既有鐵路存在的環(huán)境影響及電化改造工程環(huán)境治理措施研究

劉 鳳

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

由于京原鐵路建成年代較早，受當(dāng)時技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件限制，環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)較低，工程沿線基本未采取環(huán)保措施，通過分析既有京原鐵路存在的主要環(huán)境影響，對照當(dāng)前國家環(huán)保要求，在其電化改造過程中提出了相關(guān)環(huán)境治理措施。

1 北京至原平鐵路電化改造工程（太原局管段）概況

京原鐵路起于北京鐵路樞紐石景山南站，終點(diǎn)位于北同蒲線原平站。途經(jīng)北京市、河北省、山西省，路線全長418.64 km。本文研究對象為既有京原鐵路太原局管段，途經(jīng)大同市靈丘縣，忻州市繁峙縣、代縣、原平市，路線全長184.67 km。

京原鐵路電化改造工程內(nèi)容主要為現(xiàn)狀掛網(wǎng)，無新建改線段，車站到發(fā)線維持既有。新建施工便道7.4 km；新建東河南、五臺山、棗林3 座接觸網(wǎng)工區(qū)及3 座牽引變電所。無分區(qū)所、平改立、小半徑改造等工程，既有線維持現(xiàn)狀不變。機(jī)車由內(nèi)燃改為電力機(jī)車牽引（牽引質(zhì)量不變），客貨混運(yùn)，客車速度目標(biāo)值為100 km/h，貨車速度目標(biāo)值為80 km/h。工程總投資108 635.38 萬元。

2 既有線環(huán)境影響回顧

2.1 噪聲

由于京原鐵路建成年代較早，工程沿線基本未采取噪聲防護(hù)措施?，F(xiàn)狀監(jiān)測共設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)147 處，其中30 m 以內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)14 處，30～60 m 監(jiān)測點(diǎn)83處，60 m 以外監(jiān)測點(diǎn)50 處。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，沿線部分敏感點(diǎn)受到既有鐵路噪聲的影響。距離鐵路外軌中心線30 m 處，晝間和夜間噪聲值均能達(dá)標(biāo)；距離鐵路外軌中心線30 m 以內(nèi)的敏感點(diǎn)，晝間均達(dá)標(biāo)，夜間有13 處超標(biāo)；距離鐵路外軌中心線30～60 m 區(qū)域，晝間均達(dá)標(biāo)，夜間有4 處敏感點(diǎn)超標(biāo)；距離鐵路外軌中心線60 m 以外區(qū)域，晝間均達(dá)標(biāo)，夜間有8 處敏感點(diǎn)超標(biāo)。

2.2 振動

由現(xiàn)狀踏勘和調(diào)查可知，本工程沿線居民住宅結(jié)構(gòu)多為Ⅲ類建筑，另分布有少量Ⅱ類建筑。本線建成較早，臨近既有鐵路區(qū)段受既有鐵路影響，現(xiàn)狀振級較高。距離外軌中心線30 m 及以外區(qū)域現(xiàn)狀監(jiān)測共設(shè)置測點(diǎn)70 處，Z 振級監(jiān)測值晝間為70.6～79.5 dB，夜間為71.2～79.8 dB，所有監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測值均滿足GB 10070—88 中“鐵路干線兩側(cè)”晝間80 dB夜間80 dB 標(biāo)準(zhǔn)要求。距離外軌中心線30 m 以內(nèi)區(qū)域現(xiàn)狀監(jiān)測共設(shè)測點(diǎn)34 處，Z 振級監(jiān)測值晝間為77.6～82.8 dB，夜間為77.5～83.2 dB，其中2 處測點(diǎn)晝、夜間監(jiān)測值均超過80 dB，超出值為1.8～3.2 dB，主要原因是敏感點(diǎn)距既有鐵路較近，且其中1 處位于路塹地段。

2.3 環(huán)境空氣

擬改建鐵路外軌中心線兩側(cè)200 m 區(qū)域內(nèi)共有環(huán)境空氣敏感目標(biāo)136 處，其中居民住宅110 處，學(xué)校、醫(yī)院等特殊敏感點(diǎn)26 處。經(jīng)調(diào)查，既有京原鐵路沿線均采用燃煤鍋爐供暖。鍋爐主要以小噸位鍋爐為主，使用低硫煤，煙塵、SO2的排放濃度不滿足《鍋爐大氣污染排放物標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13271—2012）標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

2.4 水環(huán)境

2.4.1 污水處理

既有京原鐵路各站段生活污水主要來源于食堂、浴室、鍋爐房及生產(chǎn)生活辦公房屋，主要污染物為CODcr、BOD5、SS、氨氮。

經(jīng)調(diào)查，沿線車站定員較少，多采用旱廁，各車站辦公房屋等產(chǎn)生生活污水大約1～2 m3/d，污水以散排為主，污水水質(zhì)不能滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)排放限值要求。

2.4.2 穿越水源保護(hù)區(qū)

由于京原鐵路始建于1965年，于1972年交付使用，水源地劃分時間為2009年。既有京原鐵路穿越靈丘縣水源保護(hù)區(qū)、峨口鎮(zhèn)水源保護(hù)區(qū)、棗林鎮(zhèn)水源保護(hù)區(qū)、集義鄉(xiāng)水源保護(hù)區(qū)、砂河鎮(zhèn)水源保護(hù)區(qū)、杏園鎮(zhèn)水源保護(hù)區(qū)、西鎮(zhèn)水源保護(hù)區(qū)7 處地下飲用水水源一級保護(hù)區(qū)，穿越保護(hù)區(qū)段均為路基形式。

京原鐵路作為既有建筑已長久存在且遠(yuǎn)早于上述各水源保護(hù)區(qū)的建立，已成為環(huán)境的一部分，本次電氣化改造僅對現(xiàn)有鐵路掛網(wǎng)，路線無法避讓現(xiàn)有地下水飲用水源保護(hù)區(qū)。電氣化改造不會在各水源保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行其他施工活動，掛網(wǎng)施工將采取嚴(yán)格的水源保護(hù)措施，對各飲用水源的影響小，同時山西省環(huán)境保護(hù)廳、忻州市政府和大同市政府按照《中華人民共和國水污染防治法》和環(huán)保部辦公廳《關(guān)于水污染防治法中飲用水水源保護(hù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行法律解釋有關(guān)意見的復(fù)函》同意擬改建鐵路穿越上述飲用水水源保護(hù)區(qū)。因此，擬改建鐵路穿越上述水源保護(hù)區(qū)不違背《中華人民共和國水污染防治法》等法律法規(guī)規(guī)定，在既有占地內(nèi)進(jìn)行電氣化改造是合理可行的。從目前既有京原鐵路的運(yùn)營情況來看，未對各飲用水源造成明顯的影響。

2.5 生態(tài)

2.5.1 生態(tài)影響

既有京原鐵路路基狀態(tài)良好，部分路段對路基邊坡采取了植物措施為主、工程措施為輔，或二者相結(jié)合的措施進(jìn)行防護(hù)，不同形式、高度的路基，防護(hù)措施有所不同，絕大多數(shù)段落路基穩(wěn)定，部分車站設(shè)置了園林景觀。

2.5.2 環(huán)境敏感區(qū)

既有京原鐵路沿線臨近1 處特殊生態(tài)敏感區(qū)即靈丘黑鸛省級自然保護(hù)區(qū)（平型關(guān)站—東淤地站間以隧道形式緊鄰保護(hù)區(qū)邊界，項目占地不涉及保護(hù)區(qū)范圍），保護(hù)區(qū)年代晚于京原鐵路的建設(shè)。從目前既有京原線的運(yùn)營來看，未對自然保護(hù)區(qū)造成明顯的影響。

3 治理措施

3.1 工程“以新帶老”措施

既有京原鐵路沿線車站設(shè)置有旱廁，采暖為燃煤鍋爐。本次電化工程擬采取“以新帶老”環(huán)保措施，具體見表1。

表1 電化工程“以新帶老”環(huán)保措施

3.2 振動影響治理要求

為盡量降低鐵路建設(shè)對環(huán)境振動影響，建議沿線政府規(guī)劃、建設(shè)、環(huán)保部門在規(guī)劃管理鐵路兩側(cè)土地時充分考慮沿線振級水平較高的實際，劃定一定范圍的緩沖區(qū)，臨近線路兩側(cè)30 m 以內(nèi)區(qū)域禁止新建居民住宅、學(xué)校、醫(yī)院等振動敏感建筑物。

在施工期間部分施工機(jī)械會對周圍環(huán)境造成振動影響，須在施工期間合理安排作業(yè)順序，并采取一定的防護(hù)措施，提高施工人員的環(huán)保意識，以求有效降低施工期間環(huán)境振動的影響。施工結(jié)束后其對環(huán)境振動的影響也隨之消失。

建議工程投入運(yùn)行后，定期對全線軌道進(jìn)行打磨，消除軌道上的磨損，減少輪軌間接觸面的不平順度；為改善車輪不圓整引起的振動，應(yīng)定期進(jìn)行鏇輪。隨著我國鐵路運(yùn)輸業(yè)、機(jī)車及車輛制造工業(yè)的發(fā)展，線路軌道條件逐漸提高，新型車輛會逐步更新替換既有老式車體，軌道打磨等大型機(jī)械的國產(chǎn)化、普及化，這些技術(shù)手段對減輕振動影響是較為有利的。

4 結(jié)論

4.1 主要影響

該工程為既有鐵路電氣化改造工程，主要工程在既有鐵路用地界內(nèi)實施，電氣化改造工程對于實現(xiàn)鐵路現(xiàn)代化建設(shè)、節(jié)約運(yùn)營成本、節(jié)能減排、提高效率等方面都有重要意義。雖然工程改造對所經(jīng)區(qū)域的生態(tài)、聲、振動、水、大氣等環(huán)境產(chǎn)生不同程度的影響，但工程涉及車流較現(xiàn)狀增量很小，沿線敏感點(diǎn)噪聲、振動水平基本維持現(xiàn)狀，對環(huán)境影響小。

4.2 主要治理措施

電化工程對沿線場站采取小型燃煤鍋爐拆除，拆除后的場站采暖均采用電輔助空氣源熱泵空調(diào)設(shè)備供暖。電化工程對原平站、代縣站、繁峙站、靈丘站4 處車站污水經(jīng)化糞池處理水質(zhì)達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 31962—2015）相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后納入當(dāng)?shù)爻鞘形鬯芫W(wǎng)；其余17 處車站（沒有車站位于水源地保護(hù)區(qū)）采取厭氧生物濾槽+沙濾處理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）一級標(biāo)準(zhǔn)后部分用于綠化，其余達(dá)標(biāo)排放，排入附近荒溝。對沿線超標(biāo)的敏感點(diǎn)根據(jù)實際情況擬采取聲屏障4 810 延米，隔聲窗措施2 290 m2。在采取降噪措施后，沿線各敏感點(diǎn)距鐵路外軌中心線30 m 以內(nèi)區(qū)域受鐵路噪聲影響改善，4b 類和2 類區(qū)均能滿足對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.3 未來建議

a）由于歷史原因，鐵路邊界內(nèi)建有不少居民住宅等敏感建筑物，敏感點(diǎn)距離鐵路過近導(dǎo)致其振動超標(biāo)，建議沿線政府規(guī)劃、建設(shè)、環(huán)保部門在規(guī)劃管理鐵路兩側(cè)土地時充分考慮沿線振級水平較高的實際，劃定一定范圍的緩沖區(qū)，臨近線路兩側(cè)30 m 以內(nèi)禁止新建居民住宅、學(xué)校、醫(yī)院等振動敏感建筑物。

b）建議該工程投入運(yùn)行后，定期對全線軌道進(jìn)行打磨，消除軌道上的磨損，減少輪軌間接觸面的不平順度；為改善車輪不圓整引起的振動，應(yīng)定期進(jìn)行鏇輪。隨著我國鐵路運(yùn)輸業(yè)、機(jī)車及車輛制造工業(yè)的發(fā)展，線路軌道條件逐漸提高，新型車輛會逐步更新替換既有老式車體，軌道打磨等大型機(jī)械的國產(chǎn)化、普及化，這些技術(shù)手段對減輕振動影響是較為有利的。