施工期高速公路生态环境破坏及恢复评估研究

施工期高速公路生态环境破坏及恢复评估研究

摘要：本文针对目前高速公路注重前期环境影响评价，而对施工引起的实际生态环境破坏程度与恢复效果难以定量评估的问题，通过专家咨询和以往资料总结，选取植被覆盖、水土流失、土壤条件和公路灾害等对生态环境有重大影响且易于量化的指标建立评估体系，并结合通平高速公路进行分析。

关键词：高速公路生态环境破坏及恢复评估体系 0 引言

近几年，全国掀起了以高速公路为龙头的基础设施建设狂潮，并且可以预见在未来相当长的时期里，这股热潮仍将持续。一条高速公路，少则十几公里，多则连绵数百公里，在构筑新景观达到新的平衡前，它持续对原有自然生态系统造成入侵和扰动[1]。因此公路项目建设之初都会进行该路段的环境影响评价[2,3]，主要是对公路建设的影响进行预测，然而实际影响无从印证，生态环境破坏和恢复效果都只停留在感性认识。为了更好地研究公路施工期间生态环境的变化情况，本文以通平高速公路为例初步探讨定量评估公路生态环境破坏和恢复效果的方法。 1 建设项目概况

通平高速公路项目起于通城界，与湖北省通城至平江公路对接，终于黄泥界，与浏阳至醴陵高速公路对接，全线位于岳阳市平江县境内，路线全长73.43km。项目路线所经地带主要为丘岗、丘陵和

低山地貌，地形条件复杂，工程规模大、桥梁、隧道等构造物多。地势总体中部高，南、北低；走廊带穿越临湘至岳阳红层盆地丘岗、丘陵区，经通城至平江幕阜山隆起丘陵区、低山地带，到平江县长平红层盆地丘陵区。地表水沿线水系较发育，较大的常年性地表水体主要为汨罗江及其支流昌水河等水体。地下水沿线风化花岗岩、浅变质砂岩、板岩及砂岩含裂隙水，红色砂质泥岩为相对隔水层，昌水河、汨罗江及其支流第四系冲、洪积层分布孔隙水，受构造和岩性控制，主要接受大气降水补给，局部地下水较丰富，影响路堑及路基稳定。 2评估体系的建立 2.1评估指标

本研究的评估体系由3个层次构成，即目标层，准则层和指标层[4]。评估指标主要为准则层的植被覆盖、水土流失、土壤条件及公路灾害，它们在众多的生态因子中普遍存在、对生态环境有重大影响且易于量化[5]，其中植被覆盖可反映景观的生物量及其功能特性，水土流失及土壤条件可反映景观潜在的生产力和承载力特性，公路灾害可反映景观对各种灾害的敏感性和抗性特征。本研究的评估指标通过专家咨询和以往资料总结的方式，依据独立性、实用性和可比性的原则选取，可基本保证该公路生态环境影响评估的客观性，相对应的公路施工生态环境破坏与恢复评估体系如表1所示。

表1公路施工生态环境破坏与恢复评估体系

2.2评估指标权重的确定

通过向专家咨询，确定各指标的权重分别为：植被覆盖0.4；水土流失0.3；土壤条件0.2，公路灾害0.1。而关于各指标的评分标准，按照其在公路沿线环境中引起的环境稳定性来确定[6]。如果某因子在该地区中对环境造成的影响较稳定，则分值较高，反之则较低。

(1)植被覆盖路域内植被因子主要有3类：自然植被、农业植被和无植被。自然植被乔灌草不同的结合形式生态稳定性指标ci的确定，主要依据其自然生长状态的稳定性，当然还应考虑受工程受干扰时表现出来的抗干扰能力及遭破坏后的自然恢复能力。自然植被乔灌草结合，不管以何种群落方式存在，都有较大的稳定性；仅以灌草形式或草皮单独出现，稳定性次之；而农田植被因带有强烈的人为因素，且根据季节变化而不同，所以分值略低，但相对于山区高速公路而言，同样表现得十分重要；而完全被破坏以路面取代的地区因无植被覆盖分值为0。

(2)水土流失水土流失强度根据水土受工程干扰后的生态破坏程度分为无、轻微、中度、强度、极强五个级别，其中轻微表示水土仍保有很好的生态环境条件，对应的稳定性最高，取值为1；极强代表区域内破坏严重，基本难以恢复到原值，对应的最低，取值

为0，其它几种程度分列其中。

(3)土壤条件项目区沿线土壤主要有红壤、山地黄壤、紫色土及水稻土，其中红壤由花岗岩、板页岩、四纪红土的风化物发育而成，占土地总面积的65.89%，山地黄壤占7.44%，紫色土发育于石灰性紫色页岩、砂页岩、砾岩等风化物，占12.09%，农田土壤主要为水稻土，其中以潴育型水稻土和潜育型水稻土为主，占11.46%。按不同土地类型的土壤理化属性及对受破坏的植被恢复难易程度评判稳定性，其中水稻土因为多为河流宽谷冲击物和洪积物，熟化程度高、有机质含量，所以分值最高，红壤因为表层以下的风化层较厚，林果皆易生长，黄壤虽然土层较薄，但有机含量丰富，适宜林木生长，所以分值稍次之，紫色土最低。

(4)公路灾害由于规模难以量化，故仅按公路路域内涉及的灾害因子根据危害程度分为5个等级，即各灾害指标等级大小取决于其对公路危害程度以及对公路生态恢复和防护体系建设的影响。其中沙尘害危害程度最小，因为湖南地区沙尘天气不明显，仅车辆行驶中会造成一定危害；水害较其影响严重些，多表现位骤雨时对周围环境的冲刷及不规则径流携带破坏；盐害多在冬季严寒时节为保障道路通畅，大量泼洒工业盐以促融雪；油害及重金属于公路通车之日起就伴随而来，且越来越严重；而地质灾害是非人为控制，完全毁灭性的破坏。因目前通平高速公路还未通车，以拟建成时的车流量为评判标准。

2.3评估方法

本文采用综合环境值表示公路路域内的生态环境状况对应稳定性程度，其值越大，表明生态环境稳定性越好。综合环境值计算方法为 f=∑xicik

式中, f为综合环境值；xi为i评价因子的权重；ci为i评价因子在分级标准下的分值；k为ci级标准中公路影响区面积与总面积之比。

2.4评估体系的确定

在进行公路施工生态环境破坏与恢复评估时，按照时间演变可分为3个阶段，即原始期、施工期和恢复期，计算得出各阶段对应的综合环境值，由此做影响程度的评估分析。

破坏程度指数= (原始期综合环境值-施工期综合环境值) / (原始期综合环境值)。 m=(f0-f1)/f0

式中，m表示为公路施工对生态环境的破坏程度指数，f0为原始期综合环境值，f1为施工期综合环境值。 n=f2/f0

式中，n表示为生态环境的恢复程度指数，f0为原始期综合环境值，f2为恢复期综合环境值。 3 评估结果

通过实地考察，调查收集了评估区域内植被覆盖、水土流失、土壤条件及公路灾害等资料，按照评估体系，对照通平高速公路12个路基合同段进行了评估。

表2通平高速公路1~12合同段生态环境破坏与恢复评估分析

由图表可见，通平高速公路原始综合环境值分布范围是0.41~ 0.59，平均值约为0.51。其中1-5合同段大部分范围位于石灰岩地区，植被覆盖程度相对较简单，水土保有量差，而11-12合同段又多是红砂岩分布的区域，植被覆盖虽然丰富，但土层较薄，也有一定的影响，相对而言，7、8合同段是全线生态环境条件最好的区段。 而公路建设不可避免会对沿线生态环境造成破坏，全线在施工期间综合环境值急剧下降，综合环境值分布范围是0.12~0.35，平均值约为0.22，破坏程度平均约为57.5%。全线桥梁工程多，红线范围内施工区域的生态环境基本以工程环境替代。分析表格可得，1-5合同段因土质原因，10合同段因滨临汨罗江畔，在施工期间如遇暴雨天气，这些地区水土流失现象较其它标段严重，表现的破坏程度也较大。而6合同段因承建的主要施工任务是隧道工程，路基部分较少，并且在开挖之初，通过播撒草籽等方式对坡面进行了有效绿化，经过不长的草木生长期之后，初期恢复颇见成效，所以在施工期间，它表现的破坏程度指数最小。

而现阶段的生态恢复程度，因通平高速公路仍在施工期，仅处

于恢复初期阶段，尽管公路施工对沿线生态环境造成了一定程度的破坏，但随着生态护坡和绿化工作的逐步展开，生态恢复较施工前期已取得了一定的效果，综合环境值分布范围是0.28~0.48，平均指数约为0.39，恢复程度平均值约为76.6%。其中6合同段因为前期绿化基础较好，12合同段因为工期超前，已全面开展护坡和绿化工作，相较其它合同段都有突出的恢复效果，相信通过后期生态恢复技术与措施的应用，全线路域生态环境将得到更大程度的恢复与改善。 4结论

本文针对目前高速公路施工引起的实际生态环境破坏程度与恢复效果缺少定量评价方法的问题，通过专家咨询和以往资料总结，以通平高速公路为例，选取植被覆盖、水土流失、土壤条件和公路灾害等对生态环境有重大影响且易于量化的指标进行分析，为公路施工生态环境破坏与恢复程度进行定量化评估提供参考，由此切实推动施工期间环保意识的提高与生态恢复措施的优化，同时也为公路建设项目环境保护竣工验收工作打下基石。 注：文章内的图表及公式请以pdf格式查看