工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)公園影響分析
——以濟(jì)南至樂陵高速公路南延工程為例

亓協(xié)全 李越 韓琳

1 中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東 濟(jì)南 250013

2 山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，山東 濟(jì)南 250014

高速公路、高速鐵路等線性工程建設(shè)改善了我國(guó)交通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系[1]，有效的拉動(dòng)了內(nèi)需，刺激高速公路沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)繁榮和發(fā)展，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和空間格局演化具有重要的作用[2]。地質(zhì)公園憑借其獨(dú)特的地質(zhì)遺跡資源和自然人文資源，具有較高的地學(xué)意義、研究意義和生態(tài)保護(hù)價(jià)值[3-4]。由于高速公路、高速鐵路等線型工程線路長(zhǎng)、跨度大，在路線選擇時(shí)會(huì)不可避免的要穿越地質(zhì)公園[5]，這就需要開展工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)公園內(nèi)地質(zhì)遺跡、自然人文資源、園內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施等的影響評(píng)價(jià)[6]。本文以濟(jì)南至樂陵高速公路南延工程對(duì)濟(jì)南華山省級(jí)地質(zhì)公園的影響為例進(jìn)行分析。

1 工程概況

濟(jì)南至樂陵高速公路南延線工程是山東省高速公路規(guī)劃路網(wǎng)的重要組成部分，向北順接濟(jì)南至樂陵高速公路并與青銀高速公路連接，向南與濟(jì)廣高速公路連接并順接規(guī)劃的城市主干道荷花路，建成后可為濟(jì)南市中東部市區(qū)向北京、濱州、東營(yíng)方向增加一個(gè)快速通道，對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。

該工程長(zhǎng)10.872公里，其南段3.43km在華山省級(jí)地質(zhì)公園內(nèi)。公園內(nèi)主要建設(shè)南岸引橋、南岸高架橋、華山互通主線橋、華山樞紐立交。

華山互通主線橋和華山樞紐立交匝道采用填方外，其余路段采用高架形式，橋體最高處12.0m，最低6.7m，平均8.0m。橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)見表1，樞紐立交設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。

表1 橋梁設(shè)計(jì)參數(shù)Table 1 Design parameters of bridge

表2 樞紐立交設(shè)計(jì)參數(shù)Table 2 Design Parameters of Hub Flyovers

2 華山省級(jí)地質(zhì)公園概況

山東濟(jì)南華山省級(jí)地質(zhì)公園，2007年批準(zhǔn)建設(shè)，位于濟(jì)南市歷城區(qū)華山街道，東西長(zhǎng)約14公里，南北寬約10km，總面積為60.65km2。地質(zhì)公園分為四個(gè)景區(qū)（黃河景區(qū)、華山景區(qū)、小清河景區(qū)和桃園景區(qū)）和兩條科考科普路線（路線一：該路線主要景點(diǎn)有華陽宮、佛教居士功德林、祥云亭、龜石、蛇石、呂祖廟、文昌閣、飛升巖等；路線二：該路線沿途主要景點(diǎn)有巖漿巖侵入剖面、巖漿巖長(zhǎng)石脈、采礦遺跡、巖漿巖噴出旋回、巖漿巖捕擄體等）。

地質(zhì)公園內(nèi)地質(zhì)地貌景觀獨(dú)特，具有國(guó)內(nèi)少見的巖漿巖奇峰和各種風(fēng)化地貌、眾多的象形石、巖漿巖地層剖面以及地質(zhì)構(gòu)造等[7]。華山完整地保留了巖漿巖的三次侵入痕跡，國(guó)內(nèi)罕見，還分布有大量的泉、瀑布、湖、河、人文景觀、石刻、古樹等景觀。因此，華山地質(zhì)公園內(nèi)的地質(zhì)地貌、水體景觀、石刻、古樹及人文景觀具國(guó)內(nèi)典型性和稀有性，并且保存完好，具有極高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值[8]。

2.1 地質(zhì)遺跡資源類型

地質(zhì)公園內(nèi)地質(zhì)遺跡分布廣、類型多，主要分為地質(zhì)剖面、地質(zhì)構(gòu)造、地貌景觀、水體景觀和環(huán)境地質(zhì)景觀燈五大類九個(gè)亞類[7]（表3）。

表3 地質(zhì)遺跡類型Table 3 Types of geological relics

2.2 地質(zhì)遺跡保護(hù)級(jí)別

園內(nèi)地質(zhì)遺跡保護(hù)級(jí)別分為省級(jí)和市縣級(jí)2級(jí)，其中省級(jí)地質(zhì)遺跡14處，市縣級(jí)地質(zhì)遺跡6處。

公園內(nèi)地質(zhì)遺跡分級(jí)見表4，建設(shè)項(xiàng)目與地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡資源位置關(guān)系見圖1。

表4 地質(zhì)遺跡分級(jí)Tab 4 Classification of Geological relics

圖1 擬建工程與地質(zhì)公園位置關(guān)系Fig.1 Location relation between proposed project and geopark

2.3 地質(zhì)公園保護(hù)區(qū)劃

山東濟(jì)南華山省級(jí)地質(zhì)公園保護(hù)區(qū)分為：二級(jí)保護(hù)區(qū)、三級(jí)保護(hù)區(qū)和一般保護(hù)區(qū)三個(gè)級(jí)別。

二級(jí)保護(hù)區(qū)：總面積0.03km2，分為兩個(gè)亞區(qū)，一是位于華山西側(cè)，面積0.01km2；二是位于華泉周邊，面積0.02km2。區(qū)內(nèi)不得建設(shè)除必要的地學(xué)旅游設(shè)施以外的生產(chǎn)設(shè)施；嚴(yán)禁開展生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。

三級(jí)保護(hù)區(qū)：設(shè)于二級(jí)保護(hù)區(qū)的外圍地帶，總面積1.35km2。三級(jí)保護(hù)區(qū)分為四個(gè)亞區(qū)，分別位于華山山體、南臥牛山山體、臥牛山山體、桃園地?zé)釁^(qū)，面積分別為0.48km2、0.26km2、0.24km2、0.37km2。區(qū)內(nèi)限制建設(shè)與地學(xué)景觀游賞無關(guān)的建筑，各項(xiàng)建設(shè)與設(shè)施應(yīng)與景觀環(huán)境協(xié)調(diào)；不得從事破壞性的科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)習(xí)和標(biāo)本采集活動(dòng)。

一般保護(hù)區(qū)：除了二級(jí)保護(hù)區(qū)、三級(jí)保護(hù)區(qū)以外的其它區(qū)域，面積59.27km2。一般保護(hù)區(qū)內(nèi)無需要保護(hù)的地質(zhì)遺跡。

3 擬建公路對(duì)地質(zhì)公園的影響分析

3.1 施工期對(duì)地質(zhì)公園影響分析

擬建工程歷城段位于地質(zhì)遺跡保護(hù)規(guī)劃的一般保護(hù)區(qū)內(nèi)，一般保護(hù)區(qū)內(nèi)無需保護(hù)的地質(zhì)遺跡和自然人文資源。工程建設(shè)主要為樁基基礎(chǔ)施工、混凝土澆筑、路面鋪設(shè)以及施工材料的加工、攪拌和預(yù)制等，不存在開山采石、爆破施工、大量抽排地下水、開采地下熱水的情況，不存在破壞地質(zhì)遺跡和自然人文資源的工程活動(dòng)；但工程施工過程中的基礎(chǔ)開挖、樁基施工、混凝土攪拌、材料運(yùn)輸、吊裝等在地質(zhì)公園科考科普路線可視范圍內(nèi)，工程施工過程中會(huì)對(duì)地質(zhì)公園內(nèi)的地質(zhì)遺跡景觀、自然人文資源科考科普游覽產(chǎn)生一定視覺影響，施工期影響為暫時(shí)性的。

3.2 運(yùn)營(yíng)期對(duì)地質(zhì)公園的影響分析

該項(xiàng)目為高速公路建設(shè)項(xiàng)目，屬于山東省高速公路網(wǎng)的一部分，項(xiàng)目建成后為濟(jì)南市中東部市區(qū)向北京、濱州、東營(yíng)方向增加一個(gè)快速通道，改善省會(huì)城市對(duì)外交通出行條件，高速公路建成后運(yùn)行不會(huì)對(duì)地質(zhì)公園內(nèi)地質(zhì)遺跡和自然人文資源造成破壞。從另一方面講，工程建成通車后園區(qū)內(nèi)新增了一條觀賞地質(zhì)遺跡和自然人文資源的通道。

4 工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)公園影響評(píng)價(jià)模型

建設(shè)項(xiàng)目對(duì)地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡產(chǎn)生影響的因素眾多，各種因素交錯(cuò)復(fù)雜，尚無明確的評(píng)價(jià)方法。筆者采用地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)中改造性強(qiáng)的綜合指數(shù)法。該方法的基本思路是利用層次分析法計(jì)算的權(quán)重和模糊評(píng)判法取得的數(shù)值進(jìn)行累乘，然后相加，最后計(jì)算出綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。

4.1 技術(shù)路線

進(jìn)行定量評(píng)價(jià)第一步，確定公路建設(shè)和華山地質(zhì)公園的客觀條件；第二步，制定保護(hù)區(qū)等級(jí)評(píng)定規(guī)則，確定評(píng)價(jià)因子；第三步，根據(jù)客觀情況對(duì)評(píng)價(jià)因子賦值；第四步，計(jì)算各地質(zhì)遺跡等級(jí)評(píng)價(jià)綜合得分；第五步，根據(jù)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)分區(qū)。

評(píng)價(jià)流程簡(jiǎn)述如下：選擇評(píng)價(jià)方法→評(píng)價(jià)因子選擇→確定權(quán)重→綜合評(píng)價(jià)→分級(jí)分區(qū)。

該方法根據(jù)保護(hù)區(qū)各評(píng)價(jià)因子等級(jí)高低，分別給予相應(yīng)的權(quán)重值。考慮建設(shè)項(xiàng)目大、中、小和保護(hù)等級(jí)二級(jí)、三級(jí)、一般等客觀情況，評(píng)價(jià)因子分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3個(gè)等級(jí)，因子權(quán)重見表5，對(duì)應(yīng)的等級(jí)分值為90、60、30，因子指數(shù)等于等級(jí)權(quán)重乘以等級(jí)得分，各評(píng)價(jià)因子指數(shù)相加之和即為保護(hù)區(qū)綜合質(zhì)量指數(shù)[9]。

計(jì)算公式見公式（1）：

式中，A為保護(hù)區(qū)綜合質(zhì)量指數(shù)；Ci為評(píng)價(jià)因子i權(quán)重；Xij為評(píng)價(jià)因子i的評(píng)價(jià)等級(jí)j得分；Fij評(píng)價(jià)因子i的評(píng)價(jià)等級(jí)j權(quán)重。

4.2 評(píng)價(jià)因子選擇

評(píng)價(jià)體系中評(píng)價(jià)因子的選擇至關(guān)重要，評(píng)價(jià)因子選擇的優(yōu)劣不僅能影響等級(jí)評(píng)價(jià)的科學(xué)性，還會(huì)影響到評(píng)價(jià)精度的高低，要在眾多的因素中選出具有代表性的、利于定量化研究的主導(dǎo)性因子作為評(píng)價(jià)因子[10-11]。

根據(jù)客觀情況確定評(píng)價(jià)因子為：建設(shè)規(guī)模、施工破壞程度、所處保護(hù)區(qū)等級(jí)、距最近地質(zhì)遺跡距離。

表5 評(píng)價(jià)因子和因子等級(jí)權(quán)重一覽表Table 5 Summary of evaluation factors and factor level weights

4.3 因子權(quán)重、等級(jí)分值確定

指標(biāo)的權(quán)重值是在層次分析法、結(jié)合專家打分、類比等基礎(chǔ)上確定的[11]，結(jié)合地質(zhì)公園的實(shí)際情況，確定本次評(píng)價(jià)體系。建設(shè)項(xiàng)目對(duì)華山地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡影響客觀情況概括如下：

（1）擬建工程全部位于地質(zhì)公園一般保護(hù)區(qū)內(nèi)，沒有需保護(hù)的地質(zhì)遺跡。

（2）工程建設(shè)距各地質(zhì)遺跡點(diǎn)均尚有一定距離。擬建工程與最近的地質(zhì)遺跡點(diǎn)15號(hào)點(diǎn)臥牛山，直線距離0.9km，與最近的科考科普路線直線距離3.10km。

（3）建設(shè)不破壞地質(zhì)遺跡。工程建設(shè)主要為樁基基礎(chǔ)施工、混凝土澆筑、路面鋪設(shè)以及施工材料的加工、攪拌和預(yù)制等，不存在開山采石、爆破施工、大量抽排地下水、開采地下熱水的情況。

（4）存在一定視覺污染。施工過程中的基礎(chǔ)開挖、樁基施工、混凝土攪拌、材料運(yùn)輸、吊裝等在地質(zhì)公園科考科普路線可視范圍內(nèi)，工程施工過程中會(huì)對(duì)地質(zhì)公園內(nèi)的地質(zhì)遺跡景觀科考科普游覽產(chǎn)生一定視覺影響。

據(jù)此確定本評(píng)價(jià)體系評(píng)價(jià)因子和因子等級(jí)權(quán)重（表5）。值得注意的是該評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)因子的選擇和因子權(quán)重的確定可根據(jù)不同客觀條件靈活選擇。

4.4 評(píng)價(jià)等級(jí)的確定

首先，列舉各保護(hù)區(qū)各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子情況（表6）；其次，計(jì)算各保護(hù)區(qū)各評(píng)價(jià)因子等級(jí)權(quán)重；最后，乘以因子權(quán)重，確定各保護(hù)區(qū)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。

表6 評(píng)價(jià)因子客觀分析一覽表Table 6 Summary of objective analysis of evaluation factors

4.5 保護(hù)區(qū)分級(jí)結(jié)果

根據(jù)評(píng)價(jià)分級(jí)表（表7），得出評(píng)價(jià)分級(jí)結(jié)果（表8）。經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，華山樞紐立交對(duì)地質(zhì)公園內(nèi)臥牛山地質(zhì)遺跡點(diǎn)影響程度為中等，對(duì)其它地質(zhì)遺跡、自然人文資源影響?。还こ唐渌ㄔO(shè)內(nèi)容對(duì)地質(zhì)公園內(nèi)地質(zhì)遺跡、自然人文資源等影響程度均為小。

表7 綜合評(píng)價(jià)分級(jí)表Table 7 Comprehensive evaluation classification table

表8 評(píng)價(jià)結(jié)果一覽表Tab 8 Summary of evaluation results

5 結(jié)論與建議

擬建工程穿越地質(zhì)公園段，位于山東濟(jì)南華山地質(zhì)公園保護(hù)區(qū)劃一般保護(hù)區(qū)內(nèi)，區(qū)內(nèi)無需保護(hù)的地質(zhì)遺跡和自然人文資源；擬建工程施工期、營(yíng)運(yùn)期不破壞地質(zhì)遺跡和自然人文資源；施工期對(duì)科考科普游覽產(chǎn)生暫時(shí)性視覺影響。通過引入層次分析法原理，對(duì)工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)公園的影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)顯示：擬建工程華山樞紐立交對(duì)地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡影響程度為中等，工程其他建設(shè)內(nèi)容對(duì)地質(zhì)遺跡、自然人文資源影響程度均為小。建議擬建工程設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮科學(xué)性、美觀性、先進(jìn)性，設(shè)施的顏色、外觀等盡可能與地質(zhì)公園內(nèi)景觀環(huán)境相協(xié)調(diào)；工程建設(shè)施工過程中做好灑水、降塵、降噪，盡可能的縮小施工布局，減少因工程施工對(duì)地質(zhì)公園產(chǎn)生的視覺和科普游覽影響；工程建設(shè)完成后及時(shí)對(duì)建設(shè)臨時(shí)用地進(jìn)行復(fù)墾。