既有铁路电气化改造工程环境保护对策

杨忠平

（中铁第一勘察设计院集团有限公司 生态环境设计研究院，陕西 西安710043）

1 概述

新中国自主设计建造的第一条成渝铁路于1953年7月正式运营，拉开了铁路服务我国经济社会发展的序幕[1]。随着改革开放的深入，铁路运输在国民经济中的作用日渐凸显[2]。二十一世纪以来，我国铁路运输迅猛发展，从2001年至2020年，全国铁路营业里程从7.0万km增加到14.6万km，其中非电气化铁路运营里程总体呈下降趋势，其占比从2011年的50.5%降至2020年的26.7%。近十年我国铁路营业里程规模如表1所示。

表1 2011—2020年我国铁路营业里程规模

非电气化铁路因运输速度较低、载运能力小、机车排放尾气、鸣笛噪声影响等已难以满足绿色铁路发展需求，对既有铁路进行电气化改造符合新时代美丽中国建设和铁路提质增效战略，但受既有铁路自身特点影响，对其进行电气化改造的环境保护工作存在诸多难点[3-4]。在收集我国既有铁路相关资料的基础上，结合电气化改造工程特点，分析既有铁路电气化改造工程的环境保护工作重点并提出对策及建议，以期为拟开展既有铁路电气化改造的工程项目环境保护工作提供参考。

既有铁路电气化改造工程的最大特点是维持既有的平纵断面进行现状电气化。电气化改造工程主要包括3个部分，即供电车间、接触网工区、牵引变电所、到发线延长等站区工程，接触网基础、立柱、架线等区间工程及配套工程。其中，站区工程均须新增永久用地，区间工程、配套工程一般在既有铁路用地界内，不需新增永久用地。整体来看，既有铁路电气化改造工程以点状工程为主，占地规模较小、施工周期较短。

2 电气化改造工程环境保护难点分析

2.1 涉及自然保护地

我国已建立各级各类自然保护地1.18万处，占国土陆域面积的18%、领海面积的4.6%[5]。既有铁路建设较早，分布于我国大江南北，在我国现有铁路网中仍占有一定比重，部分既有铁路在建设之初即位于自然保护地范围内[6]。此外，随着生态文明理念的践行，一批以自然生态系统、生物多样性为保护对象的新自然保护地相继成立，部分新成立的自然保护地未充分考虑既有铁路用地界，也未给改造工程预留通道，导致既有铁路被划入自然保护地范围内。受既有铁路线站位分布及电气化改造工程特点影响，进行电气化改造时新增工程不可避免涉及各类自然保护地。

2.2 桥梁荷载受限

既有铁路桥梁受设计规范、桥梁跨度、工程投资等因素影响，部分桥梁荷载有限，也给电气化改造工程的环境保护工作带来困难。桥梁荷载有限，一方面不能满足接触网立柱敷设要求，须在桥下另设下锚承台基础，桥下新增接触网基础会新增永久用地，导致部分生物量损失，若此类桥梁位于自然保护地范围，一般兼具以桥代路预留野生动物通道或减少生态阻隔影响，在此类桥梁下新增占地设接触网基础，环境影响更为明显；另一方面，不能满足架设声屏障的荷载要求，若桥梁两侧分布有噪声敏感建筑物，电气化改造工程实施后，因列车对数增加、运行速度提升等导致噪声超标则难以采取主动降噪措施。

2.3 车站水处理设备

既有铁路部分车站运营多年，一些车站功能较简单，定员较少，生产、生活废水量少，既有污水设备可能出现闲置情况，因缺少维护导致部分设备出现老化现象。电气化改造工程新建接触网车间、接触网运行工区，新增定员产生生活废水，如果接入既有车站污水处理设备，难以保证处理效果。

3 电气化改造工程环境保护重点及对策

3.1 依法合规优化设计

3.1.1 依法合规

全面收集既有铁路沿线自然保护地范围、功能区划等相关资料，通过坐标转换、图形叠加等方式核实既有铁路电气化改造新增工程与自然保护地位置关系，对涉及法律禁止区域的，向主体设计提出优化调整建议；对涉及自然保护地其他区域的，应结合自然保护地保护规划分析工程影响，提出减缓影响的保护措施，并征求主管部门的意见。

3.1.2 优化设计

（1）供电车间占地规模大，土石方量多，对于涉及自然保护地的电气化改造工程，应合理布设供电车间、接触网运行工区，牵引变电所、供电车间选址尽量置于自然保护地范围之外。

（2）位于自然保护地范围内的新增工程，优化平面布置，控制永久占地范围，减少扰动面积。

（3）桥梁荷载受限的，接触网设计专业应加强与桥梁专业沟通、校对荷载，并关注轻质接触网立柱的研发进程。桥下新设接触网立柱基础的，充分利用既有桥墩基础，合理布局，加大间距，避开野生动物活动的主要通道，并设计合理的建设时序，施工采取集中作业，加快进度，避开野生动物迁徙季节。

（4）施工便道充分利用公路和既有铁路维修便道，临时堆放场地充分利用既有车站，施工场地布设在工程永久占地范围内，永临结合，不新增临时用地，以减少临时工程对生态环境及景观的影响。

3.2 防治环境污染

3.2.1 噪声治理

从既有铁路建设之初到电气化改造，线路两侧噪声敏感建筑物的类型、规模会发生变化。电气化改造工程完成后，列车类型、对数、运行速度有所变化，环境噪声影响也发生变化。电气化改造工程应科学规范开展环境影响评价，分析评价电气化改造工程前后对噪声敏感点的影响及达标情况。例如，对乡村地段仅受既有铁路噪声影响的敏感点，可采取降噪措施以保证声环境达标；对既有交通廊道同时受多种噪声源影响的可采取主动降噪措施，以避免声环境恶化；对部分位于荷载受限桥梁两侧的敏感点，尤其是学校、医院等特殊敏感点，可以考虑增设声屏障基础，尽量减轻工程建设及运营对重要敏感目标的影响。

3.2.2 水环境保护

电气化改造工程会新增定员和设备设施，而导致新增部分生活污水和生产废水。在工程设计阶段，应详细收集既有水处理设备运行及水质监测资料，全面分析和准确判断既有污水处理设备的达标运行状况和处理能力，对不满足稳定运行达标排放的，需要结合电气化改造工程对既有水处理设备更新改造。

3.3 预防电磁环境影响

电气化改造工程完成后，会新增电磁环境影响，主要为对沿线采用普通天线接收电视信号的影响和新建牵引变电所产生的工频电磁场对人体健康的影响。为预防电磁环境影响，一方面，在勘察设计、环评阶段应调查沿线普通天线收看电视敏感目标，预留电磁防护资金；另一方面，牵引变电所占地规模较小，选址较为灵活，尽管现有220 kV和330 kV牵引变电所围墙外5 m处工频电场、工频磁场监测结果均远低于《电磁环境控制限值》（GB 8702—2014）中的限值要求，但考虑部分公众对牵引变电所存在的担心，为了尽可能消除公众影响，牵引变电所选址仍应远离集中居住点、学校、医院等建筑场所。

4 结束语

对既有铁路进行电气化改造有积极的社会和环境效应，通过依法合规优化设计、噪声治理、水环境保护和预防电磁环境影响等措施，可有效解决既有铁路电气化改造工程的环境难点问题。为进一步做好既有铁路电气化改造工程环境保护工作，建议建设单位及时关注既有铁路所在区域的国土空间规划和生态保护红线调整评估工作，积极与主管部门对接，为电气化改造工程预留条件；同时，环保设计人员应充分考虑环保工程造价，在项目推进过程中与建设单位、审批部门做好相关环保政策的解释沟通工作。