基于生態(tài)影響的海南濱海旅游公路設(shè)計典型案例研究

孫振和，張前進(jìn)

（1.海南省交通投資控股有限公司，海南 ?？?570203；2.交通運輸部科學(xué)研究院，北京 100029）

0 引言

公路建設(shè)不可避免地會對沿線生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，包括影響生態(tài)敏感區(qū)、占用土地資源、改變水系結(jié)構(gòu)、破壞原生植被、阻隔動物通行等。設(shè)計階段作為公路建設(shè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵時期，堅持生態(tài)優(yōu)先、和諧發(fā)展的原則，落實綠色公路設(shè)計理念，把握區(qū)域環(huán)境和工程特點，根據(jù)項目定位，加強生態(tài)選線，避繞生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)，推行生態(tài)環(huán)保設(shè)計，加強原生植被保護(hù)和近自然生態(tài)恢復(fù)、動物通道建設(shè)、濕地水系連通等工作，開展有特色、有亮點、有品位的工程設(shè)計[1]，是實現(xiàn)綠色公路建設(shè)的保障。

海南省在綠色公路建設(shè)方面，逐步從規(guī)劃設(shè)計、施工實踐應(yīng)用等方面進(jìn)行了不斷的探索及實踐，根據(jù)項目不同地域環(huán)境和生態(tài)特點提出了相應(yīng)對策，推動了公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展[2]。海南濱海旅游公路作為交通強國建設(shè)試點工程，在設(shè)計中采取了多方面生態(tài)保護(hù)措施，在公路設(shè)計階段融入“造價服從生態(tài)”的設(shè)計原則，力求最大限度地保護(hù)、最小程度地影響沿線生態(tài)環(huán)境，處理好保護(hù)和建設(shè)發(fā)展的關(guān)系，打造“生態(tài)路、景觀路、旅游路、智慧路、幸福路”[3]。

1 海南濱海旅游公路概述

海南濱海旅游公路項目貫穿?？?、文昌、瓊海、萬寧、樂東、儋州、澄邁等沿海12 個市縣（區(qū)），主線長988.2km，其中利用段535km，新改建段453.2km。項目通過連接線將環(huán)島高鐵、高速、國道與環(huán)島旅游公路有機銜接，構(gòu)建“快進(jìn)慢游”交通體系，將濱海景點和驛站串聯(lián)為“珍珠項鏈”，打造成海南自由貿(mào)易港建設(shè)的標(biāo)桿工程和傳世之作。

海南濱海旅游公路位于海南環(huán)島濱海平原微丘區(qū)，環(huán)繞全島，沿線地形地貌復(fù)雜多樣，涉及耕地、林地、濕地、河口、村鎮(zhèn)等各種生態(tài)單元類型，項目雖未直接穿越自然保護(hù)區(qū)、飲用水源保護(hù)區(qū)等特殊敏感區(qū)域，但影響范圍內(nèi)涉及自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園、地質(zhì)公園等生態(tài)敏感區(qū)域18 處，穿越生態(tài)保護(hù)紅線里程占新改建里程的1/3，項目占用公益林、穿越濕地較多，項目對生態(tài)環(huán)境的影響較為復(fù)雜而敏感，設(shè)計過程中充分貫徹生態(tài)優(yōu)先理念是建設(shè)綠色公路的關(guān)鍵。

2 研究方法

海南濱海旅游公路涉及的生態(tài)保護(hù)目標(biāo)較多，本研究通過現(xiàn)場調(diào)查和資料收集，在掌握沿線典型生態(tài)保護(hù)目標(biāo)生態(tài)現(xiàn)狀和保護(hù)要求的基礎(chǔ)上，按照“造價服從生態(tài)”思路，依據(jù)保護(hù)優(yōu)先、避讓為主的原則，對沿線典型生態(tài)保護(hù)目標(biāo)，有針對性地采取調(diào)整線位走向、優(yōu)化穿越方式、強化保護(hù)措施等優(yōu)化設(shè)計，從而促進(jìn)綠色公路建設(shè)理念真正融入設(shè)計之中。

3 基于生態(tài)保護(hù)原則進(jìn)行公路設(shè)計

海南濱海旅游公路沿線生態(tài)敏感區(qū)較多，公益林、耕地及基本農(nóng)田分布較廣，跨越水體較多，公路建設(shè)對各類資源合理開發(fā)和利用、自然和人文景觀保護(hù)等均有一定的影響。公路設(shè)計中基于工程建設(shè)可能對沿線生態(tài)敏感區(qū)、土地資源、地表水環(huán)境、濕地環(huán)境、沿線動植物等產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境影響，統(tǒng)籌考慮，提出減少不利影響或改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化設(shè)計對策方案。

3.1 生態(tài)選線，避讓生態(tài)敏感區(qū)

綠色公路建設(shè)理念在公路設(shè)計當(dāng)中的應(yīng)用，首先需要做好選線設(shè)計，根據(jù)設(shè)計規(guī)范和區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)要求，在詳細(xì)調(diào)查沿線地形地貌和生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，提出合理可行的選線方案。海南濱海區(qū)域分布有眾多自然保護(hù)區(qū)、森林公園、濕地公園和風(fēng)景名勝區(qū)等生態(tài)敏感區(qū)，本著生態(tài)優(yōu)先、保護(hù)為主的選線原則，公路選線設(shè)計中盡可能避讓各類生態(tài)敏感區(qū)域，避免造成直接的不利影響，同時對鄰近的生態(tài)敏感區(qū)也充分考慮優(yōu)化工程方案，減少間接的不利影響。

例如在陵水紅樹林國家濕地公園路段，原規(guī)劃路線從線形指標(biāo)和交通便捷性角度考慮，從濕地公園中部穿越其保育區(qū)和恢復(fù)重建區(qū)。設(shè)計時充分考慮濕地公園保護(hù)要求，以及周邊基本農(nóng)田、村莊等其他制約因素，對規(guī)劃路線走向進(jìn)行了優(yōu)化，改從濕地公園外圍繞行。雖然路線里程增加了近1 公里，但是避免了對濕地公園的直接占用。同時，設(shè)計方案在鄰近濕地公園路段，根據(jù)現(xiàn)有河溝分布，設(shè)置了大、中橋各1 座和涵洞17 道，保障了濕地公園與外圍水系的有效連通，減少了間接生態(tài)影響。

3.2 保護(hù)為主，優(yōu)化建設(shè)方案

在受到自然條件和工程因素制約，而不可避免地涉及生態(tài)保護(hù)目標(biāo)時，設(shè)計中充分考慮保護(hù)要求，靈活應(yīng)用路基、橋梁等結(jié)構(gòu)形式，減少不利影響。

濱海旅游公路跨越多處海域，在設(shè)計過程中不斷優(yōu)化相應(yīng)路段的構(gòu)筑物形式，在經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的條件下，盡量增大透水構(gòu)筑物比例，減少對海域的占用及對潮流的影響。如陵水段路線，在受地形和其他因素制約，不得不跨越陵水新村港與黎安港海草特別保護(hù)區(qū)邊緣時，原擬采取路基穿越，優(yōu)化設(shè)計后將路基調(diào)整為365m 和165m 的大橋各1 座，有效減緩了對海草床的影響。在用海方式上由原來的路基非透水構(gòu)筑物全部優(yōu)化為橋梁透水構(gòu)筑物。再如在東方市四必灣附近路段，原設(shè)計路基占壓海域邊緣，優(yōu)化設(shè)計時采用擋墻方式，避免了近600m路段對海域的占壓和對砂質(zhì)岸線的破壞。

3.3 節(jié)約用地，減少土地占用

公路建設(shè)中的資源集約、節(jié)約利用，尤其是土地資源的保護(hù)是公路建設(shè)的重要影響因素。設(shè)計階段在對沿線土地資源進(jìn)行詳細(xì)現(xiàn)場調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合“多規(guī)合一”要求，線形設(shè)計遵循“因地制宜、穿繞結(jié)合、順勢就坡、曲折蜿蜒”的原則，設(shè)計階段對規(guī)劃路線布設(shè)進(jìn)行了優(yōu)化，路基設(shè)計中盡量避免了大填大挖，局部地段廢方充分利用，全線做到了無高填深挖和陡坡路堤，減少對基本農(nóng)田、公益林的占用，并通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，采取降低路基高度、設(shè)置擋土墻、收縮邊坡等方式，減少占地數(shù)量，落實節(jié)約集約用地的要求。

濱海旅游公路通過設(shè)計階段的方案優(yōu)化后，總用地面積減少約86hm2，減少占用基本農(nóng)田約17hm2，減少公益林占用約25hm2，有效減少了對沿線土地資源的占用，相應(yīng)也顯著減少了生態(tài)破壞，體現(xiàn)了節(jié)約集約和生態(tài)保護(hù)原則。

3.4 以橋代路，促進(jìn)濕地修復(fù)

濱海地帶濕地分布較多，為避免公路建設(shè)對濕地的整體性進(jìn)行分割，從而造成區(qū)域生態(tài)質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)和景觀的影響，設(shè)計遵循“造價服從生態(tài)”的原則，穿越濕地路段采用了以橋代路方式，做到公路與自然景觀深度融合。海南濱海旅游公路在穿越濕地時綜合考慮水域分布及周圍生態(tài)環(huán)境，增加橋梁約1.6km，維持濕地區(qū)域內(nèi)的水力聯(lián)系，同時為濕地內(nèi)的動物留出了遷徙通道，保障了濕地生態(tài)系統(tǒng)的完整性，部分優(yōu)化設(shè)計還改善了濕地生態(tài)狀況，促進(jìn)了濕地的自然修復(fù)。

例如在儋州段K72 鋪頭蘭路段，該路段為改建工程，原有道路以填筑路基形式穿越海灣中部，僅通過2 道φ600mm圓管涵來維持兩側(cè)的水系連通，水力聯(lián)系受到一定制約，使得道路兩側(cè)分布的紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)受到了影響，群落構(gòu)成和生長狀況存在較為明顯的差異。在設(shè)計中，將穿越海灣路段改建為8×16m 的預(yù)應(yīng)力空心板大橋。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，水力交換能力增加。以潮流漲、落急時刻為例，工程前漲急時刻過水能力為0.016m3/s，落急時刻過水能力為0.44m3/s。設(shè)計以橋代路后，由于過水?dāng)嗝嬖黾樱瑵q急時刻過水能力為1.02m3/s，落急時刻過水能力為3.84m3/s，顯著增強了公路兩側(cè)的水力聯(lián)系，也有利于公路兩側(cè)動植物的基因和信息交流，為公路內(nèi)側(cè)海灣內(nèi)的紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)健康提供了保障。

3.5 能移盡移，保護(hù)植物資源

海南濱海地帶植物資源較為豐富，沿海防護(hù)林等人工林和紅樹林等原生植被分布較為廣泛。為減少公路工程建設(shè)對植被造成的影響，設(shè)計階段一方面通過優(yōu)化選線，盡量減少對集中連片植被的占壓；另一方面在邊坡防護(hù)和綠化設(shè)計中，通過優(yōu)化組合工程防護(hù)與生物防護(hù)，做好樹種選擇與綠化形式的設(shè)計，通過綠化等植被恢復(fù)措施來彌補公路占壓造成的植被損失。

同時對于重點保護(hù)植物，如濱海地區(qū)的海岸潮間帶廣泛分布的紅樹林，為維持其凈化海水、防風(fēng)消浪、固碳儲碳、維護(hù)生物多樣性等方面的生態(tài)價值，在確實無法避讓的情況下，提出了“占一移一補一”的設(shè)計要求，對公路沿線的3000 多株紅樹植物，均就近選擇生境相似的區(qū)域進(jìn)行了移植，同時補種了同樣數(shù)量的紅樹植物。雖然公路造成部分紅樹林面積的直接減少，但其損失的比例較小，其群落種類也未消失。通過移植和補植，紅樹林的面積和生物量的損失得到了相應(yīng)生態(tài)補償。

3.6 廣設(shè)通道，減少動物阻隔

公路作為線性工程，其建設(shè)會對原有生境造成切割，對于沿線獸類、兩棲類及爬行類動物的通行和種群交流會造成一定的阻隔，對于低飛鳥類活動也有一定的干擾。雖然濱海旅游公路基本為低等級公路，不封閉，路面寬度不大，客觀上對動物的通行阻隔效應(yīng)不大，但為盡量減小不利影響，設(shè)計時仍將動物通道作為重點設(shè)計內(nèi)容，提出了相應(yīng)的保護(hù)措施。全線設(shè)置橋梁130 多座、涵洞1100 多道，平均約330m 就有一處可供獸類、兩棲類和爬行類動物通行的通道，尤其是在鄰近自然保護(hù)區(qū)、濕地公園等生態(tài)敏感區(qū)的路段，通道密度更大，而且其規(guī)格可以滿足濱海區(qū)域動物通行的要求，有效地緩解了對這些動物的阻隔影響。

針對褐翅鴉鵑和小鴉鵑等低飛鳥類，在公路綠化設(shè)計方面，結(jié)合鳥類保護(hù)要求，廣泛采用了喬灌結(jié)合的綠化方式，合理提高了綠化層高度，既提升了景觀效果，又防止了低飛鳥類的飛行軌跡與車輛的重合，減緩了車輛行駛可能帶來的碾壓撞擊以及鳥類撞車等影響。

4 結(jié)語

隨著我國生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，貫徹綠色公路建設(shè)理念，在公路建設(shè)中處理好保護(hù)與發(fā)展的關(guān)系，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，是高質(zhì)量發(fā)展階段公路建設(shè)的重要目標(biāo)。設(shè)計作為公路建設(shè)的前期關(guān)鍵工作，充分考慮沿線生態(tài)環(huán)境特點和保護(hù)要求，領(lǐng)會、落實綠色公路理念，提出有針對性的基于生態(tài)保護(hù)的設(shè)計方案，是項目本身的需求，也是新時期公路建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的要求。本文結(jié)合海南濱海旅游公路的生態(tài)環(huán)境特點，在公路選線和路線形式等方面提出了保護(hù)生態(tài)環(huán)境和減緩生態(tài)不利影響的優(yōu)化設(shè)計方案，希望對推進(jìn)綠色公路建設(shè)起到借鑒作用。同時也希望在公路建設(shè)實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，針對生態(tài)保護(hù)要求，提出更加合理可行的設(shè)計對策措施。