xiǎn)峻，地質(zhì)條件極其復(fù)雜，不良地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，給鐵路的設(shè)計(jì)和建設(shè)提出巨大的挑戰(zhàn)。如川藏鐵路沿線具有大高差的地貌、復(fù)雜活躍的地質(zhì)構(gòu)造、混雜多變的地層巖性、高地應(yīng)力場(chǎng)及高地溫等典型的工程地質(zhì)特征，堪稱地質(zhì)博物館[2]。

1.2 氣候條件惡劣，生態(tài)環(huán)境脆弱

受地形和海拔等因素的影響，復(fù)雜山區(qū)鐵路沿線氣候條件多變，一條鐵路往往跨越多個(gè)地理區(qū)或氣候帶，高寒冰凍、干熱少雨等極端氣候條件突出。同時(shí)惡劣的氣候環(huán)境，也造成沿線生態(tài)環(huán)境較為脆弱，植被恢復(fù)困難。如成蘭鐵路線路由高程500～700 m的四川盆地成都平原向高程 3 000～5 600 m的青藏高原東部邊緣構(gòu)造強(qiáng)烈復(fù)合之高山峽谷帶過渡區(qū)行進(jìn)，相繼經(jīng)過川西平原區(qū)、盆周山地區(qū)、岷江干旱河谷區(qū)、岷江源高原丘陵區(qū)、白龍江高山峽谷區(qū)、白龍江干旱半干旱區(qū)等6個(gè)自然地理單元[3]。尤其是在岷江干旱河谷和亞高山草甸及針葉林區(qū)等生態(tài)敏感區(qū)，氣候環(huán)境復(fù)雜，植物生長緩慢，植被再生更新能力弱。再加上干旱少雨、低溫冰凍等環(huán)境因素的影響，給鐵路工程邊坡綠化帶來極大的挑戰(zhàn)。

1.3 自然風(fēng)光優(yōu)美，民族風(fēng)情濃郁

復(fù)雜山區(qū)往往交通條件薄弱，城鎮(zhèn)聚落分散，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較滯后。因此，鐵路沿線一般人煙稀少，高山、峽谷、湖泊等自然景觀保存良好，風(fēng)景優(yōu)美。同時(shí)，沿線還分布著很多少數(shù)民族聚居群落，具有獨(dú)特的人文景觀以及多姿多彩的民族風(fēng)情。如貴南高速鐵路沿線旅游資源豐富，風(fēng)光秀麗，擁有神奇的喀斯特地貌和千姿百態(tài)的山水景觀。同時(shí)，鐵路沿線世代居住著布依族、苗族、水族、瑤族、壯族等多個(gè)少數(shù)民族，民族文化多姿多彩，極具魅力。

1.4 橋隧比重大，高陡邊坡較多

為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜地形和特殊的地質(zhì)條件，復(fù)雜山區(qū)鐵路需設(shè)計(jì)大量的橋梁和隧道，在峽谷地貌區(qū)多是橋隧相連。據(jù)統(tǒng)計(jì)，西南山區(qū)的成蘭鐵路、貴南高速鐵路橋隧比均達(dá)到85%以上。同時(shí)，山區(qū)鐵路為了滿足線路平順性的要求，必然出現(xiàn)許多深路塹和高路堤，形成大量的高陡邊坡。部分路塹邊坡高達(dá)幾十米甚至上百米，不但與自然環(huán)境形成極大的反差，也給邊坡植被防護(hù)和生態(tài)修復(fù)造成很大的困難。

2 復(fù)雜山區(qū)鐵路綠色通道設(shè)計(jì)原則

針對(duì)復(fù)雜山區(qū)艱險(xiǎn)的地形條件，敏感的生態(tài)環(huán)境以及獨(dú)特的民族風(fēng)情，常規(guī)的綠化措施很難滿足鐵路工程對(duì)水土保持、生態(tài)修復(fù)及景觀美化的綜合要求，容易出現(xiàn)水土流失、生態(tài)惡化、景觀破壞等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因此，在復(fù)雜山區(qū)鐵路綠色通道設(shè)計(jì)中，宜遵循以下設(shè)計(jì)原則。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌兼顧

作為一項(xiàng)系統(tǒng)性的生態(tài)工程，鐵路綠色通道與路基、站場(chǎng)、橋梁、隧道等主體工程融為一體，共同構(gòu)成了鐵路景觀廊道。因此，綠色通道對(duì)于柔化工程邊界，降低環(huán)境影響，減小生態(tài)破壞具有重要作用。尤其在復(fù)雜山區(qū)的鐵路綠色通道設(shè)計(jì)中，必須站在區(qū)域的角度和總體的高度進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌考慮，確定合理的景觀等級(jí)和綠化策略，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，呈現(xiàn)亮點(diǎn)。確保全線綠化標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一及景觀風(fēng)貌的協(xié)調(diào)，打造美麗和諧的路域形象。

2.2 順應(yīng)自然，因地制宜

復(fù)雜山區(qū)地形復(fù)雜，氣候多變，應(yīng)根據(jù)鐵路沿線不同自然環(huán)境特征，進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，因地制宜，順勢(shì)而為。綠色通道設(shè)計(jì)要注意保持自然景觀的完整性，使工程建設(shè)順應(yīng)自然，融入自然[4]。在設(shè)計(jì)之初，需對(duì)場(chǎng)地的自然和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行充分調(diào)研分析，把握其變化特征和發(fā)展規(guī)律。設(shè)計(jì)中應(yīng)善于借助風(fēng)、光、雨、熱等自然因子促進(jìn)植物生長發(fā)育，使自然力量得以延續(xù)。在植物配置時(shí)，應(yīng)借鑒鐵路沿線地帶性植被群落結(jié)構(gòu)特征，并結(jié)合路基、站場(chǎng)、橋梁、隧道等不同工程的特點(diǎn)確定合理的植被策略及綠化措施。同時(shí)，順應(yīng)植被自然演替規(guī)律，促進(jìn)邊坡人工植被逐漸向自然植被群落過渡。

2.3 生態(tài)優(yōu)先，持續(xù)發(fā)展

自然生態(tài)系統(tǒng)具有周期性發(fā)展變化的特征，且這種變化具有諸多不確定的發(fā)展方向，將受到多種因素的影響，并最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)然，這并不是意味著讓設(shè)計(jì)師放棄設(shè)計(jì)，任由其自然發(fā)展，而是應(yīng)遵照自然生態(tài)機(jī)制，以自然動(dòng)態(tài)過程作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，對(duì)場(chǎng)地賦予更加具有創(chuàng)造力的設(shè)計(jì)介入和技術(shù)維持，形成一種混合的“人工自然生態(tài)系統(tǒng)”[5]。即通過人工綠化的手段，在較短的時(shí)間內(nèi)引導(dǎo)植被正向演替，促進(jìn)沿線生態(tài)修復(fù)。因此，在復(fù)雜山區(qū)鐵路綠色通道設(shè)計(jì)中，需科學(xué)認(rèn)識(shí)綠化工程的動(dòng)態(tài)特征以及生態(tài)修復(fù)的持續(xù)性，避免把綠化工程當(dāng)成應(yīng)付環(huán)水保檢查“臨時(shí)工程”或者只重外觀形象的“美化工程”。針對(duì)復(fù)雜山區(qū)鐵路跨度長、規(guī)模大、運(yùn)營后植被養(yǎng)護(hù)難等特點(diǎn)。應(yīng)優(yōu)先選擇易成活、耐貧瘠、自播繁衍能力強(qiáng)的鄉(xiāng)土植物，充分發(fā)揮植被自我維持、更新和發(fā)展的能力，以保持植被群落結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性和生態(tài)功能的可持續(xù)性發(fā)揮。

2.4 景觀協(xié)調(diào)，文化包容

綠色通道設(shè)計(jì)，對(duì)內(nèi)應(yīng)與鐵路工程本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相協(xié)調(diào)，通過適當(dāng)?shù)木坝^設(shè)計(jì)融入一定的文化內(nèi)涵。對(duì)外應(yīng)與周邊自然及人文環(huán)境相協(xié)調(diào)，通過借景等手法充分展示沿途美景，形成山、水、路和諧共存的風(fēng)景線。區(qū)間路基及隧道洞口綠化應(yīng)以植被修復(fù)為主，借鑒自然植被群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行植物配置，使人工植被與自然植被相融合。在站場(chǎng)段落可利用彩葉植物和花灌木形成色帶或色塊組合，增強(qiáng)景觀效果，提升站區(qū)環(huán)境品質(zhì)。對(duì)位于車站、城鎮(zhèn)、風(fēng)景區(qū)等地段的重點(diǎn)隧道、橋梁，可結(jié)合當(dāng)?shù)匚幕厣M(jìn)行裝飾美化，使鐵路工程與周邊人文環(huán)境相協(xié)調(diào)。在經(jīng)過少數(shù)民族地區(qū)時(shí)，應(yīng)尊重當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗習(xí)慣、文化傳統(tǒng)和宗教信仰，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶徝懒?xí)慣進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)，體現(xiàn)當(dāng)?shù)鬲?dú)特的地域文化特征(如圖1所示)。

圖1 成蘭鐵路某隧道洞門景觀設(shè)計(jì)體現(xiàn)當(dāng)?shù)夭刈逦幕?/p>

2.5 路地共建，和諧共榮

復(fù)雜山區(qū)鐵路經(jīng)過許多邊遠(yuǎn)貧困地區(qū)，交通閉塞，土地稀少，文化落后是長期制約這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的突出問題。雖然鐵路的建設(shè)會(huì)顯著縮短邊遠(yuǎn)山區(qū)與城市之間的時(shí)空距離，但只有良好的運(yùn)營效率才能給區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入強(qiáng)大的動(dòng)力。因此，在高速鐵路建設(shè)過程中，必需做好與地方規(guī)劃的協(xié)調(diào)，使鐵路的綜合功能得到有效發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在鐵路綠色通道設(shè)計(jì)中，可采取“路地共建”的模式，合理保護(hù)和利用山區(qū)的自然資源，將鐵路工程本身的生態(tài)治理與沿線地方的生態(tài)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，重點(diǎn)推動(dòng)特色林業(yè)，生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。同時(shí)，可借助高速鐵路便捷的交通優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)沿線地區(qū)生態(tài)旅游業(yè)發(fā)展，達(dá)到生態(tài)富民，生態(tài)興路，最終實(shí)現(xiàn)鐵路建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)互利共生，和諧共榮。

3 復(fù)雜山區(qū)鐵路綠色通道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)鐵總建設(shè)〔2013〕94號(hào)《鐵路工程綠色通道建設(shè)指南》的定義，“鐵路綠色通道”是指“在線路兩側(cè)、站區(qū)及橋下等種植灌木、喬木或草等植物所形成的綠色長廊”[6]。結(jié)合鐵路工程的特點(diǎn)，復(fù)雜山區(qū)鐵路綠色通道設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括路基邊坡綠化、隧道洞口綠化、橋下綠化、站區(qū)綠化、線路綠化林、取棄土場(chǎng)以及臨時(shí)用地植被恢復(fù)等。其中，路基邊坡綠化及棄渣場(chǎng)植被恢復(fù)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3.1 突破傳統(tǒng)審美限制，重視過程與變化之美

綠色通道作為一項(xiàng)富有生命的工程，是在不斷變化和生長的，這個(gè)特征在復(fù)雜山區(qū)尤為顯著。綠化景觀設(shè)計(jì)并非設(shè)定一個(gè)終極的景象，也并非追求一種恒久不變的凝固之美，而是展示一種持續(xù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程。而這個(gè)變化的過程本身也是一種美，是一種運(yùn)動(dòng)中的豐富之美，一種洋溢著生命的暫時(shí)性和自生轉(zhuǎn)化可能性之美[7]。但受鐵路行業(yè)“堅(jiān)固穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一”等固有思維的影響，行業(yè)內(nèi)還存在對(duì)鐵路綠色通道的認(rèn)識(shí)不夠全面，過分追求全面覆綠和整齊劃一的現(xiàn)象。部分設(shè)計(jì)師也往往將設(shè)計(jì)作為一種推銷自己創(chuàng)造性勞動(dòng)的手段，從而忽略了人對(duì)環(huán)境正常的感知，甚至因過度設(shè)計(jì)而產(chǎn)生各種矯揉造作的“美”[8]。因此，需要從根源上突破傳統(tǒng)審美的限制，提升對(duì)生態(tài)文明的理解，重視過程與變化之美。并且逐步完善綠色通道評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建科學(xué)合理的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，從而推動(dòng)綠色通道建設(shè)健康發(fā)展。

3.2 尊重自然規(guī)律，引導(dǎo)自然的力量，讓自然做功

中國風(fēng)景園林設(shè)計(jì)一直遵循“師法自然”的原則，這不僅是尊重自然表象，更是尊重自然發(fā)展和存在的規(guī)律。復(fù)雜山區(qū)鐵路往往跨越多個(gè)自然地理區(qū)，各區(qū)域的自然氣候條件及生態(tài)環(huán)境也具有很大差異。因此，在綠化措施的制定和植物配置模式的選擇上需尊重場(chǎng)所原有的自然過程，發(fā)揚(yáng)和保護(hù)原有自然資源，建立真實(shí)而非矯揉造作的景觀環(huán)境[9]。例如：在貴南高速鐵路綠色通道設(shè)計(jì)中，針對(duì)光面爆破等弱風(fēng)化巖質(zhì)邊坡，并未刻意采取噴混植生等客土綠化措施，而是尊重其喀斯特地貌的自然環(huán)境特征，適當(dāng)點(diǎn)綴爬藤植物以便展現(xiàn)巖石的自然肌理和美感。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)巧妙的利用并引導(dǎo)自然力量，通過最少的人為介入，讓自然的力量發(fā)揮其應(yīng)有的效力[10]。例如，在南廣高速鐵路綠色通道設(shè)計(jì)中，針對(duì)山區(qū)路塹綠化林以及郊野地區(qū)的橋下荒地等區(qū)域，借助自然風(fēng)力及鳥獸等的傳播，引入了自然植被中的先鋒物種，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程創(chuàng)面的生態(tài)修復(fù)，不僅節(jié)約了工程投資，也使綠化工程與自然環(huán)境更加協(xié)調(diào)(如圖2所示)。

圖2 南廣鐵路某路塹地段采用人工引導(dǎo)先鋒植物綠化效果

3.3 結(jié)合景觀視線分析，巧于因借，展現(xiàn)沿途美景

按觀察者位置的不同，鐵路綠色通道景觀分為內(nèi)部景觀和外部景觀。從列車上觀察，鐵路沿線景觀會(huì)以動(dòng)態(tài)序列性方式出現(xiàn)。山區(qū)鐵路往往途經(jīng)城鎮(zhèn)、田野及風(fēng)景名勝區(qū)，可借鑒傳統(tǒng)園林“借景”的手法，佳則收之，俗則屏之，將沿途的自然及人文景觀組織成一幅連續(xù)的視覺畫面，達(dá)到“車在路上走，人在畫中游”的藝術(shù)效果。由于復(fù)雜山區(qū)鐵路隧道比重較高，乘客視線長時(shí)間被壓抑，開敞的景觀視線更有助于緩解旅途疲勞。因此，復(fù)雜山區(qū)鐵路路堤地段的綠化設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免遮擋視線，植物色彩也不宜過于明亮或跳躍，以便與周圍環(huán)境融為一體，形成柔和的近景層次，引導(dǎo)視線至遠(yuǎn)方。例如：在柳南客運(yùn)專線綠化林設(shè)計(jì)中，在視野開闊的郊野地段利用低矮灌木替代喬木，充分展示了沿線秀麗的山水田園風(fēng)光。

3.4 優(yōu)化植物選型與配置，引導(dǎo)植被可持續(xù)性發(fā)展

綠化植被作為綠色通道的主體，是影響綠色通道建成效果的決定性因素。適宜的植物種類和配置模式不但可以確保綠化質(zhì)量，也將節(jié)約后期管理養(yǎng)護(hù)成本。復(fù)雜山區(qū)鐵路綠色通道植物配置應(yīng)遵循因地制宜、適地適樹、施工便捷、苗源易得等原則，并注意草本與灌木，常綠植物與落葉植物，速生植物與慢生植物相搭配，豐富植被群落結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其抗逆性。針對(duì)山區(qū)邊坡土壤貧瘠的特點(diǎn)，應(yīng)著重選用一些具有固氮能力的豆科植物，以改善土壤肥力，并利用其自播繁衍的特性，構(gòu)建自然更新，可持續(xù)性強(qiáng)的植被群落。

3.5 加強(qiáng)專業(yè)間協(xié)同配合，完善現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)及動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)機(jī)制

鐵路綠色通道設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)是協(xié)調(diào)工程與環(huán)境的關(guān)系，需在設(shè)計(jì)中與路基、站場(chǎng)、隧道等相關(guān)專業(yè)密切協(xié)作，才能實(shí)現(xiàn)綠化景觀與鐵路主體工程的完美融合。由于綠色通道工程涉及面廣且變化特征明顯，在建設(shè)過程中往往受主體工程變更，極端天氣變化，項(xiàng)目工期安排以及苗源供應(yīng)等諸多因素的影響，單純依靠施工圖設(shè)計(jì)難以達(dá)到理想的工程效果。因此，在施工過程中需要設(shè)計(jì)師加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)或進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，才能制定出更適宜現(xiàn)場(chǎng)不同工點(diǎn)具體情況的綠化措施。例如，在鐵路棄碴場(chǎng)綠化時(shí)，單純依靠碴場(chǎng)表面人工覆土，移栽植物進(jìn)行植被恢復(fù)難度大，且恢復(fù)周期很長。若能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，有針對(duì)性的進(jìn)行地表土保存，種子庫收集，原生植被移栽利用等，不僅能提高生態(tài)恢復(fù)效果，也更節(jié)省投資。

3.6 加強(qiáng)與地方政府的溝通協(xié)調(diào)，打造和諧的路域環(huán)境

在鐵路綠色通道設(shè)計(jì)中，應(yīng)樹立促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展，服務(wù)當(dāng)?shù)孛癖姷乃悸罚M量與地方的生態(tài)環(huán)境治理及產(chǎn)業(yè)發(fā)展相協(xié)調(diào)，共建互贏。在站區(qū)場(chǎng)坪綠化及站前廣場(chǎng)景觀設(shè)計(jì)中，應(yīng)著重突出當(dāng)?shù)氐牡赜蛭幕厣管囌境蔀檎故境鞘刑厣囊粡埫?，提升城市形象和知名度。在鐵路沿線取棄土場(chǎng)的設(shè)計(jì)中，可將“生態(tài)治理、生態(tài)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)富民”相結(jié)合，科學(xué)選址，合理規(guī)劃，綜合利用。例如，對(duì)采石場(chǎng)進(jìn)行有計(jì)劃的開挖可改造為魚塘、水庫。隧道棄渣場(chǎng)若做好表面平整并增加覆土厚度，可改造為優(yōu)質(zhì)的林地或耕地。制梁場(chǎng)、鋪軌基地、拌和站等臨時(shí)用地可作為地方其他建設(shè)用地使用。

4 結(jié)論

在復(fù)雜山區(qū)鐵路建設(shè)中，綠色通道工程對(duì)于加強(qiáng)邊坡防護(hù)，控制水土流失，減輕生態(tài)災(zāi)害和美化路域環(huán)境具有重要作用。針對(duì)復(fù)雜山區(qū)艱險(xiǎn)的地形條件，敏感的生態(tài)環(huán)境以及獨(dú)特的民族風(fēng)情，應(yīng)遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)、順應(yīng)自然、生態(tài)優(yōu)先、景觀協(xié)調(diào)、路地共建等設(shè)計(jì)原則，以達(dá)到保持水土、修復(fù)生態(tài)及美化環(huán)境等綜合要求。同時(shí)，只有樹立正確的審美觀念，尊重自然規(guī)律，引導(dǎo)自然力量，展現(xiàn)自然美景，加強(qiáng)專業(yè)協(xié)同，優(yōu)化植物配置，營造和諧的路域環(huán)境，才能促進(jìn)復(fù)雜山區(qū)鐵路工程可持續(xù)發(fā)展。