南寧至廣州高速鐵路綠色通道設計研究

柯 堯 鮑 方 毛靜遠 石 磊

(中鐵二院工程集團有限責任公司， 成都 610031)

南寧至廣州高速鐵路綠色通道設計研究

柯 堯 鮑 方 毛靜遠 石 磊

(中鐵二院工程集團有限責任公司， 成都 610031)

鐵路綠色通道建設對于加強邊坡防護，控制水土流失，減輕生態災害和美化路域環境具有重要作用。開展綠色通道專項設計，有助于推進我國鐵路綠色通道建設的標準化、專業化發展。文章結合南廣高鐵的工程特點開展了綠色通道專項設計研究，并針對南廣高鐵沿線地形復雜、高溫多雨、坡高土薄等自然環境特征，提出了以豆科灌木為主、模擬自然植被群落結構等相應的設計對策。本著系統性、生態性、協調性、可持續性的設計理念，介紹了綠色通道的景觀規劃、植物配置及主要技術方案，總結出系統規劃、協同設計、灌草結合、生態優先、引導自然等設計原則。

高速鐵路； 綠色通道； 景觀設計； 綠化； 植被防護

1 工程概況

新建南寧至廣州高速鐵路黎塘西至肇慶東段，沿線跨廣西壯族自治區和廣東省，西起南寧市賓陽縣黎塘鎮，沿西江流域向東，經廣西貴港市及桂平、平南兩縣，梧州市藤縣、蒼梧兩縣，廣東省云浮市郁南、云安、云城兩縣一區，肇慶市端州、鼎湖兩區，最后在肇慶東引入貴廣鐵路，正線全長400.314 km。南廣高速鐵路為雙線電氣化國家I級鐵路，設計速度為200～250 km/h，滿足開行雙層集裝箱列車運輸的要求。除隧道和橋梁跨越水域地段外，全線宜林路線長度約207 km，可綠化面積總計約374 hm2。工程建設周期長、跨度大，加劇了水土流失和環境風險。沿線地形復雜，產生大量高填深挖邊坡，加之高溫酷暑，坡陡土薄，養護管理難[1]等特點，給綠色通道設計帶來極大的挑戰。

南廣高速鐵路綠色通道設計的主要內容包括：路基邊坡綠色防護、線路綠化林、隧道洞口綠化、橋下綠化、取棄土場植被修復等。其中，路基邊坡綠色防護是此次綠色通道設計的重點和難點，綠化面積約273 hm2。

2 環境分析及對策

2.1 氣候特征

南廣高速鐵路沿線屬典型的亞熱帶季風氣候，夏長冬暖，氣候溫和潮濕，罕見霜凍與酷熱。年平均氣溫21℃左右，年降雨量約1 300～1 700 mm，最大日降雨量200～270 mm左右。沿線地區雨季較長，雨量和光熱充沛，6～9月為暴雨多發季節，雨水對裸露邊坡的沖刷破壞比較嚴重。

2.2 土壤條件

沿線土壤多為赤紅壤、紅壤和黃壤。平原地區水稻土經人工長期水耕熟化、改土培肥，有機質含量及腐殖質化系數高，土壤中氮元素含量大。自然的丘陵山地一般土淺地薄，開挖后的路塹邊坡多為生土，土壤板結成塊現象嚴重，有機質含量低，保水保肥能力差。路堤邊坡風速高于一般地面，土壤和植物水分散失快，也很難得到地下水分補充，邊坡植被恢復非常困難[2]。

2.3 水文條件

沿線區域地下水位在地表以下1～15 m，但水量水深受雨、旱季交替影響動態變化較大。地下水類型主要為孔隙潛水、巖溶水、基巖裂隙水3種，其中以巖溶水最為發育。地表水主要為溝水，溝谷中溪水及水塘水，水量隨季節變化較大，旱季缺水。

2.4 地形地貌

黎塘西至桂平區間線路經過溶蝕平原間溶蝕孤峰槽地地貌，槽地內多為甘蔗地和稻田，局部為殘丘，地面高程多小于200 m，地形起伏不大。桂平至肇慶區間主要為低山丘陵和中低山區地貌，山脊不明顯，山坡平緩，高程一般為30～200 m，相對高差50～100 m左右。局部地形陡峻，溝壑縱橫，懸崖陡壁，“V”形谷發育。沿線區域內地形復雜，小氣候環境多樣。工程沿線區域光照條件充分，陰坡陽坡生態差異不太明顯，但路堤與路塹的生態條件差異較大。

2.5 植被類型

鐵路沿線平原及丘陵區喬木以常綠闊葉林為主，中低山區主要分布有杉木、馬尾松等針葉林，其他山區則為以尾葉桉、大葉桉、大葉相思為主的闊葉林及針闊混交林。林下灌叢、草叢群落穩定，生長良好。區域森林植被覆蓋率為46%～71.9%。

沿線地形地貌變化大，平原、丘陵、山區等植物地域成片性明顯。黎塘西至貴港市大圩段DK 0+000～DK 82+000地勢平坦，土壤肥沃，植物以農田植被為主。大圩至云浮市郁南縣平臺鎮段DK 82+000～DK 265+300，海拔高度逐漸下降，地形逐漸轉變為低山丘陵，林間植被較為發育，主要為亞熱帶常綠闊葉林及少量針闊混交林或針葉林。郁南縣平臺鎮至肇慶市設計終點DK 265+300～DK 455+000以亞熱帶常綠季雨林為主[3]。

2.6 設計對策

針對南廣高速鐵路沿線氣候、土壤、水文、植被、地形地貌等環境特點，并結合鐵路綠色通道的建設要求，提出相應的設計對策，如表1所示。

表1 針對不同環境因子的設計對策

3 設計理念

3.1 系統性

結合南廣高速鐵路沿線不同區段的自然及社會環境特征，將全線路基邊坡綠化、站區綠化、隧道洞口綠化、橋下綠化、取棄土場植被修復等綠化工程進行統一規劃設計，保證全線綠化模式的統一性及景觀效果的連續性。

3.2 生態性

根據不同區段的環境特點選擇適宜的植物種類，避免全線植物的單一化和生態入侵種的引入，維護區域生物多樣性。同時，模擬當地的自然植被群落結構，喬、灌、草、藤復層搭配，引導邊坡植被正向演替，促進邊坡生態修復。

3.3 協調性

綠色通道設計注重與鐵路本身的結構及周邊環境相協調。根據不同的環境條件和工程類型，確定適宜的植物種類和配置模式，使人工植被與自然植被相融合。同時，通過借景的手法，充分展示沿途美景，形成山、水、路和諧共存的風景線。

3.4 可持續性

根據鐵路沿線地帶性植被群落結構和樹種組成規律優化植物配置，選擇易成活、耐貧瘠、少病蟲害、自播繁衍能力強的植物。充分發揮植被自我維持、更新和發展的能力，以保持植被群落結構的長期穩定性和生態功能的可持續性發揮。

4 景觀規劃

南廣高速鐵路經過的桂南、桂東及粵西地區，穿過或毗鄰數個國家、省級自然保護區和森林公園，生態環境優越，生物資源豐富，自然風光秀美，民族風情濃郁。沿線的貴港、桂平、梧州、肇慶等多個城市旅游資源豐富，自然景觀和人文景觀獨具特色。同時，沿線的山川河流、森林植被、城鎮村落、民俗風情，均體現出獨特的地域特征，是天然的景觀資源。

根據沿線植被、地形地貌等自然環境特點，并結合區域總體景觀風貌，將黎塘西至肇慶東區間劃分為如下3個景觀段：

黎塘至桂平DK 0～DK 116——金色田園景觀段；

桂平至梧州DK 116～DK 237——藍色水韻景觀段；

梧州至肇慶DK 237～DK 400——綠色森林景觀段。

在3個景觀段的基礎上，又根據景觀敏感度的不同，分為一般景觀區和特殊景觀區。一般景觀區域主要以植被固土護坡和生態修復為主，盡量減少人工痕跡，使綠色通道與自然環境相協調。將沿線車站及重要的人口密集區作為特殊景觀區，選用部分鄉土花灌木進行重點綠化和美化。

整體上構成一線(一條景觀軸線)、兩省(跨越廣西、廣東兩省)、三段(金色田園景觀段、藍色水韻景觀段、綠色森林景觀段)、四節點(貴港、桂平、梧州南、云浮)的景觀格局，如圖1所示。

圖1 綠色通道景觀結構示意圖

5 植物選型與配置

5.1 植物選型

通過現場調查初選出適宜于南廣高速鐵路綠化的植物種類，并根據沿線環境特征及鐵路工程特點進行比選，優選出一些根系發達、覆蓋度好、耐貧瘠、易于成活的植物材料，如圖2所示。優選的植物以當地鄉土植物為主，草本和灌木主要考慮其根系分布情況，以便充分發揮其固土護坡作用。喬木重點考慮防風及隔音功能；藤本主要考慮其攀爬能力和垂直綠化效果。

圖2 植物選型技術路線圖

5.2 植物配置

在植物選型的基礎上，根據不同的景觀分區和工程類型分布進行植物配置，如表2所示。植物配置主要考慮其固土護坡、水土保持功能，并兼顧生態修復和景觀美化效果。

6 主要設計方案

6.1 路基邊坡綠化設計

路基邊坡綠化遵循植物防護與工程防護相結合的原則，根據路基邊坡工程防護形式、坡高、坡比、巖土性質等不同，采用適宜的綠化措施，如表3所示。對站場邊坡，以及穿越城鎮、村莊、公路等人口密集區的重點邊坡，在灌草護坡的基礎上栽植三角梅、朱槿等鄉土花灌木，增強景觀效果，美化路域環境。

表2 全線植物配置表

表3 路基綠色防護措施匯總表

6.2 線路綠化林設計

路堤坡腳(或路塹塹頂)至用地界區域種植鄉土灌木或小喬木，采用內灌外喬的綠化形式，與路基邊坡防護植被共同構成立體復層的綠化帶，使鐵路工程與周圍環境相協調。

考慮到線路綠化林區域處于人工綠化植被與自然植被交界地帶，故對該區域不進行過度人工綠化，僅在必要地段栽植部分亞喬木。同時，盡量保留原有植被，并對地表進行修整，以便引入自然植被中的先鋒植物，利用生態演替規律進行植被修復。

一般路堤地段采用羊蹄甲、黃花槐等，按5 m間距進行交替種植。在低矮(邊坡高度≤6 m)的路堤坡腳以及路塹塹頂外種植夾竹桃。對坡高大于6 m的路塹邊坡，塹頂外采取植草綠化。

6.3 隧道洞口綠化設計

隧道洞口采用灌木、草本、藤本相結合的復合型綠化模式，并與相鄰的路基邊坡綠化相協調，使整個洞門掩映在自然的綠色之中。洞口一般邊仰坡采取點播灌木與噴播植草相結合的植被防護形式。對巖質坡面及高陡擋墻，采用藤本植物進行綠化覆蓋。對個別重要的隧道洞口，在洞口兩側點綴三角梅、朱槿等花灌木，增強景觀效果。

6.4 橋梁區域綠化設計

橋梁區域綠化主要包括橋下陸域范圍的荒地及橋錐體邊坡綠化。橋錐體邊坡采用藤本進行綠化覆蓋，利用綠色植物遮蔽圬工砌體，弱化橋梁生硬線型與環境的沖突。橋下荒地通過植草綠化進行生態恢復，使人工植被與原生態植被相融合，減弱工程對動物遷移與傳播的影響，為鐵路兩側動物正常的繁衍生息提供必要的遷徙通道。

6.5 取棄土場植被修復

針對取棄土場的位置和周邊生態環境狀況，因地制宜地采取不同的植被修復措施。在平原地區，注意對基本農田耕地的保護，盡量將棄土場復墾為耕地。對臨近自然保護區和風景名勝區等生態敏感地段的取棄土場，結合造林綠化進行生態修復。選用速生桉、苦楝、大葉相思等耐貧瘠、生長快的林木和紫穗槐、木豆、銀合歡等具有菌根的綠肥植物進行植被修復，起到保持水土、改良土壤及生態修復的作用。

7 結論與探討

南廣高速鐵路綠色通道工程是國內率先進行鐵路綠色通道專項系統設計，單獨招標并進行專業綠化施工的項目。為我國鐵路綠色通道工程的專業化、標準化建設作出了良好的探索和示范。從2009年開始綠色通道方案設計，至2014年12月26日南廣高速鐵路正式開通運營，經過近5年的設計和建設，全線綠色通道植被覆蓋率達到100%，起到了良好的固土護坡和美化環境的效果。結合南廣高速鐵路綠色通道的設計過程和建成效果，可總結出以下幾點經驗。

7.1 系統規劃

南廣高速鐵路地域跨度大，涉及工程類型多，沿線小氣候環境多樣。結合沿線不同區段的自然及社會環境特征，將全線路基邊坡綠化、站區綠化、隧道洞口綠化、取棄土場植被修復等綠化工程進行統一規劃，系統設計。使全線植物種類、建植方法、綠化措施、施工養護要求等協調一致。不但保證了全線景觀的整體性、連續性與協調性。也統一綠化技術標準，有利于進行單獨招標和專業化施工。同時，還便于進行專項管理與驗收，從而提高工程質量。

7.2 協同設計

鐵路綠色通道工程涉及生態、道路工程、水土保持等多個專業鄰域，屬于一項系統性的工程。通過景觀專業牽頭，線路、路基、站場、隧道、環境評價等多個專業協同配合的設計模式，結合工程、生態、景觀學等原理，針對路基、站場、隧道等不同的工程特點進行綠色通道設計，因地制宜、統籌兼顧，實現了綠化景觀與鐵路主體工程的完美結合，充分發揮了鐵路綠色通道固土護坡、水土保持、生態修復和景觀美化等綜合功能，如圖3所示。

圖3 典型路塹邊坡綠化前后效果對比圖

7.3 灌草結合

南廣高速鐵路綠色通道設計率先踐行并全面實現了鐵路邊坡“灌草結合，以灌為主”的植被目標，如圖4所示，與鐵總建設〔2013〕94號《鐵路工程綠色通道建設指南》相關技術要求完全一致，具有較強的前瞻性和示范價值。實踐表明，“灌草結合，以灌為主”[4]的植被群落結構，更有利于減少邊坡水土流失，增強坡體的穩定性[5-6]。應充分利用先鋒草本植物萌芽快，橫向蔓延能力強，灌木根系發達，生命周期長的特點，構建以灌木為主的復層植被群落。通過一定的施工工藝和栽培措施，調節灌草間的生長平衡機制，避免植物間惡性競爭，促進目標植物生長[7]。

7.4 生態優先

綠色通道工程是一項有生命的工程，不僅要保證工程短期綠化效果，更要發揮植物的長期生態效益[8]。因此，應遵循因地制宜，適地適樹的原則，構建生態健康、可持續性強的植物群落，提高植被自我維持、更新和發展的能力。

7.5 引導自然

在設計中應根據鐵路沿線自然環境特征，順應自然規律進行設計，巧妙利用并引導自然植被演替進程。例如，對環境條件適宜地段的線路綠化林、橋下荒地等區域，可借助風力及鳥獸傳播，引入自然植被中的先鋒物種，實現工程創面的植被修復。相對于傳統的人工植草栽灌綠化模式，不僅節約了工程投資，也維護了區域生物多樣性。

綜上所述，鐵路綠色通道設計應結合鐵路工程的特點，在保證安全的前提下，通過系統地規劃以及適宜的綠化措施，在有限的綠化用地范圍內營造出穩定的

植被群落。最終達到穩固邊坡、保持水土、改善環境、防御災害、美化路容等綜合目的，促進生態效益、社會效益和經濟效益的協調發展。

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Green Corridor Design of Nanning-Guangzhou High-speed Railway

KE Yao BAO Fang MAO Jingyuan SHI Lei

(China Railway Eryuan Engineering Group Co.，Ltd.，Chengdu 610031，Sichuan，China)

Railway green corridor construction plays an important role in strengthening the side slope protection, controlling soil erosion, reducing the ecological disaster and beautifying the road environment. Special design of railway green corridor can promote the standardization and professional development of China railway green corridor construction. Combining with the project features of Nanning-Guangzhou high-speed railway, special design of railway green corridor is discussed. For complex terrain, high temperature and rainy regions, high slope thin soil and other natural environmental features along Nanning-Guangzhou high-speed railway, the corresponding design countermeasures, such as simulating natural vegetation community structure, depending on legume shrub and so on are proposed. Based on systematic, ecology, coordination, sustainability concepts, the landscape planning, plant configuration and major programs of the green corridor are introduced. Some design principles, such as system planning, collaborative design, combination of shrub and grass, ecological priority, nature guidance, etc. are concluded.

high-speed railway； green corridor； landscape design； greening； vegetation protection

2015-08-13

柯堯(1984-)，男，工程師。 基金項目：原鐵道部科技研究開發計劃(2006G034)

1674—8247(2016)01—0030—04

U238

A