铁路建设项目环水保管理理论与实践

魏 强，韩美清，徐学存

（1. 中国国家铁路集团有限公司 工程管理中心，北京 100038；2. 中国铁道科学研究院集团有限公司 节能环保劳卫研究所，北京 100081）

近年来我国铁路建设快速推进，“十三五”期间全国铁路营业里程由12.10 万公里增加到14.63 万公里、增长20.9%，高铁由1.98 万公里增加到3.79 万公里[1]。党的十八大以来，“绿水青山就是金山银山”的生态保护理念已经深入人心，特别是国家、主管部门出台或修订了一系列法律法规和标准规定，监督管理日益严格，对工程建设环境保护与水土保持(以下简称“环水保”)管理提出了更高的要求。为响应国家政策要求，解决当前及今后工程建设中涉及的实际问题，中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)通过铁路建设实践，建立了较为完善的环水保管理体系，制订了管理标准和管理办法，开发了信息化管理系统，采取了有效的技术方案和措施，保证了铁路建设符合环水保要求，做到了依法建设[2-4]。

1 铁路建设项目环水保管理理论体系

1.1 铁路建设项目环水保管理体系要素

建立铁路建设项目环水保管理体系，需要多专业、多层面的专业知识和管理实践。从专业内容角度，组成环水保管理体系的要素主要包括:环水保法律法规及专业技术、铁路建设项目管理理论、铁路工程建造技术和智能化信息化管理系统。体系组成要素如图1所示。

（1）环水保管理应依照环水保法律法规和专业技术要求设置。法律法规的范畴包括了建设项目法规中环水保相关规定和环水保专门法规的要求；专业技术规定则以各类环水保设计规范、污染防治和水土保持标准为主。环水保管理制度建设、目标考核均需满足法规和标准要求。例如，工程项目在可行性研究阶段应进行环境保护和水土保持专项方案的编制和评估，在实施阶段落实“三同时”要求，在竣工验收阶段按照自主验收程序和要求进行验收等。

图1 铁路建设项目环水保管理体系组成要素

（2）环水保过程管理依托于铁路建设项目管理理论而具体开展。经过多年的铁路建设实践，形成了“以建设目标为引领、以施工组织为主线、以标准化管理为抓手的”管理理论，其中管理目标一般由质量、安全、工期、投资控制、环境保护、和谐稳定等内容组成，对施工组织推行动态管理理念；标准化管理则形成了以“管理标准、技术标准、作业标准”为主要内容的理论知识体系[5]。

（3）环水保管理应努力提高工程建造技术水平。以考评为主的管理标准、强制执行的技术标准、指导施工的作业标准，使设计方案和实施效果符合环水保批复要求，最终需通过建造技术水平的提高，不断完善环水保工程和设施的设计、施工水平，才能达到标准要求且经济可行。

（4）环水保管理应充分发挥信息技术的支撑作用。随着信息化的高速发展，环水保管理应采取先进的管理手段，通过信息化管理系统、在线监控检测、智能化分析等，并依托现有的铁路工程管理平台[6]，实现数字化、智慧管理。

1.2 铁路建设项目环水保管理体系框架

以要素为基础，铁路建设项目环水保管理体系包括目标体系、标准体系、支撑体系、保障体系，体系框架如图2所示。

图2 铁路建设项目环水保管理体系框架

（1）目标体系。包括项目建设环水保总体目标，各项内容的具体目标。目标体系是组织联系其他体系要素的根本，总体目标明确了项目环水保管理的方向，通过具体目标进行阶段化、层次化、量化分解，从而进一步构建实施细则。

（2）标准体系。以环水保管理理论成果为基础，主要包括管理标准(考评标准)、技术标准、作业标准。铁路项目建设全过程环水保管理的各类制度、办法，设计、施工、验收标准，作业指导书等，是开展环水保工作和实施管理的基础保证。标准内容源于建设实践经验的总结、技术进步、标准化要求的推广，体系本身不断进行动态调整和完善，以符合目标实现的根本要求。

（3）支撑体系。为开展工作和实现各环节目标需要的管理模式、技术手段、资源等构成了支撑体系。经过不断发展，铁路建设项目管理目前主要依托技术创新，推行采用信息化模式提高管理能力，包括先进技术装备，管理平台、数据采集终端、智能化判识和分析系统开发及应用等，以满足现代化管理的实际需求。

（4）保障体系。即管理体系运行的职能保障及其相关要素，主要依靠管理手段，包括组织机构、职责分工、管理制度、考核激励等。保障体系本质上是各管理功能实施的载体，与其他体系和要素相互融合并随之变化与调整，以适应和促进管理功能的实现。

2 铁路建设项目环水保管理实践

2.1 规范管理，依法合规进行建设

随着国家环水保政策的变化，国铁集团出台了一系列管理办法以完善铁路建设项目全过程环水保管理。

（1）制定强制措施，抓好设计源头。①弃渣场、拌和站、梁场按照“一场一图”要求进行专门设计，隧道排污按照“一洞一图”要求进行设计。②建立其他专业与环水保专业审核联签制度，确保各项环水保措施与主体工程同时设计。环境敏感区或重要噪声敏感点路段相关专业施工图未经环水保专业审核不得交付实施。

（2）强化施工监督，确保“三同时”制度落地。①建设项目环评、水保文件完成批复后，严格控制重大变动，确实构成重大变动的，及时组织完成评审或报批程序。②按照设计文件规范施工，特别对敏感区路段工程施工进行重点管理。例如，重点查处弃渣场“未批先弃”的行为，对不具备弃渣场工点施工图设计、施工组织方案批复、作业指导书、临时用地征用手续批复等前提条件的，不得弃渣；强制要求隧道正式开挖前必须先建设完成施工废水处理设施，并经组织检查验收合格。

（3）执行内审制度，确保项目依法投产。①实行内部审查制度，制定了环水保工程静动态验收办法，强调弃渣场稳定性评估和隔声窗在动态验收前实施完成。②按照主管部门有关要求认真履行环保、水保验收主体责任，组织开展环保、水保验收工作。规定在项目开通运行前完成环保、水保自主验收工作，并将验收情况纳入年度考核。

2.2 样板引路，总结形成标准体系

总结铁路建设中环境保护好的做法，以现场会或提炼管理经验的方式进行全路固化、推广和应用。

（1）制定了《高速铁路环境保护与水土保持工程技术管理手册》。明确了环水保工作的管理内容、管理体系和重点工作，从前期阶段、施工阶段、竣工验收阶段3 个阶段分别规定了工作内容、管理重点和技术要点，并明确了变更设计管理和资料整理归档的程序[7]。

（2）制定了《铁路隧道工程施工期生产废水处理技术管理手册》。依托成兰铁路工程试验技术成果，结合铁路隧道施工废水特点，明确铁路隧道施工期生产废水处理的建设管理职责，制定了工艺设计标准和施工组织要求，对运行管理和环境检测进行了规范管理[8]。

（3）制定了《铁路建设项目弃渣场技术管理手册》。依托成兰铁路、商合杭铁路的管理经验，对弃渣场管理提出了基本要求，规范了设计方法和施工组织方案，对弃渣场的质量控制和变更设计做出了规定[9]，制定了验收移交的工作程序和管理流程，并提出了信息化管理和监控的方案。

（4）制定了《环境保护与水土保持管理考核标准》(京冀铁综办〔2018〕42号)。在京雄铁路建设中，结合项目特点，制定了环水保管理考核标准，从技术角度规定了建设单位、监理单位、检测单位、施工单位的考核内容、评价标准、结果判断等，形成了完整的考核标准体系[10]。

2.3 技术支撑，强化专项保护措施

在实践中通过技术创新、特殊强化措施设计提高管理水平和环保效果，体现了支撑体系作用和技术发展应用的关键性，并为不断改进和优化标准体系、保障体系提供了推动力。

2.3.1 技术创新

（1）废水废渣自动分离回收工艺。由砂石分离机、压滤机、搅拌器、隔膜泵和收集池、搅拌池及清水池作为配套设施组合而成。废弃混凝土及车辆罐体冲洗废水在分离机作用下，实现砂石和水泥浆的分离，水泥浆流入收集池，经沉淀后进入搅拌池，经搅拌器间歇周期性匀速工作防止沉淀，再被强制吸入压滤机分离出粉饼和清水。该工艺在商合杭铁路进行了应用，实现了废水、废渣零排放，解决了工地剩余混凝土的污染问题，实现了水资源综合利用并节约了费用，环境效益显著[11]。

（2）钻孔灌注桩泥浆循环利用技术。沪通长江大桥水上钻孔灌注桩采用泥浆分离器分离钻渣，含渣泥浆经过滤筛一级过滤、黑旋风泥浆处理器二级除砂、回流路径三级自然沉淀后，进入孔内循环(见图3)。泥浆处理器除砂效率达90%以上，形成的回流泥浆含砂率在3%左右，提高了钻孔泥浆循环利用效率。同时，经泥浆处理器分离后的钻渣含水量非常低，减少了大量废浆排放。

通过上述技术创新，为水环境保护问题，尤其是跨敏感水体的铁路项目施工期环保工作提供了技术储备，可进一步细化技术方案、管理要求后进行应用推广。

2.3.2 特殊保护

（1）对大天鹅的保护措施。蒙华铁路三门峡黄河公铁两用大桥穿越了黄河湿地国家级自然保护区，与以大天鹅(国家II 级保护动物)为主的珍稀水鸟主要分布区域之一苍龙湖的最近距离仅为470 m。为减轻运营期对大天鹅的噪声、灯光影响，大桥桥面采用弹性道砟垫减小列车经过噪声源强2.0～3.0 dB；大桥两侧安装高2.5 m 的遮光屏障，阻挡列车夜间车灯对大天鹅栖息地的照射。措施实施后，大桥两侧大天鹅数量与往年保持相近，栖息活动未受到明显惊扰影响。

（2）对朱鹮保护区的保护措施。西成客运专线穿越陕西汉中朱鹮国家级自然保护区，为保护该物种免受铁路运行碰撞影响，科研单位围绕工程保护措施进行了深入研究、论证和试验，采用线路两侧设置高度4 m 金属编织防护网并安装反光警示条的防护方案。该线路开通后，防撞网实施效果跟踪观测未发现朱鹮与列车相撞事件，朱鹮活动范围也未受铁路运营影响[12]。

（3）大熊猫及其栖息地的保护措施。成兰铁路穿越千佛山和宝顶沟自然保护区大熊猫栖息地，分布有野生大熊猫42只。线路采用长隧道形式穿越保护区大熊猫栖息地，降低进出口设计标高，穿越地表区域海拔界于1 060～1 800 m 之间，远离了自然保护区内海拔2 000 m 以上大熊猫活动的主要垂向区域及取食的主要竹类分布区，取消车站客运功能，采取科学手段对大熊猫及其栖息地开展生态监测，优化保护方案。通过以上专项绕避、监控措施，将铁路建设、运营对大熊猫的影响减小至最低程度[13]。

（4）对“小鸟天堂”的保护措施。“小鸟天堂”风景名胜区位于广东省江门市，由天马河中1 棵300多年的榕树独木成林，栖息在这棵大树上的野生鹭鸟约有96个种类30 000多只，是中国最大的天然赏鸟乐园之一。深茂铁路与景区相距仅300 m，为降低铁路噪声对鸟类的影响，设置了全球首例高速铁路拱形全封闭声屏障2 036 m，确保列车能够以“静音模式”通过；为避免列车灯光对小鸟的影响，声屏障两端还设置了5 m高遮光板(见图4)，实现对夜间列车灯光的完全遮挡[14]。

通过专项措施设计和应用，为铁路项目在特殊敏感路段的环境保护积累了技术经验，掌握了专项措施效果、运维管理的重要数据。在今后的铁路项目当中，可以充分运用经验，在立项评估、环保设计中不断优化，提高对特殊目标的保护水平和效果。

图3 黑旋风泥浆净化器和废弃泥浆收集

图4 “小鸟天堂”全封闭声屏障、遮光板建设情况

2.4 科学研究，开发信息管理系统

为提高环水保管理信息化应用水平，充分发挥信息技术在管理中的支撑作用，依托国铁集团铁路工程管理平台，研究开发了铁路建设项目环水保工程管理系统。

（1）系统架构。该系统由基础信息、综合管理、主体工程、临时工程、取弃土场、环保工程、竣工验收7 个主功能模块构成(见图5)。此外，系统隧道、桥梁、路基站场等主体工程，拌和站、梁场等临时工程的基础数据与铁路工程管理平台进行有效对接和信息共享，实现基础数据的工程建设、环水保管理同步[10]。

（2）应用效果。铁路建设项目环水保工程管理系统解决了日常环水保管理数据采集、现场检查、问题处理及反馈、数据分析、文件资料汇总和管理等方面存在的及时性、规范性、系统性等问题，实现了数据采集、统计分析、管理流程信息化。同时，通过该系统的应用，促进各单位建立完善环水保管理制度、方法和配套资源等，推动环水保管理的标准化。与传统的以人工管理为主的管理模式相比，信息化模式具有明显的效率优势，具有广泛应用、深入研究的价值。

3 总结与展望

（1）建设生态铁路应认真落实国家绿色发展战略。近年来，国铁集团作为行业主管部门，通过健全施工环水保管理体系、强化现场管理、总结推广优秀经验，有效提高了铁路建设项目环水保管理水平和质量，实现了建设“美丽铁路、智能铁路”的阶段目标。

（2）环水保工作应与铁路主体工程一样，重视建设质量。在当前技术管理工作的基础上，进一步编制有关施工技术规程和施工质量控制规范，上升到企业标准，更好地推动环水保工程高质量、规范化。

（3）加大环水保科研投入，打造环水保智能化管理新时代。进一步运用物联网、5G、大数据、人工智能等手段，对施工过程环水保要素实现远程感知、态势分析等，强化现场监督管理，及时发现重大问题，推动环水保措施高效落实，确保建设项目依法合规按期开通投产。

图5 铁路建设项目环水保工程管理系统架构