基于生态环保理念的山区公路设计研究——以亚龙湾第二通道为例

乔 石

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

0 引言

公路建设是推进社会主义新农村建设的重要内容，是增加农民收入的有效途径，是扩大国内需求、拉动经济增长的重要措施，也是构建便捷、通畅、高效、安全的交通运输体系的重要组成部分。随着可持续理念的深入，诸多基础设施的设计与建设对生态环保的要求也越来越高，因此，开展基于生态环保理念的公路工程设计，是时代发展的重要趋势[1]。

建立一套完善的环境影响评价体系，在公路设计、建设、运营全生命周期内对其进行生态评估论证，通过优化各项设计指标并采用生态补偿措施，利用环保、绿色、节能材料以尽可能减少公路建设对自然环境的破坏，最终实现人与自然的和谐发展将十分有必要。

1 山区公路生态环保设计理念

生态化公路最终的修建成果，更多地是取决于最初的设计阶段，换句话说，最初的公路设计阶段在公路的建设中是处于核心位置的，因此，要在公路的设计阶段提高对生态化理念的重视程度[2]。

山区公路生态环保设计应遵循环境保护理念、绿色节能理念及可持续发展理念。

（1）建设山区公路应尽可能避免大填大挖，在经济条件允许的情况下，根据地形地势设置桥隧工程。对土壤地表破坏处应采用生态边坡进行水土稳固，恢复绿化体量。

（2）改善道路线形条件，采用高等级路面，采用新型节能灯具等措施均可以降低公路综合能耗。

2 生态环境影响评价指标分析

公路环境影响评价主要从工程分析、生态环境、水环境、声环境、空气环境、社会环境、景观影响等方面开展[3]。本文构建综合评估体系，以4类指标定量分析工程设计各项参数对自然生态环境的综合影响。

2.1 对水土流失的影响

建设期间，不可避免破坏沿线地形地貌，损坏沿线原有植被，扰动土体，这不仅大大降低土壤渗蓄雨水的功能，而且也改变了原地面径流水势，加之路基工程涉及大量土石方开挖回填，使得土壤裸露，极易造成水土流失。

采用美国土壤流失通用模式（我国专家对其进行了修正）对可研方案土壤侵蚀模数进行估算。计算公式为：

式中：E为单位面积土壤流失强度；R为降雨因子；P为年平均降雨量；K为土壤可蚀性因子；LS为地形因子；C为植物因子；P为水土保持措施因子。

2.2 对生态系统的影响

对生态系统的影响主要包含：

（1）动物及动物多样性；

（2）植物及植物多样性；

（3）景观生态。

2.3 对生态红线区域生态系统服务功能的影响

根据该区域林地功能的划分，公路穿越生态红线区域主要涉及到光合固碳、水源涵养、土壤保持以及调节空气生态服务功能。

2.4 对生态红线区域生态环境质量影响

根据《生态环境状况评价技术规范》（HJ/T 192—2015）6.1.3生态功能区生态评价指标计算方法，核算生态红线区域生态环境质量指数（见表1）。

表1 生态功能区生态环境质量表

3 基于生态环保理念的山区公路设计

目前，三亚亚龙湾景区已经完成80%规划建设用地的开发，滨海地块、中东部及西北部地块都已形成配套成熟的商业业态。现状进出景区的道路仅有亚龙湾路和六盘路，为单向2车道公路，故亟需开辟第二通道来缓解旅游高峰期交通压力，提高亚龙湾对外交通服务水平，同时满足湾区军事战备应急通行需要。

3.1 指导思想

公路设计应追求设施使用功能、社会经济效益与生态环境影响的和谐统一，进行生态化公路设计宜遵循如下原则：

（1）不应以牺牲公路运输能力为前提，满足公路运输需求为项目建设之本；

（2）应在公路设计、施工、运营全生命周期内充分考虑对生态环境的不利影响，尤其在设计阶段应充分比选各项设计指标，甄选最优方案；

（3）应重视生态补偿技术，即生态工程与公路工程的有机统一，尽可能减少既定线位对生态环境的不利影响。

3.2 工程设计

基于生态保护原则，生态优化方案在初步方案的基础上增加一处隧道（红霞谷隧道）、两处桥梁（1#桥、2#桥），整体建设规模由“一桥一隧”调整为“三桥两隧”，通过增加桥隧、调整纵断面标高来减少生态红线占用面积，减轻建设项目对生态环境的不利影响。初步及优化方案平面布置见图1及图2。

优化后路线起于现状博后南路，横穿玫瑰谷风景区后以“S弯”线形避让亚龙湾现状建设用地，压覆现状灌溉渠及田独线10 kV高压线处，一并实施渠道、高压改线，以路、桥（1#、2#桥）、隧（红霞谷隧道）组合形式绕行红峡谷高尔夫球场及外围球道，新建大安岭隧道下穿大安岭垭口后接规划北山路及现状安游路，新建大茅河桥上跨大茅河后止于现状榆亚路。

方案优化前后指标对比结果见表2。

3.3 生态补偿

图1 平面总体布置图（初步方案）

图2 平面总体布置图（生态优化方案）

所谓的生态补偿是指影响环境所支付的费用。这种补偿设计对公路设计阶段无法避免的环境污染进行治理，且会尽可能恢复原有的生态系统功能，对保护公路沿线的环境也有极为重要的作用。生态公路设计的环境补偿应注意以下原则：

表2 设计方案优化前后指标分析表

（1）使原有生态系统保持连续性；

（2）维持路域生态系统的稳定性；

（3）加强自然植被的保护；

（4）恢复生态环境，建立新的生态平衡[4]。

在公路路线走向、高程、建设模式已确定的前提下，仍需采用多项生态补偿技术以进一步减少对生态的不利影响。生态补偿技术有：生态边坡、生态挡墙、生态透水路面、生态植草沟等。

4 生态环境影响评价论证

基于本文第2节评价指标，对初步方案和生态方案分别进行指标定量评价。结果见表3。

经论证，生态方案较初步方案：减少占地面积9.86 hm2，减少27.38%；减少占用生态红线面积7.5 hm2，减少48.80%；减少占用生态公益林面积8.10 hm2，减少60.19%；减少生物量损失744.83 hm2；减少56%；增加动物通道3处，减少破坏动物生境9.86 hm2，减少27.4%；减少水土流失量12 014 t/a（施工期），4 223 t/a（营运期）；减少生态系统服务功能价值损失24.17万元，减少64.5%；增加生态环境质量指数0.004，增加0.41%。

5 结 语

本文通过分析山区公路设计与生态环境间的交互影响，得出如下结论。

表3 生态环境影响对比分析表

（1）提出生态影响评价定量分析体系，由四部分组成：水土流失影响、生态系统影响、生态系统服务功能影响及生态环境质量影响。

（2）通过增加山区公路桥隧比、降低路基填挖方高度、缩减路幅宽度、采用生态补偿技术等设计举措，可大幅降低工程建设对生态环境的不利影响。据评测结果，各项环境影响指标平均优化幅度达49.1%（工程造价增加18.8%）。

（3）设计参数对不同生态评价指标的影响程度存在差异，其中对生物量损失影响较大，破坏动物生境及水土流失居中，对生态环境质量指标影响最小。设计参数与生态指标的交互影响分析有待进一步研究。

“绿水青山就是金山银山”，三亚拥有大量生态山岭地貌，众多天然湾区资源，需坚持“生态、环保”可持续建设理念，达到公路建设与生态环境的和谐统一。