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1研究區(qū)概況

1.1自然地理概況

新建額濟(jì)納至哈密鐵路額濟(jì)納至梧桐水段，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟(jì)納旗、甘肅省肅北縣境內(nèi)。線路自臨策線的額濟(jì)納車(chē)站引出后，跨過(guò)嘉策鐵路，向西北方向行進(jìn)經(jīng)過(guò)額濟(jì)納旗的黑鷹山礦區(qū)、肅北縣的馬鬃山礦區(qū)，進(jìn)入新疆自治區(qū)哈密市的梧桐水。額濟(jì)納至梧桐水段，線路全長(zhǎng)418.845km，新建正線長(zhǎng)度416.589km。工程共經(jīng)過(guò)額濟(jì)納河平原區(qū)、北山低中山、丘陵及剝蝕準(zhǔn)平原區(qū)等地貌單元。地勢(shì)中部高，兩端低，沿線戈壁占絕大多數(shù)，植被稀少，發(fā)育眾多干河床，風(fēng)沙活動(dòng)頻繁。沿線地下水按含水層的巖性結(jié)構(gòu)特征分為第四系松散巖類(lèi)孔隙潛水、基巖裂隙水及構(gòu)造裂隙水。地下水埋藏較深，埋深一般數(shù)十米至上百米，局部區(qū)域鉆探未發(fā)現(xiàn)有地下水分布，主要為季節(jié)性地表水的滲漏和上游地下水逕流補(bǔ)給。工程所經(jīng)區(qū)域?qū)俅箨懶愿珊禋夂騾^(qū)，年平均氣溫4.2～8.9℃，極端最低溫度-37.1～-31.3℃，極端最高氣溫35.4～42.5℃，年平均降雨量35.2～63.3mm，平均風(fēng)速3.2～4.6m/s，最大積雪厚度7～19cm，年均蒸發(fā)量3072～3399.6mm，最大季節(jié)凍土深度1.20～2.20m。

1.2生態(tài)植被現(xiàn)狀

1.2.1工程所經(jīng)區(qū)域植被現(xiàn)狀

沿線生態(tài)植被主要分為兩類(lèi)，即荒漠綠洲植被和戈壁荒漠植被。根據(jù)地方林業(yè)志和有關(guān)研究資料，沿線所經(jīng)過(guò)的額濟(jì)納旗和肅北縣有約有植物42科，189種，最大科是藜科和禾本科，最大的屬是菊科蒿屬7種。

1.2.2工程沿線植被現(xiàn)狀

沿線植被現(xiàn)狀采用分辨率為30mTM遙感影像，通過(guò)與ETM全色波段融合后，得到15m分辨率的遙感影像，并通過(guò)非監(jiān)督分類(lèi)和人機(jī)交互判讀分析方法，解譯出沿線植被類(lèi)型分布圖和屬性數(shù)據(jù)。根據(jù)《中國(guó)植被》和《中國(guó)植被區(qū)劃》植被分類(lèi)體系（2007年地質(zhì)出版社），工程沿線評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)植被群落類(lèi)型主要有以下幾類(lèi)：闊葉林——溫帶闊葉小葉疏林——胡楊疏林；灌叢——溫帶落葉闊葉灌叢——多支檉柳灌叢；荒漠——溫帶矮半喬木荒漠——梭梭礫漠；荒漠——溫帶灌木荒漠——膜果麻黃荒漠、多枝檉柳荒漠、泡泡刺荒漠、紅砂荒漠、合頭草荒漠、無(wú)葉假木賊荒漠、戈壁藜荒漠；荒漠——一年生草本荒漠——鹽生草荒漠。沿線主要植被類(lèi)型劃分為3個(gè)植被型，4個(gè)植被亞型和10個(gè)群系，詳見(jiàn)表1。

2生態(tài)恢復(fù)體系構(gòu)建技術(shù)

2.1生態(tài)恢復(fù)原則及應(yīng)用

本工程所經(jīng)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)是由溝谷植被、戈壁沙漠、流動(dòng)沙丘和適應(yīng)荒漠生境的動(dòng)物等組成的一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的能量和物質(zhì)的交換體系。其能流和物流的輸入、輸出交換速度低，豐富性差，基本勉強(qiáng)維持自身的結(jié)構(gòu)和功能，具有抗干擾能力差、每個(gè)子系統(tǒng)的波動(dòng)對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生較大的影響?；谏鲜鲈颍竟こ探ㄔO(shè)過(guò)程，特別注重主要線路方案的比選，采取易繞則繞的原則，盡可能降低工程對(duì)脆弱生態(tài)區(qū)的干擾。對(duì)造成破壞的區(qū)域加強(qiáng)生態(tài)植被的對(duì)位配置，以工程防護(hù)措施為主，注重臨時(shí)防護(hù)措施和因地制宜的綠化防護(hù)措施體系。本次就額濟(jì)納地區(qū)研究了川地托站接軌方案（Ⅰ）和川地托接軌與嘉策線共通道方案（Ⅱ）的比選。方案Ⅰ比選段落線路長(zhǎng)84.256km，方案Ⅱ比選段落線路長(zhǎng)102.535km，與方案Ⅰ相比，方案Ⅱ穿越內(nèi)蒙古黑河中下游防風(fēng)固沙重要區(qū)線路長(zhǎng)度短，占用公益林面積小，特別是對(duì)線路周邊零星生長(zhǎng)的胡楊林影響較小，遵循了“易繞則繞，減少破壞”的環(huán)保理念。按照集中取土的原則，本段內(nèi)共設(shè)80處取土場(chǎng)，占地面積約468.4hm2。經(jīng)水保方案優(yōu)化后，對(duì)局部地段能滿足工程填方路的取土場(chǎng)采用線路兩側(cè)取土的原則，一方面大大減少了因路基排水設(shè)施建設(shè)的工程投資，另一方面減少了運(yùn)輸車(chē)輛等對(duì)地表結(jié)皮碾壓破壞，同時(shí)取土溝經(jīng)削坡整平后可起到阻沙的效果，植物種子落入其中，通過(guò)路基坡面收集的雨水能夠形成半天然綠化帶。

2.2工程措施防護(hù)體系構(gòu)建技術(shù)

2.2.1路基、站場(chǎng)區(qū)工程防護(hù)措施

為減少路基填筑和路塹開(kāi)挖后造成的水土流失和保證路基工程本身安全，本次路基坡面采用4m×3m，厚0.4m不帶截水溝槽漿砌石拱形骨架護(hù)坡，路基本體采用TGSG-25雙向拉伸塑料土工格柵對(duì)路基本體進(jìn)行加固處理，并用碎石土、卵石土包坡或水泥砂漿預(yù)制塊鋪砌；鹽漬土路堤采用換填碎石處理并鋪設(shè)600g/m2兩布一膜復(fù)合土工膜；區(qū)間路基天溝、排水溝采用C25鋼筋混凝土預(yù)制拼裝，側(cè)溝采用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆等措施。風(fēng)沙危害嚴(yán)重地段設(shè)置防風(fēng)固沙設(shè)施，即自路堤坡腳（或塹頂）外依次設(shè)置防火帶、沙障防護(hù)帶、外圍植被保護(hù)帶等防護(hù)體系，其規(guī)格由沙丘高度、分布面積、沿線風(fēng)速等來(lái)確定。

2.2.2橋梁工程區(qū)工程防護(hù)措施

本段工程共設(shè)特大橋、大中橋共計(jì)27288m/154座，橋梁采用擴(kuò)大基礎(chǔ)與鉆孔基礎(chǔ)相結(jié)合，鉆孔基礎(chǔ)施工會(huì)產(chǎn)生部分泥漿水。本次對(duì)地下水位埋深較淺、采取鉆孔樁基礎(chǔ)的橋梁設(shè)置長(zhǎng)2m×寬2m×深1.5m的兩級(jí)串聯(lián)式沉淀池進(jìn)行沉淀處理，不僅可以減少水土流失，而且可促進(jìn)鉆出水的循環(huán)利用。

2.2.3取（棄）土區(qū)工程防護(hù)措施

本段鐵路共設(shè)置取土場(chǎng)80處，取土量約1983萬(wàn)m3，占地面積468.40hm2。工程共產(chǎn)生棄方40.61萬(wàn)m3，為了減少臨時(shí)工程對(duì)原地表的碾壓擾動(dòng)和擾動(dòng)破壞，按照先取后棄的原則，利用取土后形成的坑洼地進(jìn)行棄土，不再單獨(dú)設(shè)置棄土場(chǎng)。為保證取土開(kāi)挖坡面的穩(wěn)定性，施工過(guò)程根據(jù)地形情況對(duì)取土場(chǎng)按1∶1.5進(jìn)行削坡，并保證一次成型，避免二次開(kāi)挖。取土后采取清理平整、碾壓并及時(shí)灑水形成地表結(jié)皮，減少風(fēng)蝕作用。對(duì)先取土后棄土形成的裸露坡面，采用干碼片石進(jìn)行防護(hù)。

2.2.4施工便道、生產(chǎn)生活區(qū)工程防護(hù)措施

由于本工程線路較長(zhǎng)，需修建約538km的施工便道，施工生產(chǎn)生活區(qū)主要包括鋪軌基地（含焊軌廠、存碴場(chǎng)）、制存梁場(chǎng)、換裝站、混凝土集中拌合站、填料集中拌合站、砂石料場(chǎng)以及施工營(yíng)地等。工程結(jié)束后，約520km的施工便道將作為養(yǎng)護(hù)便道保留，其余部分進(jìn)行碾壓、清理平整并灑水結(jié)皮。生產(chǎn)生活區(qū)已硬化地面就地保留，對(duì)裸露地面進(jìn)行碾壓、清理平整并灑水結(jié)皮，以減少風(fēng)蝕作用。對(duì)工程施工便道、施工生產(chǎn)生活區(qū)修建形成的裸露坡面采用干碼片石進(jìn)行防護(hù)。

2.3植被恢復(fù)體系構(gòu)建技術(shù)

由于工程沿線降雨極端稀少，大部分區(qū)域被隔壁和流沙所覆蓋，地下水埋深大，綜合分析植物在本區(qū)生長(zhǎng)的要求，除站區(qū)可利用排放污水進(jìn)行植物措施的澆灌外，不具備綠化條件。考慮到客運(yùn)要求，站場(chǎng)綠化植物的選擇上選取根系發(fā)達(dá)，保水固土能力強(qiáng)，耐旱、耐寒、耐鹽堿、耐瘠薄、耐沙埋、萌蘗能力強(qiáng)樹(shù)、草種。喬木主要選擇樟子松、刺槐等，灌木主要有沙棗、檉柳、花棒等，草種主要有芨芨草、星星草等。本段車(chē)站按新增用地的25%進(jìn)行綠化，補(bǔ)植率按15%考慮。本段車(chē)站主要以灌木綠化為主，有條件的地段可適當(dāng)栽植喬木。

2.4臨時(shí)防護(hù)措施體系構(gòu)建技術(shù)

對(duì)路基、站場(chǎng)、橋梁區(qū)等臨時(shí)土方及時(shí)清運(yùn)，土層翻動(dòng)后含水量極低，加之區(qū)域干旱，不易于臨時(shí)撒播草籽等進(jìn)行防護(hù)。對(duì)風(fēng)沙路施工過(guò)程產(chǎn)生的臨時(shí)土方無(wú)法及時(shí)清運(yùn)時(shí)，結(jié)合路基填料改良隨時(shí)灑水，特別是春季或秋季大風(fēng)季節(jié)應(yīng)加強(qiáng)灑水措施，同時(shí)將剩余填筑骨料及時(shí)回鋪至臨時(shí)土方表層，壓緊、拍實(shí)。工程取棄土形成的臨時(shí)創(chuàng)面應(yīng)在本段工程土石方完工后及時(shí)進(jìn)行清理平整并采取灑水結(jié)皮措施，避免整條鐵路完工或標(biāo)段完工后進(jìn)行集中恢復(fù)，以減少施工期造成的風(fēng)蝕影響。施工便道充分利用既有鄉(xiāng)村道路或戈壁沙漠采礦、放牧等活動(dòng)形成的道路左邊運(yùn)輸便道，減少臨時(shí)占地的數(shù)量；對(duì)于新修的施工便道兩側(cè)設(shè)置彩條布，嚴(yán)格控制施工機(jī)械和車(chē)輛的行駛路線，禁止各種施工車(chē)輛隨意下道行駛或隨意另行開(kāi)辟便道。施工過(guò)程中，為減輕施工便道產(chǎn)生的揚(yáng)塵，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)輸車(chē)輛的的車(chē)頂防護(hù)，禁止沿路撒漏。

2.5管理技術(shù)體系

為避免濫取亂挖，施工準(zhǔn)備階段，對(duì)全線取土場(chǎng)的位置、面積等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)并備案，作為環(huán)境監(jiān)督管理的依據(jù)。線路經(jīng)過(guò)戈壁、半固定、沙壟及風(fēng)沙流地段，嚴(yán)禁施工人員及各類(lèi)工程活動(dòng)超出劃定的區(qū)域，任意碾壓沙結(jié)皮、破壞植被，最大限度的減少工程擾動(dòng)范圍，半固定沙丘及風(fēng)沙流地段迎風(fēng)側(cè)，即上風(fēng)向避免設(shè)置取土場(chǎng)。盡量縮小擾動(dòng)范圍，保護(hù)原始地表和天然植被，使新增水土流失得到有效控制，并保護(hù)好本區(qū)域的既有生態(tài)植被和地表結(jié)皮。業(yè)主單位要加強(qiáng)對(duì)各標(biāo)段施工單位的監(jiān)管，將環(huán)境保護(hù)作為重要的考核指標(biāo)予以貫徹執(zhí)行，同時(shí)要配合各級(jí)行政主管部門(mén)的檢查、監(jiān)督工作。

3結(jié)語(yǔ)

隨著《中國(guó)鐵路中長(zhǎng)期規(guī)劃》的實(shí)施和西部開(kāi)發(fā)性鐵路的建設(shè)，脆弱生態(tài)區(qū)新建、改（擴(kuò)）建工程將越來(lái)越多，同時(shí)，我國(guó)在包蘭鐵路、蘭新鐵路、青藏鐵路等的建設(shè)過(guò)程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。這些區(qū)域往往工程條件相對(duì)較好，因此，工程設(shè)計(jì)及施工過(guò)程往往會(huì)忽視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。而在這些地區(qū)，生態(tài)環(huán)境越是脆弱，就越要強(qiáng)調(diào)其保護(hù)的重要性。線形工程雖然工程范圍較狹窄，但影響長(zhǎng)度大，面積廣，脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境遭受破壞后，短期內(nèi)幾乎難以恢復(fù)，因此必須樹(shù)立以預(yù)防和保護(hù)為主的環(huán)境保護(hù)理念。本工程地處戈壁荒漠區(qū)，除施工期嚴(yán)格控制施工范圍，對(duì)因工程擾動(dòng)的區(qū)域需采取有效的防護(hù)措施。本次生態(tài)防護(hù)體系的構(gòu)建采取因地制宜，以工程措施為主，對(duì)有條件綠化的站場(chǎng)采取綠化措施，并加強(qiáng)臨時(shí)防護(hù)措施的原則進(jìn)行了生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)。各項(xiàng)措施落實(shí)后，對(duì)工程新增水土流失能夠起到有效的控制，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞能降低到最小。在綜合防護(hù)體系的構(gòu)建中，不應(yīng)一味提高防治標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)技術(shù)和防護(hù)效益的最優(yōu)結(jié)合。

作者：張維成單位：中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司