近自然绿道在公路环保中的应用

时间: 2019-10-04 栏目: 环境保护论文

近自然绿道建设遵循尊重自然景观特征,对可以保留的自然、文化景观进行保护和修复,通过建设生态走廊保护环境、提高交通安全、促进当地经济和旅游业的发展,并对当地居民和管理者进行环保教育,从而实现人类与自然和谐相处,形成自然与社会和谐发展的绿色生态系统。与西方强调自然生态环境保护为目标的绿色廊道网络建设[15,17,19]、以及中国古代的绿色廊道建设相比[20],近自然绿道(Near-naturalGreenways)同时强调保护当地的生态环境与社会文化价值、建设人与自然相和谐的道路系统[21]。因此,近自然绿道就是强调生态环保的设计理念,通过打造绿色生态走廊,综合生态、环保、教育、文化、美观等功能,从而构建生态环保与社会和谐发展的道路体系,为公众提供亲近自然、缓解生活压力的轻松的公路交通环境。为有效实践公路环保与可持续发展的战略选择,减轻公路建设过程中引起的一系列的土地退化问题,保护自然生态环境,2000年交通运输部提出了环境友好的绿色公路建设理念[22,23]。湖北神宜公路充分参考国际上比较流行的绿色走廊公路建设思想和我国古代园林设计理念,在传统绿色公路理念上做了进一步升华,在环境保护方面提出了自然与社会相和谐的近自然绿色公路理念。

1近自然绿道建设理念

近自然绿道建设理念汲取了西方完全依赖自然或者过分强调人工雕琢这两个极端思潮的不足的经验,关注自然与人类的和谐相处,以“亲近自然、文化传承、科学创新、和谐发展”的理念为指导进行施工建设。

1.1亲近自然近自然绿道建设以“自然就是最美的”这一理念,约束和管理道路建设和生态修复,通过保护路域原生植被和模仿当地自然生态景观对道路两侧进行生态修复,通过路域景观设计,使道路与路域景观融为一体,体现“路在林中展、人在画中游、车在景中行、溪在路边流”的新型旅游公路生态景观的近自然特征。

1.2文化传承近自然绿道继承和保护历史文化传承,这既包括对旧的环保理念的挖掘提升,也包括对历史文化的保护、挖掘、提升。神宜公路所处地域,人文景观历史久远,积淀深厚。为了保护、传承这些历史文化,公路沿线尽量保留历史文化景观,以充分体现旅游公路资源节约、环境友好的建设新理念。

1.3科学创新近自然绿道是一个开放的概念,一方面提出对旧的历史理念、文化、技术的传承,另一方面鼓励在此基础上继续创新,从而推动近自然的绿色道路不断向前发展。公路建设应探索宜路则路、宜桥则桥、宜隧则隧、半路半桥、悬挑帮衬、桥隧相连的公路动态设计新理念,将公路与沿线的历史人文景观有机地联为一体,打造生态文化精品线路。

1.4和谐发展引人入胜的路域景观环境可以改善司机、游客的旅行体验,提升公路和旅游景点的旅游价值,进而促进区域社会经济的可持续发展。为了保护自然和人文遗产,促进旅游经济的发展,近自然绿道特别注意自然景观和道路环境的改善和保护,并融合植物景观。在道路建设过程中,各种功能设施也尽可能的体现自然美,使工程的实体美感巧妙的融入到大自然中,与自然环境相和谐,同时,充分考虑植物生长和植物群落演替的规律,追求“四季常绿,三季有花,错落有致,色彩丰富”的景观效果。

2近自然绿道的主要功能

近自然绿道关注自然与人类的和谐相处,强调天人合一的哲学理念。其主要功能有环境保护、资源节约、交通安全、以及生态示范的教育等。

2.1环境保护近自然绿道以环境友好、生态修复为目标。接近自然的神宜绿色公路的实施,避免神宜公路建设对沿线自然与人文历史环境产生不可逆转的负面影响,达到保护环境的目的,并促进沿线自然、人文旅游资源的开发与利用,提升其潜在价值,促进沿线经济发展;同时可改善公路自身的运营环境、提升服务水平、改善公路行业形象,并进而吸引更多交通流量,实现项目建设综合效益的最大化。

2.2资源节约近自然绿道建设通过资源节约设计与施工,进一步降低公路建设成本,降低能源消耗,节约工程材料,提高工程质量,降低工程造价。将公路建设中产生的生物废料,例如伐木、树根等有机材料作为坡面绿化植生基材或作为边坡防护材料进行利用。

2.3交通安全坚持以人为本的人性化设计是近自然绿道的重要功能。公路建设围绕交通事故“不应以人的生命为代价”的理念,加强边坡防护、防撞护栏、交通标志建设及强化路形和宽容设计,着力打造交通安全的绿色走廊。

2.4示范教育在生态环境和社会系统演替过程中,自然社会系统通过不同层面系统组分以及不同人群的相互作用,形成错综复杂的自然社会关系,在这一演替过程中制度起着核心作用。新的制度、技术、工艺的改变,都涉及变革的路径选择和成本效益问题,通过试验示范的方式使政府官员和公众了解这些变化的潜在利益,从而减少他们的阻挠,可以有效降低技术推广的成本,提高新技术推广速度,加快技术和制度革新的步伐。

3近自然绿道的技术与工程措施

3.1科学的规划与决策根据神宜公路沿线的地形地貌、资源环境到神宜公路的自身特征,湖北省委、省政府及交通运输厅对公路规划设计进行科学决策,经过反复科学论证,由最初的高速公路建设标准改为山区二级公路建设标准。不仅降低了工程造价,由原来的20多亿元调减到不足4亿元,而且新增占地由原来的275.33hm2调减到41.33hm2。同时,利用老路扩建为二级公路避免了新建高速公路重新开辟新的走廊带而带来的穿越沿线自然保护区、风景名胜区等生态敏感区,以及破坏大量的自然植被所带来的生态效益损失。

3.2灵活运用指标和合理掌握标准工程建设中根据老路的控制性约束参数生成布线走廊带,采用内控、外控或分中的方式,逐段或逐点定位,虚拟中线,通过线元与导线法相结合,运用对称或非对称基本型、S型、卵形、凸形、复合型、C型等各种线形对虚拟中线进行精确拟合,以充分利用地形。优化纵坡设计、减少工程数量、优化行车条件。同时在全线纵断面设计中,尽量利用老路,力争填挖平衡,注重环保,照应桥、隧、平面交叉布置,优化行车条件。

3.3道路的宽容设计围绕交通事故“不应以人的生命为代价”的理念,采用了“路侧净区”的概念,并将路侧净区作为设计的一个组成部分。路侧净区设计容许过错车辆一定程度的驶离路面,并为驶离路面的车辆提供一个安全返回的空间。在路线沿溪侧均设置完善的护栏设施,在满足安全的前提下,护栏尽量开阔、通透,减少行车的压抑感觉,使司乘人员的身心能融入沿线的优美环境。沿线设置了57处紧急停车带和3处观景台、停车场、环保厕所等公益环保型营运管理设施,便于停车。

3.4原始植被保护建立施工方案许可制度,严格控制施工红线范围外的植被砍伐和破坏,对施工红线范围内的植被进行最大程度地保护。对工程红线附近可以保留的树木逐一进行了清点、登记和标记,并进行挂牌保护,杜绝施工对古大珍稀树木的损伤。同时,邀请省交通厅环保办、环境监测单位和相关研究机构的专家进行授课,建设、监理和施工单位的技术人员均参加了环保培训和考核。所有监理人员必须持有交通环保监理证书才能上岗,工程监理单位有专门的从事环境监理的技术人员,按照制定的环境监理方案实施监理工作。

3.5人文景观保护“路景相融、自然神宜”是神宜公路的特色定位,以“美、诗、圣、野”为主题,丰富公路文化内涵,将项目沿线自然天成的景观元素,有机“珠链”成为溯源香溪、探秘神农、寻梦百里画廊的公园式通道。(1)地名文化资源挖掘利用。神宜公路在构筑物的命名上,充分体现了地名文化综合利用的原则;丰富意境、虚实结合的原则;抑丑扬美、感观引导的原则,促进地方特色保存与建设,保护乡土文化;(2)“避、清、封、露、绣”相结合,提高公路整体形象。“避”就是通过改线,避开集镇街区、工厂、学校和险要路段。“清”就是将有碍工程建设的建筑物、“三杆”拆除;各类通讯电缆隐形铺设、用电线路远离公路隐形架设等;通过清理公路沿线危石,对可能发生的滑坡进行预防性处理,减少或消除安全隐患。“封”就是通过栽植风景树或构造物造景对有碍观瞻的建筑物、高边坡进行视线封挡。“露”就是将较好景观尽量显露或透出。“绣”就是通过生态绿化和设施美化建设,体现人工绿化、安全设施、各类标志以及建筑物与自然和谐;(3)融合“绿色奇迹”展示和谐的植物景观。充分考虑植物生长和植物群落演替的规律,注重植物景观随时间、季节逐渐变化的效果,充分展示公路沿线的神农风情,峡谷风貌,果园风光和香溪风采;(4)通讯线路隐形处理。结合旧路改造和自然环境景观,全线还设置了九孔的通讯管道,将低压的广播、电视、电话等光缆统一入地,改变公路走廊管线密集的情况,改善景观效果,提高行车安全。神宜公路共计铺设通讯线路隐形管道49km。

3.6利用自然资源与精细化设计施工在工程建设中采用量化控制约束条件拟合布线法,显著提高工效,充分利用原有老路和溪滩,其中改建利用老路44.11km,占路线里程的83%。同时根据施工图路线三维设计(平、纵、横)与实地的校核情况,通过实地跟踪研究,调整优化线型,重点对沿线珍稀植物、地质不良地带等环境敏感区域进行适当避让和尽量减少对山体开挖。路基、路面、桥梁、涵洞动态设计主要因路线变化、路幅调整、挡墙及边坡变更等方面优化而来。通过灵活运用技术指标,适当调整路线横断面,减少上下边坡土石方及防护支挡工程量,实现“最小程度地破坏”,达到公路与自然的和谐。2.7环评咨询贯穿整个工程神宜公路工程提前开展环境影响调查和评价,从节约土地、保护水资源、避让重点动植物保护敏感点等方面提出咨询建议,并以此作为线路比选的必要条件之一。环评的提前介入,改写了传统只有地质地形选线的历史,使环保选线、地质地形选线成为必然。同时,规范性建立环保组织制度和实施方案,成为实施神宜公路生态保护工程的有效保障。

4近自然绿道建设的效果

4.1实现了环境保护与交通安全有机结合神宜公路围绕“以人为本、安全至上”的指导思想,推行绿色安全公路交通。在相同条件下植物道路比土质路具有明显的防蚀作用[24]。神宜公路将工程技术与生物技术有机结合,按照“近自然”的理念进行植物堵墙设计,用林草覆盖边坡堵墙,有效缓解土壤重力侵蚀危害,改善道路边坡土壤裸露不良景观对公路沿线景观的影响。通过路侧净区(净区宽度、净区内边坡、净区内排水设施)、宽容的交通工程、以及工程防护措施的有效实施,极大地改善了道路安全状况,最大限度地降低交通事故死亡率和特大交通事故的发生率。与道路改造前相比,新路交通事故发生率、事故受伤人数、死亡人数、和经济损失分别减少50.5%、72.4%、74.1%和84.6%(表1)。

4.2实现了环境保护与经济发展双赢目标监测结果表明,近自然的神宜公路实现了“零弃方”的环保目标,增加绿化面积2.4×105m2;全线废弃的老路14.6km利用率为100%,其中转为乡镇、厂区、风景区道路的有7.37km,改建为紧急停车带的有5.22km,改建为路侧净区和绿化带的有1.32km,转为新居民点和公路管理站建设的有0.69km。与传统道路改扩建工程相比,近自然绿道使神宜公路土地占用减少110%、土石方开挖减少85%、投资减少72%。神宜公路的栈道公路沿着峭壁边缘、将悬挑板技术和桥梁修筑技术结合,与传统道路边坡修筑技术和桥梁建设技术相比,对植被的破坏减少71.7%~98.6%、公路建筑成本减少17%~86%。同时,近自然绿道也特别注意对区域社会经济发展的推动作用,神宜公路建设通过道路沿线景观的保护和道路交通安全提升,有效促进旅游经济的发展。统计资料显示,神宜公路建成通车后2009年与建成前2006年相比,神农架林区旅游人数和旅游收入分别增长了183%和200%(表2),公路建设成本可以通过经济发展来收回。

5讨论与建议

可持续发展的核心理念是在保护环境的同时发展经济[25]。因此,同时实现环境保护和社会经济发展双赢目标,而不是简单的环境保护才是可持续发展的关键[26,27]。湖北神宜公路按照可持续发展的近自然公路理念,实现了最大限度地保护生态环保和实现社会经济可持续发展的双赢目标。这一实践,超越了国际上流行的“绿色生态走廊”(GreenWay)偏重于生态景观修复而忽视社会经济发展的不足,形成了真正意义上的环境保护和社会和谐发展的新理念。近自然绿道的有益探索,对于全国二级公路特别是山岭地区公路的新建和改扩建,促进资源节约型、环境友好型交通发展具有较强的示范效用。(1)近自然绿道在建设标准上进行的认真论证,为科学决策做出了良好示范。交通基础设施并非简单的混凝土圬工结构,完全可以因地制宜、灵活设计赋予工程以生命。精心施工是优质工程的保证和前提,细节决定成败。(2)科技示范路就是一种集成创新的尝试和科技转化机制的创新。科技示范路的创建,是将科技成果转化为推动行业发展的第一生产力,走产、学、研相结合的发展模式。同时,要坚持科学发展的理念,将资源节约、环境保护贯穿于交通发展的各个方面,寓于决策、规划、设计、施工、养护、管理等各个环节。(3)科技创新示范路坚持“适用的就是最好的”原则,积极开展科技攻关和新技术推广应用工作,在实践过程中打破交通行业以往科技成果转化过程中各种障碍,灵活及有选择性应用各种创新成果,提高了科技成果对行业发展的贡献率,为今后行业科研创新实践提供示范效应,它对我国未来交通科技创新与交通建设都有引导与借鉴作用。近自然绿道建设的全过程,集中体现了制度、技术、工艺变革的良性互动过程,为资源节约、环境友好的山区公路示范典型,促进神农架林区旅游资源的开发和湖北经济的发展,也对其他高等级公路、旅游公路的交通环保建设提供重要的参考与借鉴,为今后公路建设新技术的推广应用提供了新样板。

作者:弓成李春义赵廷宁曹世雄单位:北京林业大学水土保持学院北京林业大学经济管理学院