既有铁路存在的环境影响及电化改造工程环境治理措施研究

刘 凤

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

由于京原铁路建成年代较早，受当时技术经济条件限制，环境保护标准较低，工程沿线基本未采取环保措施，通过分析既有京原铁路存在的主要环境影响，对照当前国家环保要求，在其电化改造过程中提出了相关环境治理措施。

1 北京至原平铁路电化改造工程（太原局管段）概况

京原铁路起于北京铁路枢纽石景山南站，终点位于北同蒲线原平站。途经北京市、河北省、山西省，路线全长418.64 km。本文研究对象为既有京原铁路太原局管段，途经大同市灵丘县，忻州市繁峙县、代县、原平市，路线全长184.67 km。

京原铁路电化改造工程内容主要为现状挂网，无新建改线段，车站到发线维持既有。新建施工便道7.4 km；新建东河南、五台山、枣林3 座接触网工区及3 座牵引变电所。无分区所、平改立、小半径改造等工程，既有线维持现状不变。机车由内燃改为电力机车牵引（牵引质量不变），客货混运，客车速度目标值为100 km/h，货车速度目标值为80 km/h。工程总投资108 635.38 万元。

2 既有线环境影响回顾

2.1 噪声

由于京原铁路建成年代较早，工程沿线基本未采取噪声防护措施。现状监测共设置监测点147 处，其中30 m 以内监测点14 处，30～60 m 监测点83处，60 m 以外监测点50 处。根据现场监测结果，沿线部分敏感点受到既有铁路噪声的影响。距离铁路外轨中心线30 m 处，昼间和夜间噪声值均能达标；距离铁路外轨中心线30 m 以内的敏感点，昼间均达标，夜间有13 处超标；距离铁路外轨中心线30～60 m 区域，昼间均达标，夜间有4 处敏感点超标；距离铁路外轨中心线60 m 以外区域，昼间均达标，夜间有8 处敏感点超标。

2.2 振动

由现状踏勘和调查可知，本工程沿线居民住宅结构多为Ⅲ类建筑，另分布有少量Ⅱ类建筑。本线建成较早，临近既有铁路区段受既有铁路影响，现状振级较高。距离外轨中心线30 m 及以外区域现状监测共设置测点70 处，Z 振级监测值昼间为70.6～79.5 dB，夜间为71.2～79.8 dB，所有监测点监测值均满足GB 10070—88 中“铁路干线两侧”昼间80 dB夜间80 dB 标准要求。距离外轨中心线30 m 以内区域现状监测共设测点34 处，Z 振级监测值昼间为77.6～82.8 dB，夜间为77.5～83.2 dB，其中2 处测点昼、夜间监测值均超过80 dB，超出值为1.8～3.2 dB，主要原因是敏感点距既有铁路较近，且其中1 处位于路堑地段。

2.3 环境空气

拟改建铁路外轨中心线两侧200 m 区域内共有环境空气敏感目标136 处，其中居民住宅110 处，学校、医院等特殊敏感点26 处。经调查，既有京原铁路沿线均采用燃煤锅炉供暖。锅炉主要以小吨位锅炉为主，使用低硫煤，烟尘、SO2的排放浓度不满足《锅炉大气污染排放物标准》（GB 13271—2012）标准限值要求。

2.4 水环境

2.4.1 污水处理

既有京原铁路各站段生活污水主要来源于食堂、浴室、锅炉房及生产生活办公房屋，主要污染物为CODcr、BOD5、SS、氨氮。

经调查，沿线车站定员较少，多采用旱厕，各车站办公房屋等产生生活污水大约1～2 m3/d，污水以散排为主，污水水质不能满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）一级标准排放限值要求。

2.4.2 穿越水源保护区

由于京原铁路始建于1965年，于1972年交付使用，水源地划分时间为2009年。既有京原铁路穿越灵丘县水源保护区、峨口镇水源保护区、枣林镇水源保护区、集义乡水源保护区、砂河镇水源保护区、杏园镇水源保护区、西镇水源保护区7 处地下饮用水水源一级保护区，穿越保护区段均为路基形式。

京原铁路作为既有建筑已长久存在且远早于上述各水源保护区的建立，已成为环境的一部分，本次电气化改造仅对现有铁路挂网，路线无法避让现有地下水饮用水源保护区。电气化改造不会在各水源保护区内进行其他施工活动，挂网施工将采取严格的水源保护措施，对各饮用水源的影响小，同时山西省环境保护厅、忻州市政府和大同市政府按照《中华人民共和国水污染防治法》和环保部办公厅《关于水污染防治法中饮用水水源保护有关规定进行法律解释有关意见的复函》同意拟改建铁路穿越上述饮用水水源保护区。因此，拟改建铁路穿越上述水源保护区不违背《中华人民共和国水污染防治法》等法律法规规定，在既有占地内进行电气化改造是合理可行的。从目前既有京原铁路的运营情况来看，未对各饮用水源造成明显的影响。

2.5 生态

2.5.1 生态影响

既有京原铁路路基状态良好，部分路段对路基边坡采取了植物措施为主、工程措施为辅，或二者相结合的措施进行防护，不同形式、高度的路基，防护措施有所不同，绝大多数段落路基稳定，部分车站设置了园林景观。

2.5.2 环境敏感区

既有京原铁路沿线临近1 处特殊生态敏感区即灵丘黑鹳省级自然保护区（平型关站—东淤地站间以隧道形式紧邻保护区边界，项目占地不涉及保护区范围），保护区年代晚于京原铁路的建设。从目前既有京原线的运营来看，未对自然保护区造成明显的影响。

3 治理措施

3.1 工程“以新带老”措施

既有京原铁路沿线车站设置有旱厕，采暖为燃煤锅炉。本次电化工程拟采取“以新带老”环保措施，具体见表1。

表1 电化工程“以新带老”环保措施

3.2 振动影响治理要求

为尽量降低铁路建设对环境振动影响，建议沿线政府规划、建设、环保部门在规划管理铁路两侧土地时充分考虑沿线振级水平较高的实际，划定一定范围的缓冲区，临近线路两侧30 m 以内区域禁止新建居民住宅、学校、医院等振动敏感建筑物。

在施工期间部分施工机械会对周围环境造成振动影响，须在施工期间合理安排作业顺序，并采取一定的防护措施，提高施工人员的环保意识，以求有效降低施工期间环境振动的影响。施工结束后其对环境振动的影响也随之消失。

建议工程投入运行后，定期对全线轨道进行打磨，消除轨道上的磨损，减少轮轨间接触面的不平顺度；为改善车轮不圆整引起的振动，应定期进行镟轮。随着我国铁路运输业、机车及车辆制造工业的发展，线路轨道条件逐渐提高，新型车辆会逐步更新替换既有老式车体，轨道打磨等大型机械的国产化、普及化，这些技术手段对减轻振动影响是较为有利的。

4 结论

4.1 主要影响

该工程为既有铁路电气化改造工程，主要工程在既有铁路用地界内实施，电气化改造工程对于实现铁路现代化建设、节约运营成本、节能减排、提高效率等方面都有重要意义。虽然工程改造对所经区域的生态、声、振动、水、大气等环境产生不同程度的影响，但工程涉及车流较现状增量很小，沿线敏感点噪声、振动水平基本维持现状，对环境影响小。

4.2 主要治理措施

电化工程对沿线场站采取小型燃煤锅炉拆除，拆除后的场站采暖均采用电辅助空气源热泵空调设备供暖。电化工程对原平站、代县站、繁峙站、灵丘站4 处车站污水经化粪池处理水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）相应标准后纳入当地城市污水管网；其余17 处车站（没有车站位于水源地保护区）采取厌氧生物滤槽+沙滤处理后达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）一级标准后部分用于绿化，其余达标排放，排入附近荒沟。对沿线超标的敏感点根据实际情况拟采取声屏障4 810 延米，隔声窗措施2 290 m2。在采取降噪措施后，沿线各敏感点距铁路外轨中心线30 m 以内区域受铁路噪声影响改善，4b 类和2 类区均能满足对应标准要求。

4.3 未来建议

a）由于历史原因，铁路边界内建有不少居民住宅等敏感建筑物，敏感点距离铁路过近导致其振动超标，建议沿线政府规划、建设、环保部门在规划管理铁路两侧土地时充分考虑沿线振级水平较高的实际，划定一定范围的缓冲区，临近线路两侧30 m 以内禁止新建居民住宅、学校、医院等振动敏感建筑物。

b）建议该工程投入运行后，定期对全线轨道进行打磨，消除轨道上的磨损，减少轮轨间接触面的不平顺度；为改善车轮不圆整引起的振动，应定期进行镟轮。随着我国铁路运输业、机车及车辆制造工业的发展，线路轨道条件逐渐提高，新型车辆会逐步更新替换既有老式车体，轨道打磨等大型机械的国产化、普及化，这些技术手段对减轻振动影响是较为有利的。