鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理理論與實踐

魏 強，韓美清，徐學存

（1. 中國國家鐵路集團有限公司 工程管理中心，北京 100038；2. 中國鐵道科學研究院集團有限公司 節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081）

近年來我國鐵路建設(shè)快速推進，“十三五”期間全國鐵路營業(yè)里程由12.10 萬公里增加到14.63 萬公里、增長20.9%，高鐵由1.98 萬公里增加到3.79 萬公里[1]。黨的十八大以來，“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)保護理念已經(jīng)深入人心，特別是國家、主管部門出臺或修訂了一系列法律法規(guī)和標準規(guī)定，監(jiān)督管理日益嚴格，對工程建設(shè)環(huán)境保護與水土保持(以下簡稱“環(huán)水?！?管理提出了更高的要求。為響應(yīng)國家政策要求，解決當前及今后工程建設(shè)中涉及的實際問題，中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱“國鐵集團”)通過鐵路建設(shè)實踐，建立了較為完善的環(huán)水保管理體系，制訂了管理標準和管理辦法，開發(fā)了信息化管理系統(tǒng)，采取了有效的技術(shù)方案和措施，保證了鐵路建設(shè)符合環(huán)水保要求，做到了依法建設(shè)[2-4]。

1 鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理理論體系

1.1 鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理體系要素

建立鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理體系，需要多專業(yè)、多層面的專業(yè)知識和管理實踐。從專業(yè)內(nèi)容角度，組成環(huán)水保管理體系的要素主要包括:環(huán)水保法律法規(guī)及專業(yè)技術(shù)、鐵路建設(shè)項目管理理論、鐵路工程建造技術(shù)和智能化信息化管理系統(tǒng)。體系組成要素如圖1所示。

（1）環(huán)水保管理應(yīng)依照環(huán)水保法律法規(guī)和專業(yè)技術(shù)要求設(shè)置。法律法規(guī)的范疇包括了建設(shè)項目法規(guī)中環(huán)水保相關(guān)規(guī)定和環(huán)水保專門法規(guī)的要求；專業(yè)技術(shù)規(guī)定則以各類環(huán)水保設(shè)計規(guī)范、污染防治和水土保持標準為主。環(huán)水保管理制度建設(shè)、目標考核均需滿足法規(guī)和標準要求。例如，工程項目在可行性研究階段應(yīng)進行環(huán)境保護和水土保持專項方案的編制和評估，在實施階段落實“三同時”要求，在竣工驗收階段按照自主驗收程序和要求進行驗收等。

圖1 鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理體系組成要素

（2）環(huán)水保過程管理依托于鐵路建設(shè)項目管理理論而具體開展。經(jīng)過多年的鐵路建設(shè)實踐，形成了“以建設(shè)目標為引領(lǐng)、以施工組織為主線、以標準化管理為抓手的”管理理論，其中管理目標一般由質(zhì)量、安全、工期、投資控制、環(huán)境保護、和諧穩(wěn)定等內(nèi)容組成，對施工組織推行動態(tài)管理理念；標準化管理則形成了以“管理標準、技術(shù)標準、作業(yè)標準”為主要內(nèi)容的理論知識體系[5]。

（3）環(huán)水保管理應(yīng)努力提高工程建造技術(shù)水平。以考評為主的管理標準、強制執(zhí)行的技術(shù)標準、指導施工的作業(yè)標準，使設(shè)計方案和實施效果符合環(huán)水保批復(fù)要求，最終需通過建造技術(shù)水平的提高，不斷完善環(huán)水保工程和設(shè)施的設(shè)計、施工水平，才能達到標準要求且經(jīng)濟可行。

（4）環(huán)水保管理應(yīng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的支撐作用。隨著信息化的高速發(fā)展，環(huán)水保管理應(yīng)采取先進的管理手段，通過信息化管理系統(tǒng)、在線監(jiān)控檢測、智能化分析等，并依托現(xiàn)有的鐵路工程管理平臺[6]，實現(xiàn)數(shù)字化、智慧管理。

1.2 鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理體系框架

以要素為基礎(chǔ)，鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理體系包括目標體系、標準體系、支撐體系、保障體系，體系框架如圖2所示。

圖2 鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理體系框架

（1）目標體系。包括項目建設(shè)環(huán)水保總體目標，各項內(nèi)容的具體目標。目標體系是組織聯(lián)系其他體系要素的根本，總體目標明確了項目環(huán)水保管理的方向，通過具體目標進行階段化、層次化、量化分解，從而進一步構(gòu)建實施細則。

（2）標準體系。以環(huán)水保管理理論成果為基礎(chǔ)，主要包括管理標準(考評標準)、技術(shù)標準、作業(yè)標準。鐵路項目建設(shè)全過程環(huán)水保管理的各類制度、辦法，設(shè)計、施工、驗收標準，作業(yè)指導書等，是開展環(huán)水保工作和實施管理的基礎(chǔ)保證。標準內(nèi)容源于建設(shè)實踐經(jīng)驗的總結(jié)、技術(shù)進步、標準化要求的推廣，體系本身不斷進行動態(tài)調(diào)整和完善，以符合目標實現(xiàn)的根本要求。

（3）支撐體系。為開展工作和實現(xiàn)各環(huán)節(jié)目標需要的管理模式、技術(shù)手段、資源等構(gòu)成了支撐體系。經(jīng)過不斷發(fā)展，鐵路建設(shè)項目管理目前主要依托技術(shù)創(chuàng)新，推行采用信息化模式提高管理能力，包括先進技術(shù)裝備，管理平臺、數(shù)據(jù)采集終端、智能化判識和分析系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用等，以滿足現(xiàn)代化管理的實際需求。

（4）保障體系。即管理體系運行的職能保障及其相關(guān)要素，主要依靠管理手段，包括組織機構(gòu)、職責分工、管理制度、考核激勵等。保障體系本質(zhì)上是各管理功能實施的載體，與其他體系和要素相互融合并隨之變化與調(diào)整，以適應(yīng)和促進管理功能的實現(xiàn)。

2 鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理實踐

2.1 規(guī)范管理，依法合規(guī)進行建設(shè)

隨著國家環(huán)水保政策的變化，國鐵集團出臺了一系列管理辦法以完善鐵路建設(shè)項目全過程環(huán)水保管理。

（1）制定強制措施，抓好設(shè)計源頭。①棄渣場、拌和站、梁場按照“一場一圖”要求進行專門設(shè)計，隧道排污按照“一洞一圖”要求進行設(shè)計。②建立其他專業(yè)與環(huán)水保專業(yè)審核聯(lián)簽制度，確保各項環(huán)水保措施與主體工程同時設(shè)計。環(huán)境敏感區(qū)或重要噪聲敏感點路段相關(guān)專業(yè)施工圖未經(jīng)環(huán)水保專業(yè)審核不得交付實施。

（2）強化施工監(jiān)督，確?！叭瑫r”制度落地。①建設(shè)項目環(huán)評、水保文件完成批復(fù)后，嚴格控制重大變動，確實構(gòu)成重大變動的，及時組織完成評審或報批程序。②按照設(shè)計文件規(guī)范施工，特別對敏感區(qū)路段工程施工進行重點管理。例如，重點查處棄渣場“未批先棄”的行為，對不具備棄渣場工點施工圖設(shè)計、施工組織方案批復(fù)、作業(yè)指導書、臨時用地征用手續(xù)批復(fù)等前提條件的，不得棄渣；強制要求隧道正式開挖前必須先建設(shè)完成施工廢水處理設(shè)施，并經(jīng)組織檢查驗收合格。

（3）執(zhí)行內(nèi)審制度，確保項目依法投產(chǎn)。①實行內(nèi)部審查制度，制定了環(huán)水保工程靜動態(tài)驗收辦法，強調(diào)棄渣場穩(wěn)定性評估和隔聲窗在動態(tài)驗收前實施完成。②按照主管部門有關(guān)要求認真履行環(huán)保、水保驗收主體責任，組織開展環(huán)保、水保驗收工作。規(guī)定在項目開通運行前完成環(huán)保、水保自主驗收工作，并將驗收情況納入年度考核。

2.2 樣板引路，總結(jié)形成標準體系

總結(jié)鐵路建設(shè)中環(huán)境保護好的做法，以現(xiàn)場會或提煉管理經(jīng)驗的方式進行全路固化、推廣和應(yīng)用。

（1）制定了《高速鐵路環(huán)境保護與水土保持工程技術(shù)管理手冊》。明確了環(huán)水保工作的管理內(nèi)容、管理體系和重點工作，從前期階段、施工階段、竣工驗收階段3 個階段分別規(guī)定了工作內(nèi)容、管理重點和技術(shù)要點，并明確了變更設(shè)計管理和資料整理歸檔的程序[7]。

（2）制定了《鐵路隧道工程施工期生產(chǎn)廢水處理技術(shù)管理手冊》。依托成蘭鐵路工程試驗技術(shù)成果，結(jié)合鐵路隧道施工廢水特點，明確鐵路隧道施工期生產(chǎn)廢水處理的建設(shè)管理職責，制定了工藝設(shè)計標準和施工組織要求，對運行管理和環(huán)境檢測進行了規(guī)范管理[8]。

（3）制定了《鐵路建設(shè)項目棄渣場技術(shù)管理手冊》。依托成蘭鐵路、商合杭鐵路的管理經(jīng)驗，對棄渣場管理提出了基本要求，規(guī)范了設(shè)計方法和施工組織方案，對棄渣場的質(zhì)量控制和變更設(shè)計做出了規(guī)定[9]，制定了驗收移交的工作程序和管理流程，并提出了信息化管理和監(jiān)控的方案。

（4）制定了《環(huán)境保護與水土保持管理考核標準》(京冀鐵綜辦〔2018〕42號)。在京雄鐵路建設(shè)中，結(jié)合項目特點，制定了環(huán)水保管理考核標準，從技術(shù)角度規(guī)定了建設(shè)單位、監(jiān)理單位、檢測單位、施工單位的考核內(nèi)容、評價標準、結(jié)果判斷等，形成了完整的考核標準體系[10]。

2.3 技術(shù)支撐，強化專項保護措施

在實踐中通過技術(shù)創(chuàng)新、特殊強化措施設(shè)計提高管理水平和環(huán)保效果，體現(xiàn)了支撐體系作用和技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的關(guān)鍵性，并為不斷改進和優(yōu)化標準體系、保障體系提供了推動力。

2.3.1 技術(shù)創(chuàng)新

（1）廢水廢渣自動分離回收工藝。由砂石分離機、壓濾機、攪拌器、隔膜泵和收集池、攪拌池及清水池作為配套設(shè)施組合而成。廢棄混凝土及車輛罐體沖洗廢水在分離機作用下，實現(xiàn)砂石和水泥漿的分離，水泥漿流入收集池，經(jīng)沉淀后進入攪拌池，經(jīng)攪拌器間歇周期性勻速工作防止沉淀，再被強制吸入壓濾機分離出粉餅和清水。該工藝在商合杭鐵路進行了應(yīng)用，實現(xiàn)了廢水、廢渣零排放，解決了工地剩余混凝土的污染問題，實現(xiàn)了水資源綜合利用并節(jié)約了費用，環(huán)境效益顯著[11]。

（2）鉆孔灌注樁泥漿循環(huán)利用技術(shù)。滬通長江大橋水上鉆孔灌注樁采用泥漿分離器分離鉆渣，含渣泥漿經(jīng)過濾篩一級過濾、黑旋風泥漿處理器二級除砂、回流路徑三級自然沉淀后，進入孔內(nèi)循環(huán)(見圖3)。泥漿處理器除砂效率達90%以上，形成的回流泥漿含砂率在3%左右，提高了鉆孔泥漿循環(huán)利用效率。同時，經(jīng)泥漿處理器分離后的鉆渣含水量非常低，減少了大量廢漿排放。

通過上述技術(shù)創(chuàng)新，為水環(huán)境保護問題，尤其是跨敏感水體的鐵路項目施工期環(huán)保工作提供了技術(shù)儲備，可進一步細化技術(shù)方案、管理要求后進行應(yīng)用推廣。

2.3.2 特殊保護

（1）對大天鵝的保護措施。蒙華鐵路三門峽黃河公鐵兩用大橋穿越了黃河濕地國家級自然保護區(qū)，與以大天鵝(國家II 級保護動物)為主的珍稀水鳥主要分布區(qū)域之一蒼龍湖的最近距離僅為470 m。為減輕運營期對大天鵝的噪聲、燈光影響，大橋橋面采用彈性道砟墊減小列車經(jīng)過噪聲源強2.0～3.0 dB；大橋兩側(cè)安裝高2.5 m 的遮光屏障，阻擋列車夜間車燈對大天鵝棲息地的照射。措施實施后，大橋兩側(cè)大天鵝數(shù)量與往年保持相近，棲息活動未受到明顯驚擾影響。

（2）對朱鹮保護區(qū)的保護措施。西成客運專線穿越陜西漢中朱鹮國家級自然保護區(qū)，為保護該物種免受鐵路運行碰撞影響，科研單位圍繞工程保護措施進行了深入研究、論證和試驗，采用線路兩側(cè)設(shè)置高度4 m 金屬編織防護網(wǎng)并安裝反光警示條的防護方案。該線路開通后，防撞網(wǎng)實施效果跟蹤觀測未發(fā)現(xiàn)朱鹮與列車相撞事件，朱鹮活動范圍也未受鐵路運營影響[12]。

（3）大熊貓及其棲息地的保護措施。成蘭鐵路穿越千佛山和寶頂溝自然保護區(qū)大熊貓棲息地，分布有野生大熊貓42只。線路采用長隧道形式穿越保護區(qū)大熊貓棲息地，降低進出口設(shè)計標高，穿越地表區(qū)域海拔界于1 060～1 800 m 之間，遠離了自然保護區(qū)內(nèi)海拔2 000 m 以上大熊貓活動的主要垂向區(qū)域及取食的主要竹類分布區(qū)，取消車站客運功能，采取科學手段對大熊貓及其棲息地開展生態(tài)監(jiān)測，優(yōu)化保護方案。通過以上專項繞避、監(jiān)控措施，將鐵路建設(shè)、運營對大熊貓的影響減小至最低程度[13]。

（4）對“小鳥天堂”的保護措施?！靶▲B天堂”風景名勝區(qū)位于廣東省江門市，由天馬河中1 棵300多年的榕樹獨木成林，棲息在這棵大樹上的野生鷺鳥約有96個種類30 000多只，是中國最大的天然賞鳥樂園之一。深茂鐵路與景區(qū)相距僅300 m，為降低鐵路噪聲對鳥類的影響，設(shè)置了全球首例高速鐵路拱形全封閉聲屏障2 036 m，確保列車能夠以“靜音模式”通過；為避免列車燈光對小鳥的影響，聲屏障兩端還設(shè)置了5 m高遮光板(見圖4)，實現(xiàn)對夜間列車燈光的完全遮擋[14]。

通過專項措施設(shè)計和應(yīng)用，為鐵路項目在特殊敏感路段的環(huán)境保護積累了技術(shù)經(jīng)驗，掌握了專項措施效果、運維管理的重要數(shù)據(jù)。在今后的鐵路項目當中，可以充分運用經(jīng)驗，在立項評估、環(huán)保設(shè)計中不斷優(yōu)化，提高對特殊目標的保護水平和效果。

圖3 黑旋風泥漿凈化器和廢棄泥漿收集

圖4 “小鳥天堂”全封閉聲屏障、遮光板建設(shè)情況

2.4 科學研究，開發(fā)信息管理系統(tǒng)

為提高環(huán)水保管理信息化應(yīng)用水平，充分發(fā)揮信息技術(shù)在管理中的支撐作用，依托國鐵集團鐵路工程管理平臺，研究開發(fā)了鐵路建設(shè)項目環(huán)水保工程管理系統(tǒng)。

（1）系統(tǒng)架構(gòu)。該系統(tǒng)由基礎(chǔ)信息、綜合管理、主體工程、臨時工程、取棄土場、環(huán)保工程、竣工驗收7 個主功能模塊構(gòu)成(見圖5)。此外，系統(tǒng)隧道、橋梁、路基站場等主體工程，拌和站、梁場等臨時工程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與鐵路工程管理平臺進行有效對接和信息共享，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的工程建設(shè)、環(huán)水保管理同步[10]。

（2）應(yīng)用效果。鐵路建設(shè)項目環(huán)水保工程管理系統(tǒng)解決了日常環(huán)水保管理數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場檢查、問題處理及反饋、數(shù)據(jù)分析、文件資料匯總和管理等方面存在的及時性、規(guī)范性、系統(tǒng)性等問題，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、管理流程信息化。同時，通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，促進各單位建立完善環(huán)水保管理制度、方法和配套資源等，推動環(huán)水保管理的標準化。與傳統(tǒng)的以人工管理為主的管理模式相比，信息化模式具有明顯的效率優(yōu)勢，具有廣泛應(yīng)用、深入研究的價值。

3 總結(jié)與展望

（1）建設(shè)生態(tài)鐵路應(yīng)認真落實國家綠色發(fā)展戰(zhàn)略。近年來，國鐵集團作為行業(yè)主管部門，通過健全施工環(huán)水保管理體系、強化現(xiàn)場管理、總結(jié)推廣優(yōu)秀經(jīng)驗，有效提高了鐵路建設(shè)項目環(huán)水保管理水平和質(zhì)量，實現(xiàn)了建設(shè)“美麗鐵路、智能鐵路”的階段目標。

（2）環(huán)水保工作應(yīng)與鐵路主體工程一樣，重視建設(shè)質(zhì)量。在當前技術(shù)管理工作的基礎(chǔ)上，進一步編制有關(guān)施工技術(shù)規(guī)程和施工質(zhì)量控制規(guī)范，上升到企業(yè)標準，更好地推動環(huán)水保工程高質(zhì)量、規(guī)范化。

（3）加大環(huán)水?？蒲型度耄蛟飙h(huán)水保智能化管理新時代。進一步運用物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等手段，對施工過程環(huán)水保要素實現(xiàn)遠程感知、態(tài)勢分析等，強化現(xiàn)場監(jiān)督管理，及時發(fā)現(xiàn)重大問題，推動環(huán)水保措施高效落實，確保建設(shè)項目依法合規(guī)按期開通投產(chǎn)。

圖5 鐵路建設(shè)項目環(huán)水保工程管理系統(tǒng)架構(gòu)