工程建设对地质公园影响分析——以济南至乐陵高速公路南延工程为例

亓协全 李越 韩琳

1 中化地质矿山总局山东地质勘查院，山东 济南 250013

2 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队，山东 济南 250014

高速公路、高速铁路等线性工程建设改善了我国交通系统的网络结构，促进了区域之间的经济联系[1]，有效的拉动了内需，刺激高速公路沿线地区的经济繁荣和发展，对区域经济发展和空间格局演化具有重要的作用[2]。地质公园凭借其独特的地质遗迹资源和自然人文资源，具有较高的地学意义、研究意义和生态保护价值[3-4]。由于高速公路、高速铁路等线型工程线路长、跨度大，在路线选择时会不可避免的要穿越地质公园[5]，这就需要开展工程建设对地质公园内地质遗迹、自然人文资源、园内基础设施等的影响评价[6]。本文以济南至乐陵高速公路南延工程对济南华山省级地质公园的影响为例进行分析。

1 工程概况

济南至乐陵高速公路南延线工程是山东省高速公路规划路网的重要组成部分，向北顺接济南至乐陵高速公路并与青银高速公路连接，向南与济广高速公路连接并顺接规划的城市主干道荷花路，建成后可为济南市中东部市区向北京、滨州、东营方向增加一个快速通道，对促进区域经济和社会发展具有重要意义。

该工程长10.872公里，其南段3.43km在华山省级地质公园内。公园内主要建设南岸引桥、南岸高架桥、华山互通主线桥、华山枢纽立交。

华山互通主线桥和华山枢纽立交匝道采用填方外，其余路段采用高架形式，桥体最高处12.0m，最低6.7m，平均8.0m。桥梁设计参数见表1，枢纽立交设计参数见表2。

表1 桥梁设计参数Table 1 Design parameters of bridge

表2 枢纽立交设计参数Table 2 Design Parameters of Hub Flyovers

2 华山省级地质公园概况

山东济南华山省级地质公园，2007年批准建设，位于济南市历城区华山街道，东西长约14公里，南北宽约10km，总面积为60.65km2。地质公园分为四个景区（黄河景区、华山景区、小清河景区和桃园景区）和两条科考科普路线（路线一：该路线主要景点有华阳宫、佛教居士功德林、祥云亭、龟石、蛇石、吕祖庙、文昌阁、飞升岩等；路线二：该路线沿途主要景点有岩浆岩侵入剖面、岩浆岩长石脉、采矿遗迹、岩浆岩喷出旋回、岩浆岩捕掳体等）。

地质公园内地质地貌景观独特，具有国内少见的岩浆岩奇峰和各种风化地貌、众多的象形石、岩浆岩地层剖面以及地质构造等[7]。华山完整地保留了岩浆岩的三次侵入痕迹，国内罕见，还分布有大量的泉、瀑布、湖、河、人文景观、石刻、古树等景观。因此，华山地质公园内的地质地貌、水体景观、石刻、古树及人文景观具国内典型性和稀有性，并且保存完好，具有极高的科学研究价值[8]。

2.1 地质遗迹资源类型

地质公园内地质遗迹分布广、类型多，主要分为地质剖面、地质构造、地貌景观、水体景观和环境地质景观灯五大类九个亚类[7]（表3）。

表3 地质遗迹类型Table 3 Types of geological relics

2.2 地质遗迹保护级别

园内地质遗迹保护级别分为省级和市县级2级，其中省级地质遗迹14处，市县级地质遗迹6处。

公园内地质遗迹分级见表4，建设项目与地质公园地质遗迹资源位置关系见图1。

表4 地质遗迹分级Tab 4 Classification of Geological relics

图1 拟建工程与地质公园位置关系Fig.1 Location relation between proposed project and geopark

2.3 地质公园保护区划

山东济南华山省级地质公园保护区分为：二级保护区、三级保护区和一般保护区三个级别。

二级保护区：总面积0.03km2，分为两个亚区，一是位于华山西侧，面积0.01km2；二是位于华泉周边，面积0.02km2。区内不得建设除必要的地学旅游设施以外的生产设施；严禁开展生产经营活动。

三级保护区：设于二级保护区的外围地带，总面积1.35km2。三级保护区分为四个亚区，分别位于华山山体、南卧牛山山体、卧牛山山体、桃园地热区，面积分别为0.48km2、0.26km2、0.24km2、0.37km2。区内限制建设与地学景观游赏无关的建筑，各项建设与设施应与景观环境协调；不得从事破坏性的科学研究、教学实习和标本采集活动。

一般保护区：除了二级保护区、三级保护区以外的其它区域，面积59.27km2。一般保护区内无需要保护的地质遗迹。

3 拟建公路对地质公园的影响分析

3.1 施工期对地质公园影响分析

拟建工程历城段位于地质遗迹保护规划的一般保护区内，一般保护区内无需保护的地质遗迹和自然人文资源。工程建设主要为桩基基础施工、混凝土浇筑、路面铺设以及施工材料的加工、搅拌和预制等，不存在开山采石、爆破施工、大量抽排地下水、开采地下热水的情况，不存在破坏地质遗迹和自然人文资源的工程活动；但工程施工过程中的基础开挖、桩基施工、混凝土搅拌、材料运输、吊装等在地质公园科考科普路线可视范围内，工程施工过程中会对地质公园内的地质遗迹景观、自然人文资源科考科普游览产生一定视觉影响，施工期影响为暂时性的。

3.2 运营期对地质公园的影响分析

该项目为高速公路建设项目，属于山东省高速公路网的一部分，项目建成后为济南市中东部市区向北京、滨州、东营方向增加一个快速通道，改善省会城市对外交通出行条件，高速公路建成后运行不会对地质公园内地质遗迹和自然人文资源造成破坏。从另一方面讲，工程建成通车后园区内新增了一条观赏地质遗迹和自然人文资源的通道。

4 工程建设对地质公园影响评价模型

建设项目对地质公园地质遗迹产生影响的因素众多，各种因素交错复杂，尚无明确的评价方法。笔者采用地质环境评价中改造性强的综合指数法。该方法的基本思路是利用层次分析法计算的权重和模糊评判法取得的数值进行累乘，然后相加，最后计算出综合评价指数。

4.1 技术路线

进行定量评价第一步，确定公路建设和华山地质公园的客观条件；第二步，制定保护区等级评定规则，确定评价因子；第三步，根据客观情况对评价因子赋值；第四步，计算各地质遗迹等级评价综合得分；第五步，根据等级评价结果进行评价分区。

评价流程简述如下：选择评价方法→评价因子选择→确定权重→综合评价→分级分区。

该方法根据保护区各评价因子等级高低，分别给予相应的权重值。考虑建设项目大、中、小和保护等级二级、三级、一般等客观情况，评价因子分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3个等级，因子权重见表5，对应的等级分值为90、60、30，因子指数等于等级权重乘以等级得分，各评价因子指数相加之和即为保护区综合质量指数[9]。

计算公式见公式（1）：

式中，A为保护区综合质量指数；Ci为评价因子i权重；Xij为评价因子i的评价等级j得分；Fij评价因子i的评价等级j权重。

4.2 评价因子选择

评价体系中评价因子的选择至关重要，评价因子选择的优劣不仅能影响等级评价的科学性，还会影响到评价精度的高低，要在众多的因素中选出具有代表性的、利于定量化研究的主导性因子作为评价因子[10-11]。

根据客观情况确定评价因子为：建设规模、施工破坏程度、所处保护区等级、距最近地质遗迹距离。

表5 评价因子和因子等级权重一览表Table 5 Summary of evaluation factors and factor level weights

4.3 因子权重、等级分值确定

指标的权重值是在层次分析法、结合专家打分、类比等基础上确定的[11]，结合地质公园的实际情况，确定本次评价体系。建设项目对华山地质公园地质遗迹影响客观情况概括如下：

（1）拟建工程全部位于地质公园一般保护区内，没有需保护的地质遗迹。

（2）工程建设距各地质遗迹点均尚有一定距离。拟建工程与最近的地质遗迹点15号点卧牛山，直线距离0.9km，与最近的科考科普路线直线距离3.10km。

（3）建设不破坏地质遗迹。工程建设主要为桩基基础施工、混凝土浇筑、路面铺设以及施工材料的加工、搅拌和预制等，不存在开山采石、爆破施工、大量抽排地下水、开采地下热水的情况。

（4）存在一定视觉污染。施工过程中的基础开挖、桩基施工、混凝土搅拌、材料运输、吊装等在地质公园科考科普路线可视范围内，工程施工过程中会对地质公园内的地质遗迹景观科考科普游览产生一定视觉影响。

据此确定本评价体系评价因子和因子等级权重（表5）。值得注意的是该评价模型评价因子的选择和因子权重的确定可根据不同客观条件灵活选择。

4.4 评价等级的确定

首先，列举各保护区各项评价因子情况（表6）；其次，计算各保护区各评价因子等级权重；最后，乘以因子权重，确定各保护区综合评价指数。

表6 评价因子客观分析一览表Table 6 Summary of objective analysis of evaluation factors

4.5 保护区分级结果

根据评价分级表（表7），得出评价分级结果（表8）。经综合评价，华山枢纽立交对地质公园内卧牛山地质遗迹点影响程度为中等，对其它地质遗迹、自然人文资源影响小；工程其他建设内容对地质公园内地质遗迹、自然人文资源等影响程度均为小。

表7 综合评价分级表Table 7 Comprehensive evaluation classification table

表8 评价结果一览表Tab 8 Summary of evaluation results

5 结论与建议

拟建工程穿越地质公园段，位于山东济南华山地质公园保护区划一般保护区内，区内无需保护的地质遗迹和自然人文资源；拟建工程施工期、营运期不破坏地质遗迹和自然人文资源；施工期对科考科普游览产生暂时性视觉影响。通过引入层次分析法原理，对工程建设对地质公园的影响进行综合评价显示：拟建工程华山枢纽立交对地质公园地质遗迹影响程度为中等，工程其他建设内容对地质遗迹、自然人文资源影响程度均为小。建议拟建工程设计时充分考虑科学性、美观性、先进性，设施的颜色、外观等尽可能与地质公园内景观环境相协调；工程建设施工过程中做好洒水、降尘、降噪，尽可能的缩小施工布局，减少因工程施工对地质公园产生的视觉和科普游览影响；工程建设完成后及时对建设临时用地进行复垦。