某高原鐵路環評工作模式和方法論述

韓立鶴

(中鐵第一勘察設計院集團有限責任公司,西安 710043)

1 工程及環境背景介紹

某高原鐵路是國家干線鐵路上海至拉薩快速通道的重要組成部分，線路東起四川成都，向西經雅安、康定、西藏昌都、林芝至拉薩，其中，成都—雅安、拉薩—林芝段已建成通車，雅安—林芝段正在建設中。新建某高原鐵路雅安至林芝段線路自既有成雅鐵路雅安站引出，向西行經雅安、甘孜、昌都、林芝四市州，止于拉林鐵路林芝站，新建正線長1 011 km，其中，四川省境內469 km，西藏自治區境內542 km。考慮到該鐵路為超巨型鐵路工程，具有“顯著的地形高差、活躍的板塊運動、頻發的地質災害、敏感的生態環境、惡劣的氣候條件、薄弱的基礎設施”六大工程環境特征[1]，勘測設計施工面臨極大挑戰，前期投入巨大，勘測設計任務多家單位聯合開展。工程環評工作也將通過緊密依托勘測設計，創新管理模式、提升技術手段、擴充工作內容等方式開展。

2 管理模式創新

2.1 多單位協同工作

新建某高原鐵路雅安至林芝段跨四川、西藏兩省區，工程規模巨大，所處自然環境復雜艱苦，考慮到工作難度，勘測設計由多家單位聯合開展。環評工作同樣面臨以下問題。

(1)調查、評價范圍包括長達1 011 km的鐵路主體工程(120 km/89座橋梁和840 km/72座隧道)和更加巨大的輔助臨時工程(140余處隧道輔助坑道、消納1.1億m3棄渣的200余座棄渣場、885 km施工道路、1 192 km施工電力線路、11處砂石料場等)，工程分析工作量巨大。

(2)工程穿越橫斷山脈和喜馬拉雅山脈，逐次經過其中的邛崍山、大渡河、大雪山、雅礱江、沙魯里山、金沙江、芒康山、瀾滄江、他念他翁山、怒江、伯舒拉嶺、帕隆藏布、色季拉山和尼洋河等，區內氣候惡劣、基礎設施薄弱，存在多處無人區，自中國科學院青藏高原綜合科學考察隊在20世紀80年代開展青藏高原科學考察后[2]，再無系統性調查，環境基礎資料匱乏，需在工程影響范圍內開展系統性生態系統、野生動植物、濕地、凍土、地災等調查，現場工作難度和前期投入極大。

(3)工程研究范圍內分布有70余處環境敏感區，隧道和道路工程有約2億m3的挖方量，工程選址選線和棄渣處置困難，環評工作人員需前期介入，開展環保選線研究、棄渣綜合處置研究和棄渣場選址論證，協助開展棄渣協議簽訂、棄渣場勘探和穩定性分析等工作，上述工作需與勘測設計同步開展工作，工作周期長、投入人員多。

針對上述困難，環評工作以昌都為節點分段，分別由兩家環評單位聯合開展報告編制；同時，聯合中科院系統、林草系統、生態環境系統研究機構和成都理工大學等高校開展生態系統、野生動植物、濕地、凍土、地質災害等環境現狀調查，充分依托勘測設計力量開展環保選線、棄渣場選址、協議簽訂、勘探等工作。形成了環評工作的多單位協同機制。

2.2 分階段開展報告編制、審批

根據《建設項目環境保護管理條例》，環評在開工建設前審批，根據(鐵總計統[2016]257號)《中國鐵路總公司關于鐵路建設項目環評水保報批有關事項的通知》，鐵路項目環評在初步設計批復前審批。但為了在該鐵路可研上報決策前，針對全線環境影響形成明確意見，確保決策后線路不因生態環境因素而發生顛覆性變化，雅安至林芝段環境影響評價工作分階段進行。第一步，完成全線選址選線及先期開工段環評，為可研決策提供參考，保障先期開工段合法開工；第二步，完成先期開工配套工程的環評工作；第三步，根據工程整體安排和工作深度，再按階段完成除先期開工段之外路段的環評工作。上述工作安排，既滿足了可研決策時對于環保因素的考慮，保障了工程分段實施的合法性，又避免了因設計深度不夠而導致項目環境影響報告無法滿足導則要求的問題。

2.3 實質性的前期介入

環評編制過程中均會提到“前期介入”的要求[3]，但對何時介入、如何介入的認識有分歧，實際操作過程中，基本都是在推薦線路方案穩定、可行性研究報告編制完成后，環評編制人員才會著手開展工作。考慮到該鐵路沿線環境敏感、工程復雜、基礎資料匱乏等因素，環評人員在項目初測開始時即開赴現場，融入勘測設計項目組，開展環境基礎資料收集、環保主管單位意見征詢、環境保護目標核查、環保選線、棄渣場選址、協議簽訂等工作。

可研階段，設計方案確定過程中充分考慮了環境敏感區、珍稀保護野生動植物分布等因素，環評人員征求了林草、生態環境等主管部門的意見，線站位不斷優化，為后續選址選線環評奠定了基礎。結合地質、工程調查對區域范圍內的溝道、坡地等進行了覆蓋性調查，經環保論證后初步選擇了208處棄渣場(包括備選)并與地方自然資源、林草、生態環境、水利等部門簽訂了選址協議，選擇部分典型渣場開展了測量和鉆探工作，為后續評價和設計奠定了工作基礎。

3 技術方法的更新和提升

3.1 信息化、專業化技術手段的應用

沿線交通條件差，結合工程勘測，采用無人機航拍[4]、激光測量、大場景[5]等遠程測繪手段，核查現場人員無法到達的隧道口、橋梁、棄渣場等工程工點的地貌、地物、植被和環境保護目標現狀，測量相對位置關系。設置紅外相機300余臺，開展沿線珍稀野生動物的分布情況長期調查，結合歷史調查資料判斷工程影響區域野生動物分布情況[6]。基于多源高分系列遙感衛星影像數據，對鐵路沿線20 km 范圍內NDVI、植被類型等結合現場樣方調查進行解譯，對G318、雅康高速的38座隧道建設前、建設中和竣工后頂部植被類型、植被覆蓋度及長勢的變化情況進行了解譯分析，并采用MODIS高頻衛星NDVI遙感產品數據[7]和典型隧道實地調查加以印證，分析地下水疏排對地表植被的影響[8]。

3.2 資源整合與數據平臺的建立

依托鐵路與地方政府合作機制，環評人員赴沿線各地方有關部門收集評價范圍內的環境敏感區規劃、生態保護紅線規劃、環境保護規劃、水土保持規劃、生態公益林、基本農田等基礎資料。通過環境資源在線數據庫申請使用青藏高原相關環境基礎數據和遙感影像數據。結合現場調查結果，制作評價范圍內環境敏感區、生態系統、景觀格局、土地利用、植被類型、土壤侵蝕類型、生態保護紅線、生態公益林、基本農田、珍稀保護動植物分布、濕地分布、凍土分布、地質災害分布等圖層。利用ARCGIS系統建立高原鐵路環境基礎數據平臺，統一定義坐標投影系統。將鐵路線站位方案、輔助臨時工程方案矢量化并加載入高原鐵路環境基礎數據平臺，建立工程數據層。通過ARCGIS平臺的空間分析功能，評價工程對生態環境的影響。

3.3 科研對環評的支撐

在深入調查項目環境敏感區分布，分析相關資料的基礎上，針對高原鐵路面臨的主要生態環境問題和保護需求，聯合高校、科研機構開展環保專題研究工作，開展了環保選線、出渣綜合利用和棄置總體方案[9]、野生動植物保護、水生生物、地下水疏排生態影響、生態恢復技術方案、施工污(廢)水處理方案[10-13]、施工期固體廢物處置方案、凍土、地質災害、全過程環境管理等專題研究和環境敏感區專題論證，提出了適合高原鐵路的生態環境保護初步對策措施和總體方案，為環境影響評價工作提供技術支撐。

4 報告內容的擴充

4.1 選址選線環評

鐵路工程在可行性研究階段，僅根據初測工作對主體工程開展設計，對于輔助臨時工程，一般僅估列工程量和占地數量，不確定具體位置，不開展設計。因此，在可研階段開展環評工作，不但對輔助臨時工程評價分析深度不夠，而且主體工程也可能會由于后續勘測進展和用戶需求發生重大方案變更，導致后續發生環評變更。

在可研階段，結合路網規劃、經濟據點、環境敏感區、地質條件等因素，對雅安至林芝段從宏觀走向、分區段環境影響分析、局部線路方案環保比選、環境敏感區影響論證等方面開展選址選線環評[14]。評價結論認為，線路已盡量沿既有交通廊道318國道走行，最大限度繞避了環境敏感區。受極其復雜的地形、地質條件及雅安、康定、昌都、林芝等經濟據點控制，在確保工程安全的前提下，線路仍涉及雅魯藏布大峽谷國家級自然保護區等20處環境敏感區，在通過優化工程形式，采用隧道等形式通過自然保護區核心區、緩沖區等區域，避免直接占用，將位于敏感區的其他區域內的橋隧比重提高至95%并采取嚴格環境保護措施后，環境影響基本可控，推薦的線路方案從環境保護角度總體可行。選址選線環評從環保角度穩定線路和車站方案，并提出了輔助臨時工程的選址要求。

2020年3月，生態環境部(環綜合〔2020〕13號)《關于統籌做好疫情防控和經濟社會發展生態環保工作的指導意見》提出了創新環評管理方式的要求，將對重大項目環評審批服務要提前介入，指導建設單位優化選址選線、生產工藝和生態環境保護設施、措施，把生態環境隱患解決在前端。某高原鐵路環評工作在可行性研究階段編制選線選址環評，就是一種符合上述要求的、具有可操作性的、創新性的嘗試。

4.2 從宏觀到微觀的全尺度生態影響評價

通過從宏觀(土地利用、景觀格局)、中觀(植被類型、環境敏感區)、微觀(各工點的野生動植物)多尺度開展生態環境影響評價[15]，論證工程對生態環境的影響。

景觀格局分析[16]：工程對區域生態完整性的影響是由占地引起的，通過對影響評價區內土地利用類型現狀的分析，將影響評價區劃分為10種景觀類型，通過計算工程建設過程中影響評價區內各種景觀斑塊類型數、面積等指標發生的變化，來評價工程對區域生態完整性的影響。通過計算組成景觀的各類斑塊優勢度值的變化情況，來評價工程對區域景觀格局的影響。

植被影響分析：工程對評價區植被的影響主要是工程施工過程中造成的植被破壞而導致的生物量減少、生產力降低及植被群落的變化等方面。評價范圍內的主要植被類型可劃分為針葉林、闊葉林、灌叢、常綠竹叢、草甸、高山稀疏植被及栽培植被七大類，通過計算工程建設過程中影響評價區內各種植被類型面積、生物量、生產力的變化，來評價工程對區域生態完整性的影響。

生態敏感區評價：先期開工段工程涉及14處生態敏感區，包括國家公園、世界自然遺產地、自然保護區、風景名勝區、森林公園、地質公園、濕地公園等，主要保護對象有珍稀動物棲息地、原始森林生態系統及珍稀瀕危野生動植物、原始森林生態系統、高原湖泊濕地、自然景觀和地址遺跡等，針對生態敏感區的類別和保護對象，分析工程建設的影響方式、程度和范圍，論證方案的環境可行性、合理性，提出優化意見。

野生動植物評價：在先期開工段工程評價范圍，逐工點開展了野生動植物現狀調查，評價區內共調查到珍稀保護植物14種，其中，國家I級保護植物5種，國家Ⅱ級保護植物7種，地方保護植物2種。分布有保護動物83種，包括國家一級保護野生動物10種，國家二級保護野生動物63種，地方重點保護野生動物10種。明確了野生保護動植物與各工點對應的位置關系，提出工程優化選址、對工程占用的保護植物進行移栽、對鄰近施工區域的保護植物采取掛警示牌和圍欄、避開重要保護動物的繁殖期施工、控制爆破噪聲及振動、設置動物防護設施或對坑道洞口進行封堵等針對性的保護措施。

4.3 地下水生態環境影響評價[17]

根據HJ610—2016《環境影響評價技術導則地下水環境》，本項目應只針對承擔列車檢修作業的林芝動車所開展地下水環境影響評價，但考慮到本工程隧道規模巨大、涌水量大(部分在10 000 m3/d以上)且沿線生態環境脆弱、地下分布有高溫熱水和礦產資源等因素，環評內容增加了隧道工程地下水漏失對隧道上方植被、濕地的影響以及地下熱水集中分布帶、成礦帶隧道涌水對受納水體的影響等內容。

隧道施工導致地下水漏失對生態影響的評價范圍為隧道淺埋段隧頂植被和濕地分布區，環境保護目標為與隧道在同一水文地質單元的植被和濕地。針對地下水疏排對植被、濕地的影響，首先選取和該線復雜地質背景和水文地質條件相似的8 座非可溶巖隧道和9座可溶巖類比隧道工程開展類比調查，通過水文地質、地層巖性、植被類型、NDVI、氣溫、降雨等方面的分析，得出隧道工程修建對植被生長、濕地的普遍影響，然后結合鐵路隧道涌突水段落、隧道頂部植被、地下水埋深、隧道埋深等因子進行敏感隧道識別和評價，從而得出結論：先期開工段地下水疏排對植被的影響整體較小，僅通都等隧道斷裂構造+針葉林敏感植被類型分布段地下水疏排對上述隧址區植被的長勢可能有一定影響，但區內充沛的降雨量可以緩解地下水疏排對植被的影響，隧道建設對植被影響總體較小。先期開工段的拉月隧道等兩座隧道隧頂淺埋段分布有濕地，但由于濕地規模較小，隧道工程建設地下水疏排對其影響較小。

地熱水[18]的評價范圍為隧道地下熱水的影響范圍，環境保護目標為熱水排放受納水體。首先，選取灣東電站引水隧洞熱水排放點開展試驗，研究熱水(礦水)排放對環境的影響，為高原鐵路熱水(礦水)隧道環境影響分析和評價提供案例和技術參數；然后，結合隧道穿過斷層或斷層破碎帶集中區域、附近溫泉出露情況等因子進行地熱水疏排敏感隧道識別，根據工程項目的性質、建設特點，預測拉月等隧道工程排放熱水對周邊河流水溫和水質(主要是氟離子)的影響程度和范圍。

溶礦水的評價范圍為穿越礦體隧道的影響范圍，環境保護目標為溶礦水排放受納水體。首先，結合隧道穿越含礦斷層、礦石類型(含重金屬、易溶鹽類、含硫化物)等因子進行地熱水疏排敏感隧道識別，根據工程分析確定穿越礦體隧道施工期和運營期排放的含礦地下水水質和水量；然后，結合含礦水現狀評價結果，預測含礦水排入周邊河流后含礦水指標(本工程主要為Cu、Pb、Zn、As、Hg等)對河流水質的影響程度和范圍。

4.4 多種情形下的隧道涌水處置方案

本工程先期開工段涉及隧道進出口、輔助坑道等69處涌水點，涌水量為200～24 000 m3/d，大部分為高濁度施工廢水，主要污染物為懸浮物，拉月隧道等涉及地下熱水排放和溶礦水排放，沿線水體水環境功能高，有31處涌水點毗鄰敏感水體(Ⅱ類及以上水體、飲用水源保護區、飲用水源地及水域自然保護區)。

通過影響論證，提出了以下處理方案。

(1)對鄰近敏感水體的隧道和長大隧道(長度>1 km)施工涌水實施清污分流。

(2)鄰近敏感水體的隧道施工涌水清污分流后清水單獨引出排放，廢水經廢水處理站處理達到GB8978—1996《污水綜合排放標準》一級標準后，引排至敏感水體外的支溝，原則上不得向其直接排放。受地形條件限制，確需向保護區和敏感水體排放的，應加深處理，達到受納水體水質標準，并安裝水質連續在線監測系統進行跟蹤監測。

(3)安裝在線監測系統[19]，當隧道高溫段施工[20]出現地熱水時，應結合具體水質、水量、水溫和現場地形條件等綜合采用垂直跌水、階梯跌水、降溫池、噴水池或冷卻塔等多種降溫方式進行降溫。

(4)安裝在線監測系統，當隧道含礦帶施工出現溶礦水時，應結合具體礦物類型、成分、水量和水質監測確定處理方案，利用隧道施工廢水高pH值的特性和pH值調節將重金屬成分加以沉淀并強化混凝工藝環節，實現對重金屬和F、As等污染物的協同去除。

5 結論

某高原鐵路為特大型鐵路工程，針對其工程內容復雜、生態環境敏感等工程特點和工作難點，項目環評工作中，采取多單位協同、分階段開展、實質性前期介入等方式創新環評管理模式；在工作過程中，采用遙感解譯、無人機航拍、激光測量、大場景、紅外相機等信息化、專業化、遠程現狀調查技術來提高調查精度和廣度，整合數據資源、建立數據平臺提升數據分析和影響評價效率，開展環保選址選線、全方位生態影響評價、地下水生態環境影響評價工作擴充環評報告內容。以上管理模式創新、新技術新手段應用、環評工作內容擴充等實踐，提升了某高原鐵路選址選線和先期開工段環評工作的質量，為其順利通過技術評審和批復奠定了基礎。同時，其主要工作模式和對重要環境目標采用的調查、評價技術方法，可為我國特大型鐵路建設項目環評工作的開展提供參考。