李迎九
(中国国家铁路集团有限公司,100038,北京)
在综合交通运输体系中,铁路具有集约高效的绿色低碳优势和显著的水土保持优势,铁路完成单位运输工作量能耗约为交通行业平均能耗的1/5,占用的土地面积为公路的1/10~1/5。同时,铁路建设项目存在线路长、地表扰动范围广、土石方量大等特点。在规划建设中,铁路部门始终与时俱进,坚持水土保持的基本国策,在管理制度体系、规划设计、建设施工、科技创新、信息化管理等方面开展了富有成效的探索和实践。
党的十八大以来,我国铁路建设发展驶入快车道,全国铁路营业里程由9.8万km增加到15.5万km,高铁由0.9 万km 增加到4.2 万km,建成世界最大的高速铁路网和先进的铁路网。根据近年33条铁路干线项目资料和建设经验,铁路项目水土流失具有如下特点。
(1)线路长,涉及水土流失敏感区域多
干线铁路项目长度一般大于200 km,涉及地貌类型复杂,跨越重要江河水系多,如全长1800 km一次性建成通车的浩吉铁路,土石方量3.35亿m3,途经7个省(自治区)16个地市,涉及毛乌素沙漠、黄土高原区、中低山区、南方红壤区等4类地貌及水土流失区,跨越黄河及长江干流和流域众多重要支流,水土流失易发。
(2)地表扰动形式多、范围广、时间长
以百公里为单位,我国铁路永久占地280~540 hm2,临时占地160~410 hm2;平原地貌为主的地区平均设置取土场9.2个、弃土场5.3个、施工便道81 km;山区地貌为主的地区平均设置取土场2.8个、弃渣场29.9个、施工便道112 km;平原区和山区拌和站、制梁场、轨枕场等大型临时用地占用基本相当,平均62 hm2。长大干线铁路建设工期一般4年以上,复杂艰险山区特殊项目工期高达10年以上。
(3)土石方数量大,综合利用率水平差异大
以百公里为单位,我国平原地貌为主的地区土石方总量为830万~1430万m3,山区地貌为主的地区为1180万~2670万m3。铁路施工过程中,每百公里平原地貌为主的地区挖方为100万~647万m3,挖方利用率为33%~69%;山区地貌为主的地区挖方为710 万~2110万m3,挖方利用率11%~41%。
(1)平原区填料匮乏,土地复耕任务繁重
为减少对土地资源的占用,铁路线路在平原区以桥梁为主,大幅度减少了土石方利用数量,但在大中型车站、断裂带等特殊路段需设填方路基,填料整体匮乏,设置平地取土场后土地再利用困难,设置山区取土场运距远且对城镇景观影响大,植被恢复难度大;制(存)梁场、拌和站、预制场等需硬化基础的临时工程数量多,后期土地复耕任务重。
(2)山区桥隧比例高,弃渣科学处置和施工期水土流失防控难度大
山区隧道工程多,弃渣量大,安全选址、生态选址与经济性和运输可行性矛盾突出,系统治理和生态修复要求高;路、桥、隧施工期排水和挖填裸露面水土流失防控问题较突出;施工便道长,扰动面积大,水土流失防控和水土保持措施实施难度大。
(3)地区经济和文化差异大,水土保持与民生问题统筹难
铁路线路途经人口稠密区时,水土保持工作需统筹考虑当地政府和群众最关心、最直接、最现实的利益问题,如取土场、弃渣场、施工便道、制(存)梁场、拌和站等临时工程选址和恢复需充分考虑地方政府和土地使用人意见;同时还要满足部分特殊需求,如用于当地宅基地填筑、道路垫高、废弃坑塘填筑、劣地提升改造的工程弃方,需符合水土保持管理政策。
党的十八大以来,我国把生态文明建设纳入“五位一体”发展总体布局;党的二十大强调,推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。铁路是国家战略性、先导性、关键性重大基础设施,在服务和支撑中国式现代化建设中肩负着重要使命和重大责任。“实现什么样的高质量发展、怎样实现高质量发展”是新时代铁路发展壮大的核心问题,而绿色发展理念则指明了铁路发展的方向。从高速增长阶段到高质量发展阶段,铁路部门始终牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,将水土保持工作贯穿铁路项目前期研究、建设、运营和维护全过程,取得显著成效。
(1)面对新要求,率先响应水土保持方案制度
针对国家基础设施建设带来的水土流失危害,水利部颁布《开发建设项目水土保持方案管理办法》(水保〔1994〕513号),原铁道部率先与水利部联合颁布了《铁路建设项目水土保持工作规定》(铁计〔1999〕20号),对铁路项目水土保持方案报告制度、“三同时”管理制度作出全面部署。
(2)面对新形势,持续完善水土保持管理和技术体系
随着国家水土保持及生态保护制度逐渐健全和完善,原铁道部、铁路总公司和中国国家铁路集团有限公司(以下简称国铁集团)陆续颁布了一系列管理文件,将水土保持相关要求纳入对铁路局集团公司和铁路公司的考核制度中,进一步明晰铁路建设、设计、施工、监理监测、运营、管理相关单位的职责,为指导各方落实水土保持法律法规提供了有力的制度保证。
铁路建设管理部门制定相关管理技术手册,从技术层面明确了铁路水土保持工作的管理体系、管理内容与重点工作,并对弃渣场管理提出基本要求,规范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作出规定,制定验收移交的工作程序和管理流程,提出信息化管理和监控方案,从技术方面为铁路项目水土保持提供了有效支撑。
(3)面对新挑战,进一步提升水土保持管理效能
进入新发展阶段以来,我国把生态文明建设摆在突出地位,对水土保持工作提出新的更高要求。国铁集团积极探索绿色铁路相关技术研究,颁布了系列严格管控水土流失的配套文件,牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,提升铁路水土保持工作质量。
(1)坚持生态优先、保护为要,强化绿色环保选线选址
在选线选址工作中,贯彻“工程建设与生态保护并重”原则,加强多方案比选,积极主动避让国家公园、自然保护区、水土保持生态功能重要区域和水土流失敏感脆弱区,无法避让时尽可能以隧道地下穿越或桥梁跨越形式进行“无害化”穿越,提高水土流失防治标准,强化防控措施,减少占用森林、湿地、草甸等原生植被。同时,落实土地节约制度和最严格的耕地保护制度,强化土地资源保护,合理确定线路走向和形式。选线选址坚持以桥代路、永临结合、隧道早进晚出、土石方资源综合利用等集约节约理念,将生态环境影响降至最低;线路形式尽可能采用桥梁和隧道,减少占地,保障森林生态、草甸生态和湿地生态的连通性。
(2)开创性地推出土石方“减量化、资源化”的生态保护制度
国铁集团2019年开创性地推出土石方“减量化、资源化”的生态保护制度,通过优化线路形式、加强土石方调配利用等途径最大限度减少工程弃渣,通过洞渣加工骨料利用、弃渣造地等资源化利用,最大限度消纳弃渣,减少占地和扰动。如全长40多km的某高原铁路隧道在设计阶段做到了“零弃渣”,切实减轻了弃渣处置压力,保护了当地脆弱的生态环境。
(3)大力推进弃土弃渣资源化,统筹水土保持与综合开发利用
大力推进土石方和土地集约利用技术,改造废弃荒地再造生态良田或城镇建设用地,充分发挥水土保持经济效益和社会效益。如太焦铁路山西段利用弃渣将1600 余亩(1 亩=1/15 hm2,下同)无法耕种的坡地、荒地改造为农田,获得地方政府好评;杭黄铁路结合地方政府诉求和市场需求,利用弃渣2180万m3,利用率79%;浩吉铁路积极配合地方民生需要,改造弃渣场建设农业扶贫项目。
(4)强化源头控制,聚焦水土保持设计重点,落实水土保持投资
依法落实水土保持方案各项措施和要求,初步设计阶段深化水土保持措施设计,取土、弃渣场、大型临时场地严格落实“一场一图”针对性设计,施工便道开展水土保持措施典型设计,水土保持投资足额列入工程概算。施工图阶段明确水土保持措施布置、工程量和施工组织安排,细化不同条件下施工便道水土保持措施的标准设计,明确表土剥离与保护、生态恢复和临时防护措施,确定弃渣场防护措施,确保弃渣场工程安全。
(5)加强体制机制建设,提高水土保持工作质量
推行设计协调机制、水土保持方案行业审查、设计成果水土保持评价等制度,提高水土保持工作质量。创新设计流程,动态优化设计,不断强化源头减量设计。通过水土保持方案行业内部审查,检查水土保持设计成果,并依据评价制度进行定期评价管理,评价结果纳入勘察设计质量评价。
(1)因地制宜、因点施策,强化绿色铁路专项设计
“一线一策”做精做细绿色通道建设,逐步开展取土场、弃渣场、大型临时工程生态修复设计,出现一大批最美高铁、森林高铁、绿色铁路工程,有效保障了铁路建设段生态环境。同时,不断提高绿色施工理念,绿色工地建设逐步完善,最大限度减少了土地扰动和水土流失风险。
(2)利用现代先进技术,实现水土保持信息化、智能化管理
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,研发了铁路建设项目环水保工程管理系统,实现了日常环水保管理数据采集、现场检查、问题处理等流程信息化。对促进各建设单位完善环水保管理制度、加强管理手段等起到推动作用。
(3)发挥水土保持专业技术力量,全面推行铁路建设项目水土保持监理、监测制度
水土保持监理单位人员全面驻场监理,强化与主体工程监理的协调联动,督促建设项目落实各项水土保持措施。水土保持监测单位强化水土流失“过程控制”和定量分析,按规定开展监测“三色”评价,全覆盖、常态化开展水土保持遥感监管,全面监控、及时发现、精准判别人为水土流失,为建设单位防治水土流失和水行政主管部门实施监管提供依据和支撑。
(4)严格水土保持静动态验收管理,强化水土保持设施自主验收
静态验收阶段,完成弃渣场防护等工程措施;动态验收阶段,完成临时工程生态恢复、复垦等措施;初步验收阶段,静、动态验收存在问题全部整改完成。建设单位严格按照水土保持标准规范确定的验收条件和标准,组织开展水土保持设施自主验收。国铁集团相关部门和各铁路局集团公司充分发挥建设项目统筹管理优势,督促建设单位及时开展水土保持设施验收,对水行政主管部门验收核查发现的问题,督促建设单位限期完成整改,并按有关规定追究相关单位责任。
(5)推动绿色发展,扎实推进既有铁路水土流失治理
既有铁路与新建线路按照相同标准一并开展国土空间绿化工作,构建铁路安全屏障,治理水土流失,截至2022年年底,铁路线路绿化率达87.32%,国铁集团各单位现存乔木16 449万株、灌木73 043万穴,63 986 km宜林铁路已绿化55 873 km。
(6)促进人与自然和谐共生,铁路水土保持工作成果显著
严格落实“三同时”制度,通过强化过程管控、严格落实水行政主管部门监督检查意见,不断加强建设项目水土保持工作,商合杭铁路、太焦铁路、呼张客专等13 个铁路项目,先后荣获国家水土保持示范工程称号。同时依托各项目管理实践,不断总结经验,制定了高速铁路环境保护与水土保持工程技术管理手册、铁路工程绿化设计和施工质量控制标准等,全路推广应用。
①水土流失综合防治体系和生态保护红线制度的建立加大了铁路选线选址难度。全国共划分了23个国家级水土流失重点预防区、17个国家级水土流失重点治理区,总面积93.4万km2,约占国土面积的9.8%;全国生态保护红线不低于315万km2,其中陆域生态保护红线不低于300万km2,占陆域国土面积的30%以上,铁路选线选址无法全部避让,水土流失预防保护难度进一步加大。
②国土空间规划体系和开发制度不断完善,铁路绿色发展面临更高要求。各省、市陆续颁布新一轮生态保护红线、永久基本农田保护红线,建立土地节约集约利用制度,制(存)梁场、拌和站、弃渣场等临时工程选址很难同时满足经济性、安全性、生态环境保护与水土保持要求,也进一步增加了施工便道规模;严格管控粗放式矿产资源开发,使铁路建材供应矛盾更加突出。
③流域、区域保护法律法规逐步健全,铁路建设水土保持工作难度进一步加大。长江保护法、黄河保护法、黑土地保护法、湿地保护法对生态环境脆弱和水土流失重点区域的生产建设项目提出了更高要求。
④项目建设期水土流失管理效果需进一步提升。同一地区不同项目、同一项目不同管理人员水土保持工作效果差异性较大,铁路参建队伍水土保持意识需进一步增强,施工期水土流失控制效果需进一步提升。
①加强生态环保方面的人才和技术投入。将“保护优先”“生态优先”作为重要选线原则,将占地、土石方、生态环境影响等作为重要选线指标,积极研究总结环保选线技术和方法,科学做好铁路项目选线选址。
②临时用地精细化、集约化管理,加大土石方内部调配和外部利用。通过采用BIM+GIS 等技术实现专业间融合、精细化设计;采用新技术、新材料,如装配式施工技术可进一步优化路桥隧土建结构,提升项目节材和节地水平;制(存)梁场、铺轨基地、拌和站等大型临时工程进一步永临结合,研究不同标段间共用方案、不同类型间共建方案;加强洞渣骨料加工、机制砂技术研究,与地方建立有效工作机制,积极推行弃渣造地和其他综合利用方案。
③深入开展铁路建设项目水土保持设计和生态恢复设计。通过攻关渣土改良、植生层保护、生物多样性恢复、群落物种配置等关键技术,修复和巩固森林、草原生态系统质量和稳定性,有效恢复水土保持功能,加大缺水地区雨水资源的集约利用,强化大中型场站段所的绿化美化与生态碳汇建设;研究制定弃渣场选址综合评价、弃渣场立体生态综合防护技术、生态恢复成效监测评价等系列标准规范,强化弃渣科学处置。