韓立鶴
(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限責(zé)任公司,西安 710043)
某高原鐵路是國家干線鐵路上海至拉薩快速通道的重要組成部分,線路東起四川成都,向西經(jīng)雅安、康定、西藏昌都、林芝至拉薩,其中,成都—雅安、拉薩—林芝段已建成通車,雅安—林芝段正在建設(shè)中。新建某高原鐵路雅安至林芝段線路自既有成雅鐵路雅安站引出,向西行經(jīng)雅安、甘孜、昌都、林芝四市州,止于拉林鐵路林芝站,新建正線長1 011 km,其中,四川省境內(nèi)469 km,西藏自治區(qū)境內(nèi)542 km??紤]到該鐵路為超巨型鐵路工程,具有“顯著的地形高差、活躍的板塊運(yùn)動、頻發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害、敏感的生態(tài)環(huán)境、惡劣的氣候條件、薄弱的基礎(chǔ)設(shè)施”六大工程環(huán)境特征[1],勘測設(shè)計(jì)施工面臨極大挑戰(zhàn),前期投入巨大,勘測設(shè)計(jì)任務(wù)多家單位聯(lián)合開展。工程環(huán)評工作也將通過緊密依托勘測設(shè)計(jì),創(chuàng)新管理模式、提升技術(shù)手段、擴(kuò)充工作內(nèi)容等方式開展。
新建某高原鐵路雅安至林芝段跨四川、西藏兩省區(qū),工程規(guī)模巨大,所處自然環(huán)境復(fù)雜艱苦,考慮到工作難度,勘測設(shè)計(jì)由多家單位聯(lián)合開展。環(huán)評工作同樣面臨以下問題。
(1)調(diào)查、評價范圍包括長達(dá)1 011 km的鐵路主體工程(120 km/89座橋梁和840 km/72座隧道)和更加巨大的輔助臨時工程(140余處隧道輔助坑道、消納1.1億m3棄渣的200余座棄渣場、885 km施工道路、1 192 km施工電力線路、11處砂石料場等),工程分析工作量巨大。
(2)工程穿越橫斷山脈和喜馬拉雅山脈,逐次經(jīng)過其中的邛崍山、大渡河、大雪山、雅礱江、沙魯里山、金沙江、芒康山、瀾滄江、他念他翁山、怒江、伯舒拉嶺、帕隆藏布、色季拉山和尼洋河等,區(qū)內(nèi)氣候惡劣、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,存在多處無人區(qū),自中國科學(xué)院青藏高原綜合科學(xué)考察隊(duì)在20世紀(jì)80年代開展青藏高原科學(xué)考察后[2],再無系統(tǒng)性調(diào)查,環(huán)境基礎(chǔ)資料匱乏,需在工程影響范圍內(nèi)開展系統(tǒng)性生態(tài)系統(tǒng)、野生動植物、濕地、凍土、地災(zāi)等調(diào)查,現(xiàn)場工作難度和前期投入極大。
(3)工程研究范圍內(nèi)分布有70余處環(huán)境敏感區(qū),隧道和道路工程有約2億m3的挖方量,工程選址選線和棄渣處置困難,環(huán)評工作人員需前期介入,開展環(huán)保選線研究、棄渣綜合處置研究和棄渣場選址論證,協(xié)助開展棄渣協(xié)議簽訂、棄渣場勘探和穩(wěn)定性分析等工作,上述工作需與勘測設(shè)計(jì)同步開展工作,工作周期長、投入人員多。
針對上述困難,環(huán)評工作以昌都為節(jié)點(diǎn)分段,分別由兩家環(huán)評單位聯(lián)合開展報(bào)告編制;同時,聯(lián)合中科院系統(tǒng)、林草系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)研究機(jī)構(gòu)和成都理工大學(xué)等高校開展生態(tài)系統(tǒng)、野生動植物、濕地、凍土、地質(zhì)災(zāi)害等環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查,充分依托勘測設(shè)計(jì)力量開展環(huán)保選線、棄渣場選址、協(xié)議簽訂、勘探等工作。形成了環(huán)評工作的多單位協(xié)同機(jī)制。
根據(jù)《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》,環(huán)評在開工建設(shè)前審批,根據(jù)(鐵總計(jì)統(tǒng)[2016]257號)《中國鐵路總公司關(guān)于鐵路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評水保報(bào)批有關(guān)事項(xiàng)的通知》,鐵路項(xiàng)目環(huán)評在初步設(shè)計(jì)批復(fù)前審批。但為了在該鐵路可研上報(bào)決策前,針對全線環(huán)境影響形成明確意見,確保決策后線路不因生態(tài)環(huán)境因素而發(fā)生顛覆性變化,雅安至林芝段環(huán)境影響評價工作分階段進(jìn)行。第一步,完成全線選址選線及先期開工段環(huán)評,為可研決策提供參考,保障先期開工段合法開工;第二步,完成先期開工配套工程的環(huán)評工作;第三步,根據(jù)工程整體安排和工作深度,再按階段完成除先期開工段之外路段的環(huán)評工作。上述工作安排,既滿足了可研決策時對于環(huán)保因素的考慮,保障了工程分段實(shí)施的合法性,又避免了因設(shè)計(jì)深度不夠而導(dǎo)致項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告無法滿足導(dǎo)則要求的問題。
環(huán)評編制過程中均會提到“前期介入”的要求[3],但對何時介入、如何介入的認(rèn)識有分歧,實(shí)際操作過程中,基本都是在推薦線路方案穩(wěn)定、可行性研究報(bào)告編制完成后,環(huán)評編制人員才會著手開展工作。考慮到該鐵路沿線環(huán)境敏感、工程復(fù)雜、基礎(chǔ)資料匱乏等因素,環(huán)評人員在項(xiàng)目初測開始時即開赴現(xiàn)場,融入勘測設(shè)計(jì)項(xiàng)目組,開展環(huán)境基礎(chǔ)資料收集、環(huán)保主管單位意見征詢、環(huán)境保護(hù)目標(biāo)核查、環(huán)保選線、棄渣場選址、協(xié)議簽訂等工作。
可研階段,設(shè)計(jì)方案確定過程中充分考慮了環(huán)境敏感區(qū)、珍稀保護(hù)野生動植物分布等因素,環(huán)評人員征求了林草、生態(tài)環(huán)境等主管部門的意見,線站位不斷優(yōu)化,為后續(xù)選址選線環(huán)評奠定了基礎(chǔ)。結(jié)合地質(zhì)、工程調(diào)查對區(qū)域范圍內(nèi)的溝道、坡地等進(jìn)行了覆蓋性調(diào)查,經(jīng)環(huán)保論證后初步選擇了208處棄渣場(包括備選)并與地方自然資源、林草、生態(tài)環(huán)境、水利等部門簽訂了選址協(xié)議,選擇部分典型渣場開展了測量和鉆探工作,為后續(xù)評價和設(shè)計(jì)奠定了工作基礎(chǔ)。
沿線交通條件差,結(jié)合工程勘測,采用無人機(jī)航拍[4]、激光測量、大場景[5]等遠(yuǎn)程測繪手段,核查現(xiàn)場人員無法到達(dá)的隧道口、橋梁、棄渣場等工程工點(diǎn)的地貌、地物、植被和環(huán)境保護(hù)目標(biāo)現(xiàn)狀,測量相對位置關(guān)系。設(shè)置紅外相機(jī)300余臺,開展沿線珍稀野生動物的分布情況長期調(diào)查,結(jié)合歷史調(diào)查資料判斷工程影響區(qū)域野生動物分布情況[6]?;诙嘣锤叻窒盗羞b感衛(wèi)星影像數(shù)據(jù),對鐵路沿線20 km 范圍內(nèi)NDVI、植被類型等結(jié)合現(xiàn)場樣方調(diào)查進(jìn)行解譯,對G318、雅康高速的38座隧道建設(shè)前、建設(shè)中和竣工后頂部植被類型、植被覆蓋度及長勢的變化情況進(jìn)行了解譯分析,并采用MODIS高頻衛(wèi)星NDVI遙感產(chǎn)品數(shù)據(jù)[7]和典型隧道實(shí)地調(diào)查加以印證,分析地下水疏排對地表植被的影響[8]。
依托鐵路與地方政府合作機(jī)制,環(huán)評人員赴沿線各地方有關(guān)部門收集評價范圍內(nèi)的環(huán)境敏感區(qū)規(guī)劃、生態(tài)保護(hù)紅線規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、水土保持規(guī)劃、生態(tài)公益林、基本農(nóng)田等基礎(chǔ)資料。通過環(huán)境資源在線數(shù)據(jù)庫申請使用青藏高原相關(guān)環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)。結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果,制作評價范圍內(nèi)環(huán)境敏感區(qū)、生態(tài)系統(tǒng)、景觀格局、土地利用、植被類型、土壤侵蝕類型、生態(tài)保護(hù)紅線、生態(tài)公益林、基本農(nóng)田、珍稀保護(hù)動植物分布、濕地分布、凍土分布、地質(zhì)災(zāi)害分布等圖層。利用ARCGIS系統(tǒng)建立高原鐵路環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,統(tǒng)一定義坐標(biāo)投影系統(tǒng)。將鐵路線站位方案、輔助臨時工程方案矢量化并加載入高原鐵路環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,建立工程數(shù)據(jù)層。通過ARCGIS平臺的空間分析功能,評價工程對生態(tài)環(huán)境的影響。
在深入調(diào)查項(xiàng)目環(huán)境敏感區(qū)分布,分析相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,針對高原鐵路面臨的主要生態(tài)環(huán)境問題和保護(hù)需求,聯(lián)合高校、科研機(jī)構(gòu)開展環(huán)保專題研究工作,開展了環(huán)保選線、出渣綜合利用和棄置總體方案[9]、野生動植物保護(hù)、水生生物、地下水疏排生態(tài)影響、生態(tài)恢復(fù)技術(shù)方案、施工污(廢)水處理方案[10-13]、施工期固體廢物處置方案、凍土、地質(zhì)災(zāi)害、全過程環(huán)境管理等專題研究和環(huán)境敏感區(qū)專題論證,提出了適合高原鐵路的生態(tài)環(huán)境保護(hù)初步對策措施和總體方案,為環(huán)境影響評價工作提供技術(shù)支撐。
鐵路工程在可行性研究階段,僅根據(jù)初測工作對主體工程開展設(shè)計(jì),對于輔助臨時工程,一般僅估列工程量和占地?cái)?shù)量,不確定具體位置,不開展設(shè)計(jì)。因此,在可研階段開展環(huán)評工作,不但對輔助臨時工程評價分析深度不夠,而且主體工程也可能會由于后續(xù)勘測進(jìn)展和用戶需求發(fā)生重大方案變更,導(dǎo)致后續(xù)發(fā)生環(huán)評變更。
在可研階段,結(jié)合路網(wǎng)規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)、環(huán)境敏感區(qū)、地質(zhì)條件等因素,對雅安至林芝段從宏觀走向、分區(qū)段環(huán)境影響分析、局部線路方案環(huán)保比選、環(huán)境敏感區(qū)影響論證等方面開展選址選線環(huán)評[14]。評價結(jié)論認(rèn)為,線路已盡量沿既有交通廊道318國道走行,最大限度繞避了環(huán)境敏感區(qū)。受極其復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件及雅安、康定、昌都、林芝等經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)控制,在確保工程安全的前提下,線路仍涉及雅魯藏布大峽谷國家級自然保護(hù)區(qū)等20處環(huán)境敏感區(qū),在通過優(yōu)化工程形式,采用隧道等形式通過自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)、緩沖區(qū)等區(qū)域,避免直接占用,將位于敏感區(qū)的其他區(qū)域內(nèi)的橋隧比重提高至95%并采取嚴(yán)格環(huán)境保護(hù)措施后,環(huán)境影響基本可控,推薦的線路方案從環(huán)境保護(hù)角度總體可行。選址選線環(huán)評從環(huán)保角度穩(wěn)定線路和車站方案,并提出了輔助臨時工程的選址要求。
2020年3月,生態(tài)環(huán)境部(環(huán)綜合〔2020〕13號)《關(guān)于統(tǒng)籌做好疫情防控和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展生態(tài)環(huán)保工作的指導(dǎo)意見》提出了創(chuàng)新環(huán)評管理方式的要求,將對重大項(xiàng)目環(huán)評審批服務(wù)要提前介入,指導(dǎo)建設(shè)單位優(yōu)化選址選線、生產(chǎn)工藝和生態(tài)環(huán)境保護(hù)設(shè)施、措施,把生態(tài)環(huán)境隱患解決在前端。某高原鐵路環(huán)評工作在可行性研究階段編制選線選址環(huán)評,就是一種符合上述要求的、具有可操作性的、創(chuàng)新性的嘗試。
通過從宏觀(土地利用、景觀格局)、中觀(植被類型、環(huán)境敏感區(qū))、微觀(各工點(diǎn)的野生動植物)多尺度開展生態(tài)環(huán)境影響評價[15],論證工程對生態(tài)環(huán)境的影響。
景觀格局分析[16]:工程對區(qū)域生態(tài)完整性的影響是由占地引起的,通過對影響評價區(qū)內(nèi)土地利用類型現(xiàn)狀的分析,將影響評價區(qū)劃分為10種景觀類型,通過計(jì)算工程建設(shè)過程中影響評價區(qū)內(nèi)各種景觀斑塊類型數(shù)、面積等指標(biāo)發(fā)生的變化,來評價工程對區(qū)域生態(tài)完整性的影響。通過計(jì)算組成景觀的各類斑塊優(yōu)勢度值的變化情況,來評價工程對區(qū)域景觀格局的影響。
植被影響分析:工程對評價區(qū)植被的影響主要是工程施工過程中造成的植被破壞而導(dǎo)致的生物量減少、生產(chǎn)力降低及植被群落的變化等方面。評價范圍內(nèi)的主要植被類型可劃分為針葉林、闊葉林、灌叢、常綠竹叢、草甸、高山稀疏植被及栽培植被七大類,通過計(jì)算工程建設(shè)過程中影響評價區(qū)內(nèi)各種植被類型面積、生物量、生產(chǎn)力的變化,來評價工程對區(qū)域生態(tài)完整性的影響。
生態(tài)敏感區(qū)評價:先期開工段工程涉及14處生態(tài)敏感區(qū),包括國家公園、世界自然遺產(chǎn)地、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園、濕地公園等,主要保護(hù)對象有珍稀動物棲息地、原始森林生態(tài)系統(tǒng)及珍稀瀕危野生動植物、原始森林生態(tài)系統(tǒng)、高原湖泊濕地、自然景觀和地址遺跡等,針對生態(tài)敏感區(qū)的類別和保護(hù)對象,分析工程建設(shè)的影響方式、程度和范圍,論證方案的環(huán)境可行性、合理性,提出優(yōu)化意見。
野生動植物評價:在先期開工段工程評價范圍,逐工點(diǎn)開展了野生動植物現(xiàn)狀調(diào)查,評價區(qū)內(nèi)共調(diào)查到珍稀保護(hù)植物14種,其中,國家I級保護(hù)植物5種,國家Ⅱ級保護(hù)植物7種,地方保護(hù)植物2種。分布有保護(hù)動物83種,包括國家一級保護(hù)野生動物10種,國家二級保護(hù)野生動物63種,地方重點(diǎn)保護(hù)野生動物10種。明確了野生保護(hù)動植物與各工點(diǎn)對應(yīng)的位置關(guān)系,提出工程優(yōu)化選址、對工程占用的保護(hù)植物進(jìn)行移栽、對鄰近施工區(qū)域的保護(hù)植物采取掛警示牌和圍欄、避開重要保護(hù)動物的繁殖期施工、控制爆破噪聲及振動、設(shè)置動物防護(hù)設(shè)施或?qū)拥蓝纯谶M(jìn)行封堵等針對性的保護(hù)措施。
根據(jù)HJ610—2016《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則地下水環(huán)境》,本項(xiàng)目應(yīng)只針對承擔(dān)列車檢修作業(yè)的林芝動車所開展地下水環(huán)境影響評價,但考慮到本工程隧道規(guī)模巨大、涌水量大(部分在10 000 m3/d以上)且沿線生態(tài)環(huán)境脆弱、地下分布有高溫?zé)崴偷V產(chǎn)資源等因素,環(huán)評內(nèi)容增加了隧道工程地下水漏失對隧道上方植被、濕地的影響以及地下熱水集中分布帶、成礦帶隧道涌水對受納水體的影響等內(nèi)容。
隧道施工導(dǎo)致地下水漏失對生態(tài)影響的評價范圍為隧道淺埋段隧頂植被和濕地分布區(qū),環(huán)境保護(hù)目標(biāo)為與隧道在同一水文地質(zhì)單元的植被和濕地。針對地下水疏排對植被、濕地的影響,首先選取和該線復(fù)雜地質(zhì)背景和水文地質(zhì)條件相似的8 座非可溶巖隧道和9座可溶巖類比隧道工程開展類比調(diào)查,通過水文地質(zhì)、地層巖性、植被類型、NDVI、氣溫、降雨等方面的分析,得出隧道工程修建對植被生長、濕地的普遍影響,然后結(jié)合鐵路隧道涌突水段落、隧道頂部植被、地下水埋深、隧道埋深等因子進(jìn)行敏感隧道識別和評價,從而得出結(jié)論:先期開工段地下水疏排對植被的影響整體較小,僅通都等隧道斷裂構(gòu)造+針葉林敏感植被類型分布段地下水疏排對上述隧址區(qū)植被的長勢可能有一定影響,但區(qū)內(nèi)充沛的降雨量可以緩解地下水疏排對植被的影響,隧道建設(shè)對植被影響總體較小。先期開工段的拉月隧道等兩座隧道隧頂淺埋段分布有濕地,但由于濕地規(guī)模較小,隧道工程建設(shè)地下水疏排對其影響較小。
地?zé)崴甗18]的評價范圍為隧道地下熱水的影響范圍,環(huán)境保護(hù)目標(biāo)為熱水排放受納水體。首先,選取灣東電站引水隧洞熱水排放點(diǎn)開展試驗(yàn),研究熱水(礦水)排放對環(huán)境的影響,為高原鐵路熱水(礦水)隧道環(huán)境影響分析和評價提供案例和技術(shù)參數(shù);然后,結(jié)合隧道穿過斷層或斷層破碎帶集中區(qū)域、附近溫泉出露情況等因子進(jìn)行地?zé)崴枧琶舾兴淼雷R別,根據(jù)工程項(xiàng)目的性質(zhì)、建設(shè)特點(diǎn),預(yù)測拉月等隧道工程排放熱水對周邊河流水溫和水質(zhì)(主要是氟離子)的影響程度和范圍。
溶礦水的評價范圍為穿越礦體隧道的影響范圍,環(huán)境保護(hù)目標(biāo)為溶礦水排放受納水體。首先,結(jié)合隧道穿越含礦斷層、礦石類型(含重金屬、易溶鹽類、含硫化物)等因子進(jìn)行地?zé)崴枧琶舾兴淼雷R別,根據(jù)工程分析確定穿越礦體隧道施工期和運(yùn)營期排放的含礦地下水水質(zhì)和水量;然后,結(jié)合含礦水現(xiàn)狀評價結(jié)果,預(yù)測含礦水排入周邊河流后含礦水指標(biāo)(本工程主要為Cu、Pb、Zn、As、Hg等)對河流水質(zhì)的影響程度和范圍。
本工程先期開工段涉及隧道進(jìn)出口、輔助坑道等69處涌水點(diǎn),涌水量為200~24 000 m3/d,大部分為高濁度施工廢水,主要污染物為懸浮物,拉月隧道等涉及地下熱水排放和溶礦水排放,沿線水體水環(huán)境功能高,有31處涌水點(diǎn)毗鄰敏感水體(Ⅱ類及以上水體、飲用水源保護(hù)區(qū)、飲用水源地及水域自然保護(hù)區(qū))。
通過影響論證,提出了以下處理方案。
(1)對鄰近敏感水體的隧道和長大隧道(長度>1 km)施工涌水實(shí)施清污分流。
(2)鄰近敏感水體的隧道施工涌水清污分流后清水單獨(dú)引出排放,廢水經(jīng)廢水處理站處理達(dá)到GB8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)后,引排至敏感水體外的支溝,原則上不得向其直接排放。受地形條件限制,確需向保護(hù)區(qū)和敏感水體排放的,應(yīng)加深處理,達(dá)到受納水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),并安裝水質(zhì)連續(xù)在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。
(3)安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)[19],當(dāng)隧道高溫段施工[20]出現(xiàn)地?zé)崴畷r,應(yīng)結(jié)合具體水質(zhì)、水量、水溫和現(xiàn)場地形條件等綜合采用垂直跌水、階梯跌水、降溫池、噴水池或冷卻塔等多種降溫方式進(jìn)行降溫。
(4)安裝在線監(jiān)測系統(tǒng),當(dāng)隧道含礦帶施工出現(xiàn)溶礦水時,應(yīng)結(jié)合具體礦物類型、成分、水量和水質(zhì)監(jiān)測確定處理方案,利用隧道施工廢水高pH值的特性和pH值調(diào)節(jié)將重金屬成分加以沉淀并強(qiáng)化混凝工藝環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)對重金屬和F、As等污染物的協(xié)同去除。
某高原鐵路為特大型鐵路工程,針對其工程內(nèi)容復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境敏感等工程特點(diǎn)和工作難點(diǎn),項(xiàng)目環(huán)評工作中,采取多單位協(xié)同、分階段開展、實(shí)質(zhì)性前期介入等方式創(chuàng)新環(huán)評管理模式;在工作過程中,采用遙感解譯、無人機(jī)航拍、激光測量、大場景、紅外相機(jī)等信息化、專業(yè)化、遠(yuǎn)程現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)來提高調(diào)查精度和廣度,整合數(shù)據(jù)資源、建立數(shù)據(jù)平臺提升數(shù)據(jù)分析和影響評價效率,開展環(huán)保選址選線、全方位生態(tài)影響評價、地下水生態(tài)環(huán)境影響評價工作擴(kuò)充環(huán)評報(bào)告內(nèi)容。以上管理模式創(chuàng)新、新技術(shù)新手段應(yīng)用、環(huán)評工作內(nèi)容擴(kuò)充等實(shí)踐,提升了某高原鐵路選址選線和先期開工段環(huán)評工作的質(zhì)量,為其順利通過技術(shù)評審和批復(fù)奠定了基礎(chǔ)。同時,其主要工作模式和對重要環(huán)境目標(biāo)采用的調(diào)查、評價技術(shù)方法,可為我國特大型鐵路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評工作的開展提供參考。