- 高鐵工程環(huán)境影響評價與估價方法研究
- 張小平 段曉晨 張新寧 王兆雨
- 7911字
- 2019-04-23 22:43:27
2.3 案例分析
以湖南某高速鐵路工程為例對高速鐵路區(qū)域生態(tài)環(huán)境累積影響評價方法進(jìn)行實例研究。

圖2-1 診斷的策略與流程
2.3.1 項目簡介
2.3.1.1 項目設(shè)計施工概況
湖南省某高速鐵路工程CK13+300~CK85+750,項目投資預(yù)估算總額為89.8億元,位于湖南省西北部。工程正線全長72.609km,路基全長28.735km,占線路全長的39.57%。工程永久用地293.25公頃,占地類型以林地、耕地、建筑用地為主,其中林地69.66公頃(含生態(tài)公益林地42.40公頃),占永久占地面積的23.75%,耕地面積112.67公頃(含基本農(nóng)田82.37公頃),占永久占地面積的38.42%,建筑用地面積60.39公頃,占永久占地面積的20.59%;臨時占地面積合計159.66公頃,其中耕地97.52公頃(不占用基本農(nóng)田),占臨時占地面積的61.08%,林地29.69公頃(不占用生態(tài)公益林地),占18.60%,建筑用地面積29.65公頃,占18.57%,拆遷房屋計242026m2(其中民房223104m2,廠房18922m2)。
路基設(shè)計工點(diǎn)類型主要有邊坡防護(hù)路基、高路堤、深路塹、陡坡路基、浸水路基、侵限路基、軟土及松軟土地基路基、膨脹土路基、順層路基、巖溶路基、危巖落石路基、堆積體路基、采空區(qū)路基等。其中軟土及松軟土路基主要分布在溈水等沖積階地,部分分布山間谷地區(qū),合計長約10.873km;巖溶及采空區(qū)路基主要分布在于寧鄉(xiāng)-衡龍橋、益陽一帶,長約4.815km;深路塹主要分布在長沙-茅江橋、寧鄉(xiāng)、滄水鋪-益陽一帶丘陵及崗地區(qū),長約4.782km;膨脹土路基主要分布在茅江橋-衡龍橋沿線壟崗地貌區(qū),長約6.22km;全段水塘等浸水路基零星分布;土質(zhì)、軟質(zhì)巖及硬質(zhì)巖路塹分布于崗地及剝蝕丘陵地段。正線累計路基個別設(shè)計工點(diǎn)50個,共計28735延米。
本工程全線區(qū)間、站場土石方共計933.93×104m3,其中挖方共計657.57×104m3,填方共計276.36×104m3,利用202.7×104m3,利用率30.83%。經(jīng)過移挖作填后,需取土73.66×104m3,棄土(渣)454.87×104m3。此外,本工程全線清表土工程量合計132.4×104m3,由于清表土肥力較好,施工結(jié)束后,所有清表土將按100%進(jìn)行利用,主要用于邊坡綠化、臨時用地復(fù)綠等。主體工程組成見表2-14。
表2-14 主體工程組成

2.3.1.2 影響生態(tài)環(huán)境的工程活動
1.造成水土流失的原因分析
(1)在施工期開挖路基、修建梁場、修建火車站等工程建設(shè)活動,都會破壞植物生長,使植被減少,地表土受到擾動,從而產(chǎn)生水土流失。
(2)施工期,工人對施工便道視而不見、棄土亂放,臨時建筑等非工程主體行為也會擾動地表土,使土地裸露,極易產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失。
2.對土地資源的影響分析
本工程征用土地主要為農(nóng)業(yè)用地、林地、建設(shè)用地、養(yǎng)殖水面和未利用地等,工程征地使得農(nóng)田減少,原有生態(tài)平衡遭到不同程度的破壞;村民本來依靠農(nóng)田生活,農(nóng)田變成鐵路和其附屬設(shè)施后會使其利益直接受到損失。
3.對沿線河流、溝渠行洪、航運(yùn)、農(nóng)灌等影響的因素
橋涵工程可能壓縮河道過水?dāng)嗝?,破壞部分農(nóng)田灌溉系統(tǒng),如不采取措施,可能對沿線河道、溝渠行洪、航運(yùn)、農(nóng)灌等造成一定影響。
4.對野生動植物資源的影響分析
工程施工將造成路基、站場等永久占地內(nèi)植被的永久性消失和施工營地、施工場地等臨時用地內(nèi)植被的暫時性消失。由于這些植物均為區(qū)域內(nèi)常見物種,分布范圍廣,分布面積大,因此本工程建設(shè)不會造成評價區(qū)域植物種類的減少,更不會造成區(qū)域植物區(qū)系發(fā)生改變。工程對沿線野生動物產(chǎn)生的影響較小,工程在沿線野生動物主要活動區(qū)域大部分以隧道方式通過,工程建設(shè)不會改變野生動物的區(qū)系,影響其種群數(shù)量。
2.3.1.3 項目所經(jīng)地區(qū)的自然概況
1.地形地貌
線路位于湘中南丘陵區(qū)??偟牡貏?,東部及西北側(cè)地勢較高,北部次之,山體大多呈北偏東向展布。
(1)剝蝕丘陵:主要在長沙至茅江橋(CK13+100~CK30+400)、刀子潭-衡龍橋(CK43+400~CK58+900)及滄水鋪至益陽(CK64+500~CK85+750)區(qū)段;地勢起伏較大,相對高差30~180m,局部山勢較陡,自然邊坡在25°~55°間,植被較發(fā)育。丘間谷地蜿蜒展布于丘陵間,局部較寬廣,地勢較平坦,廣辟為農(nóng)田及村鎮(zhèn)。
(2)堆積平原:主要在茅江橋-刀子潭(CK30+400~CK43+400)及衡龍橋-滄水鋪(CK58+900~CK64+500)區(qū)段,以崗地為主,間有八曲河及溈水一二級階地,一般海拔高程30~70m,局部達(dá)90m,地勢波狀起伏,切割深度一般10~30m,部分地段小于10m。溈水階地平坦開闊,溝渠水塘散布,地面高程43~48m,廣辟為農(nóng)田及鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
2.工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
(1)工程地質(zhì)
剝蝕丘陵間谷地區(qū):地勢、地形及地質(zhì)條件相對復(fù)雜,構(gòu)造發(fā)育,對工程影響較大,區(qū)內(nèi)發(fā)育有人為坑洞、巖溶、危巖落石、滑坡、軟土/松軟土等不良及特殊地質(zhì)體。
高階地壟崗區(qū):受北東向構(gòu)造斷裂影響,局部巖層較破碎,工程地質(zhì)條件一般,局部地段土層具有弱~中等膨脹性。
一級階地區(qū):地基土松軟,地基強(qiáng)度低、壓縮變形較大。
本線不良地質(zhì)主要有人為坑洞、巖溶、危巖落石、滑坡及崩塌落石等。區(qū)內(nèi)人為坑洞主要為淺層砂金采空區(qū),分布于楊泗廟CK75+000~CK77+000段、益陽站及附近CK83+540~CK85+750等地段;可溶巖主要為零散分布于刀子潭-清華鋪一帶的下第三系始新統(tǒng)霞流寺組的泥灰?guī)r,巖溶發(fā)育在巖面以下8m左右,在衡龍橋附近分布有上古生界二疊系下統(tǒng)棲霞組的灰?guī)r,巖溶較發(fā)育,另在第三系鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖(礫石以灰?guī)r質(zhì)為主)地段,亦局部發(fā)育巖溶;危巖落石區(qū)內(nèi)分布規(guī)模較小,僅存于元古界泥質(zhì)板巖、絹云母板巖與變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖組成的地層中,主要分布在CK27+850~CK30+100及CK66+400~+550等段落;滑坡主要分布在沿線壟崗地帶(CK35+000~CK40+000、CK43+000~CK60+000)的第四系中上更新統(tǒng)黏性土層中,因該地層呈弱~中膨脹性,具有吸水膨脹、失水開裂特點(diǎn)。工程沿線軟土及松軟土分布廣泛,主要分布于丘間谷地、階地及崗間坳地水塘、水田等低洼地帶表層,軟土層為軟~流塑黏性土,褐灰色、灰黑色,厚1~5m,松軟土地層多為土層上部軟塑黏性土,褐黃色、褐灰色,厚3~8m;沿線膨脹土多為弱~中膨脹土,主要分布于茅江橋-衡龍橋沿線壟崗地貌區(qū),巖性為中上更新統(tǒng)網(wǎng)紋狀黏土、粉質(zhì)黏土,垂直節(jié)理較發(fā)育,人工坡面小型沖溝發(fā)育,局部形成小型坍塌。膨脹土黏土礦物主要由親水礦物組成,工程地質(zhì)條件較差。在CK83+535~+900線路及左側(cè)分布有新近人工填土,主要成分為粉質(zhì)黏土夾部分礫石組成及少量風(fēng)化碎塊,稍密,厚度在10~18m;其他城區(qū)地段也分布厚度不一的人工填筑土。
(2)水文地質(zhì)
工程沿線地下水類型可劃分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水及巖溶水。
第四系松散巖類孔隙水:主要分布于溈水、八曲河及其支流河漫灘、沿岸階地、山區(qū)斜坡洪積、坡積第四系松散層中,在河流附近局部地段具承壓性,水量較豐富;其主要接受大氣降水補(bǔ)給,且多與地表水系有水力聯(lián)系,其次是基巖裂隙水補(bǔ)給;地下水位埋深0.5~10m,水位隨季節(jié)性變化明顯。
基巖裂隙水:主要分布于低山、丘陵區(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育的基巖中和覆蓋層下的基巖中,地下水主要賦存于風(fēng)化及構(gòu)造裂隙中,局部存在著層間裂隙水;其主要由大氣降水補(bǔ)給和地表水補(bǔ)給,一般地帶水量不大,變化幅度小。
巖溶水:主要分布于二疊系碳酸鹽巖及第三系泥質(zhì)灰?guī)r地層中,局部分布于第三系鈣質(zhì)礫巖裂隙巖溶水地層中,一般水量較豐富,主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給。地下水位一般埋深較大,變化幅度小。
3.河流水系
本區(qū)段線路橫穿湖南省湘江水系,流域地勢西、南高,東、北低,水流自西南流向東北入洞庭湖。
沿線通過湘江水系處已接近尾閭濱湖地區(qū),汛期常受洞庭湖水位頂托,沿河廣筑堤壩,防御洪水,內(nèi)澇外洪,深受洪澇災(zāi)害威脅,尤以長沙地區(qū)沿湖地段為甚。歷年來由于圍墾淤積影響,洞庭湖區(qū)蓄水能力減弱,水位有逐漸抬高趨勢,水文變化極為復(fù)雜。湘江、溈水是湖南省某高速鐵路工程沿線的主要河流。
4.地震動參數(shù)
全線地震動峰值加速度均為0.05g,地震動反應(yīng)譜周期為0.35s,基本烈度為Ⅵ級。
5.氣象
工程處于亞熱帶,氣候為亞熱帶季風(fēng)氣候。春濕秋燥,夏熱冬寒,5~9月平均氣溫20℃,極端最高氣溫可達(dá)43.6℃(益陽)。全年雨量豐沛,多年平均年總降水量為1428hmm,日最大降水量192.5(長沙)~167.2mm(益陽),最大風(fēng)速20m/s,最大積雪厚度10(長沙)~18cm(益陽)。
2.3.1.4 區(qū)域環(huán)境質(zhì)量概況
1.生態(tài)環(huán)境
線路自北向南穿行于湖南省洞庭湖區(qū)西南側(cè)平原及低山丘陵區(qū),沿線地勢為西高東低,地貌以丘陵、堆積平原為主,土壤分布以水稻土、紅壤、黃紅壤等為主,土層厚度為30~60cm不等,一般耕地土層較厚。
植被類型以常綠闊葉林、落葉闊葉林、針葉林、針闊混交林,此外還有各種人工林及農(nóng)作物,植物資源豐富,植被覆蓋率較高。從侵蝕種類上說,水力侵蝕是沿線地區(qū)土壤侵蝕的主要形式,低山丘陵區(qū)還有重力侵蝕;從侵蝕程度上來說,沿線地區(qū)土壤侵蝕以微度、輕度為主。
2.水環(huán)境
工程設(shè)計的橋梁跨越的主要河流有溈水、萬名塅、沙河,根據(jù)《湖南省主要水系地表水環(huán)境功能區(qū)劃》(DB43/023-2005),溈水體水質(zhì)均按《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》之Ⅲ類水體控制。萬名塅、沙河地方水環(huán)境功能區(qū)劃未劃定其功能,其實際使用功能為農(nóng)田灌溉。水質(zhì)滿足《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5084-92)中的一類水作標(biāo)準(zhǔn)。
3.空氣環(huán)境質(zhì)量
2008年長沙市、益陽市城市SO2、可吸入顆粒物、NO2濃度年均值達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境空氣質(zhì)量總體良好。兩城市均受到不同程度的酸雨污染,其中長沙市酸雨頻率較高,雨水pH年平均數(shù)值范圍為4.21~6.11。
4.土地利用
評價范圍內(nèi)土地利用類型以林地為主,其面積為2668.71hm2,占評價范圍內(nèi)總面積的35.60%;其次是耕地,面積為2175.26hm2,占評價范圍內(nèi)總面積的29.02%;評價范圍內(nèi)其他用地類型比重較小。
5.水土流失
工程沿線降雨量大,且相對比較集中,但由于植被發(fā)育較好,覆蓋率高,因此水土流失現(xiàn)象不明顯。從流失成因上看,沿線以水的侵蝕為主;從流失是否嚴(yán)重上看,鐵路沿線以輕微度流失為主,流失等級嚴(yán)重的強(qiáng)度流失主要集中在人類活動比較頻繁的地區(qū),極強(qiáng)度以上級水土流失主要源于人類無序的開發(fā)建設(shè)與利用造成。評價范圍內(nèi)水土流失面積(不計水域和無明顯侵蝕類)合計1466.29hm2,占評價范圍總面積的19.56%,水土流失現(xiàn)象不明顯。
6.生態(tài)環(huán)境評價工作
(1)評價目的
通過對建設(shè)項目欲通過地區(qū)的生態(tài)原貌進(jìn)行評價,分析這些地區(qū)是否適合修建高速鐵路,適合的話是否需要環(huán)境保護(hù)措施,不適合的話是否需要進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)和重建。
(2)評價范圍
評價工程范圍為新修建的高速鐵路自長株潭城際鐵路雷鋒大道站至石長鐵路益陽站,對應(yīng)里程CK13+300~CK85+750,正線全長72.609m;以及本工程建設(shè)引起的長株潭城際工程線路延長變更(DK13+187~DK13+300)、石長鐵路及其增加二線工程寧鄉(xiāng)段4.7km改線和寧鄉(xiāng)站位置調(diào)整變更、益陽站調(diào)車場搬遷工程。具體為工程設(shè)計中心線向外300m以內(nèi)區(qū)域。
2.3.2 生態(tài)本底類型調(diào)查
在野外實地調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合航片影像的對比,制定了湖南省某高速鐵路工程生態(tài)類型分類系統(tǒng),見表2-15~表2-17。
表2-15 湖南省某高速鐵路工程沿線植被分類系統(tǒng)

表2-16 湖南省某高速鐵路工程沿線地貌類型

表2-17 湖南省某高速鐵路工程沿線土壤類型

根據(jù)表2-15~表2-17,將湖南省某高速鐵路工程生態(tài)原貌按“植被-土壤-地貌”三名法劃分為表2-18中15種類型。
表2-18 生態(tài)本底類型

2.3.3 生態(tài)原貌評價
2.3.3.1 生態(tài)本底評價
以表2-18中15個生態(tài)類型為調(diào)研樣本,通過“3S”調(diào)查、典型樣地調(diào)查、查閱文獻(xiàn)及訪問群眾等方法,取得本次調(diào)查的原始數(shù)據(jù),見表2-19。
表2-19 生態(tài)本底原始數(shù)據(jù)

1.原量化始數(shù)據(jù)
依據(jù)表2-3中的標(biāo)準(zhǔn),對表2-19中的屬性值進(jìn)行量化。其中石礫含量、制約因子、坡度和pH值等指標(biāo),第一等級賦值5分,第二等級賦值4分,第三等級賦值3分,第四等級賦值2分,第五等級賦值1分;全氮、土層厚度、全磷、有機(jī)質(zhì)、全鉀等指標(biāo)則仍沿用原來的數(shù)值;生長勢則根據(jù)實地調(diào)查結(jié)果,由差到好打1~10分。那么,原始數(shù)據(jù)的量化結(jié)果詳見表2-20。
表2-20 生態(tài)本底量化數(shù)據(jù)

為了使上述10項指標(biāo)更具代表性,利用主成分回歸分析的方找出綜合因子。
2.標(biāo)準(zhǔn)化原始數(shù)據(jù)
原始數(shù)據(jù)利用離差標(biāo)準(zhǔn)化方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,消除量綱與量級的不統(tǒng)一。分析數(shù)據(jù)見表2-21。
表2-21 統(tǒng)計量(描述表)

3.主成分分析
(1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)計算內(nèi)積矩陣,計算結(jié)果見表2-22。
R=XXT=(γhi) ?。╤,i=1,2,…,p) ?。?-15)
表2-22 內(nèi)積矩陣

(2)求R特征向量和特征根。通過正交變換URUT=Λ,可以使矩陣變?yōu)閷蔷仃嚕嬎鉘的本征根多項式R-λi=0的p個根,并排列為λ1≥λ2≥…λp。然后由RUT=UT求出p個特征向量,得到矩陣U。計算結(jié)果見表2-23~表2-25。
表2-23 相關(guān)矩陣的逆矩陣

表2-24 反映像協(xié)方差矩陣

表2-25 反映像相關(guān)系數(shù)矩陣

(3)求出各因素的貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率。定義為第i個特征根占全部特征根的信息比,即第i個因素作用程度的大??;取前k個特征根的信息百分比(即累積貢獻(xiàn)率),
,就可以滿足要求。
因此,可以取k=3,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到87.529%。其中,主成分1的貢獻(xiàn)率為39.898%,主成分2為21.469%,主成分3為16.162%。解釋的總方差見表2-26。
表2-26 解釋的總方差

(4)利用公式Y(jié)=UK算出各個樣本在前k個排序軸上的幾何坐標(biāo),并標(biāo)示在可反映樣本實體之間相互關(guān)系的旋轉(zhuǎn)空間成分圖上。本案例中排序軸個數(shù)k=3,用旋轉(zhuǎn)空間中的成分圖2-2表示。

圖2-2 旋轉(zhuǎn)空間成分圖
(5)定義各個因素在新的主成分中占得比重,計算公式如下:

成分得分系數(shù)矩陣計算結(jié)果見表2-27。
表2-27 成分得分系數(shù)矩陣

根據(jù)表2-27成分得分系數(shù)矩陣中的數(shù)據(jù),建立下列計算公式:
①主成分1
F1=0.202X1-0.224X2-0.219X3+0.155X4+0.196X5-0.125X6-0.008X7+0.217X8+0.303X9-0.046X10?。?-17)
其中,坡度、土層厚度、石礫含量、pH值和生長勢這五種系數(shù)的絕對值較大,分別為0.202、0.224、0.219、0.217和0.303,表明這一主成分反映的是坡度、土層厚度、石礫含量、pH值和生長勢的綜合信息。
②主成分2
F2=-0.161X1+0.107X2+0.088X3+0.041X4+0.090X5+0.044X6-0.199X7+0.046X8+0.432X9+0.489X10?。?-18)
其中,0.432和0.498分別是生長勢和制約因子系數(shù)的絕對值,在本組的值較大,表明生長勢和制約因子的綜合信息是這個主成分反映的主要信息。
③主成分3
F3=0.026X1+0.056X2-0.024X3+0.148X4+0.014X5+0.523X6+0.607X7-0.201X8-0.078X9-0.121X10?。?-19)
其中,全組系數(shù)的絕對值較大值為全磷和全鉀的,分別為0.523和0.607,表明這個主成分反映的是全磷、全鉀的綜合信息。
將表2-20數(shù)據(jù)代入上述三個主成分的公式計算,得到3個主成分的結(jié)果值,見表2-28。
表2-28 主成分分析結(jié)果

4.系統(tǒng)聚類分析
系統(tǒng)聚類分析方法是研究多要素事物分類問題的數(shù)量方法。根據(jù)樣本自身的屬性,用數(shù)學(xué)方法按照某種相似性或差異性指標(biāo),定量的確定樣本之間的親疏關(guān)系,并按這種親疏關(guān)系程度對樣本進(jìn)行聚類。
(1)采用歐氏距離測定15個樣本間的距離,計算結(jié)果見表2-29。
表2-29 近似矩陣

續(xù)上表

(2)進(jìn)行最遠(yuǎn)距離聚類計算,公式如下:
drk=max{dqk,dpk}(k≠p,q) ?。?-20)
凝聚順序見表2-30。
表2-30 聚類表

(3)結(jié)合上述聚類過程,直接由SPSS軟件得出聚類譜系的樹狀圖,如圖2-3所示。

圖2-3 聚類譜系的樹狀圖
(4)聚類結(jié)果分析。根據(jù)上面系統(tǒng)聚類分析的樹狀圖,可以采用8~10的類間距作為分類的依據(jù),15個樣本可聚為4大類,聚類結(jié)果見表2-31。
表2-31 生態(tài)原貌聚類結(jié)果

根據(jù)表2-31的聚類結(jié)果,按表2-31對每一類屬性進(jìn)行累加,并求出這些數(shù)據(jù)的平均值,結(jié)果見表2-32。通過聚類分析,15個樣本被聚為4類,奠定了生態(tài)原貌評價的基礎(chǔ),有針對性地提供了在不同生態(tài)原貌類型上的生態(tài)恢復(fù)的科學(xué)依據(jù)。
表2-32 聚類屬性平均值

5.結(jié)果分析
根據(jù)聚類屬性平均值的計算結(jié)果,對四個大類進(jìn)行生態(tài)屬性的優(yōu)劣排序為
第三個類型>第一個類型>第四個類型>第二個類型
分析主成分分析法及系統(tǒng)聚類法得出的四個生態(tài)類型:
(1)優(yōu)等生態(tài)本底類。本類主要有常綠闊葉林水稻土緩坡地、常綠闊葉林水稻土平緩地、針闊混交林水稻土平緩地,平緩地和緩坡地為主要的地貌類型。坡度在4°~26°之間,地勢較為平坦緩和。有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量中等,全磷含量和全鉀含量較低,pH值較適宜,總體土壤肥力較好。生長勢均為9,植被生長較好,生態(tài)限制因子較輕。屬于地勢平緩、土層肥厚、肥力較好、植被生長良好、生態(tài)限制較輕的類型。優(yōu)等生態(tài)本底類主要分布在湖南省某高速鐵路工程的茅江橋-刀子潭(CK30+400~CK43+400)及衡龍橋-滄水鋪(CK58+900~CK64+500)段,以崗地為主,間有八曲河及溈水一二級階地,一般海拔高程30~70m,局部達(dá)90m,地勢波狀起伏,切割深度一般10~30m,部分地段小于10m。溈水階地平坦開闊,溝渠水塘散布,地面高程43~48m,廣辟為農(nóng)田及鄉(xiāng)鎮(zhèn)。根據(jù)生態(tài)本底評價結(jié)果,這兩個里程段所在地生態(tài)系統(tǒng)正常,可以修建高速鐵路。
(2)中等生態(tài)本底類。本類主要有水田水稻土平緩地、落葉闊葉林黃紅壤陡坡地、常綠闊葉林黃紅壤陡坡地。有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量和全鉀含量中等,pH值較適宜,總體土壤肥力中等。生長勢在5~9之間,植被生長中等,生態(tài)限制因子主要為坡度。屬于地勢起伏較大、土層中等、肥力中等、植被生長中等、生態(tài)限制明顯的類型。中等生態(tài)本底類主要分布在湖南省某高速鐵路工程的長沙至茅江橋(CK13+100~CK30+400)、刀子潭-衡龍橋(CK43+400~CK58+900)、滄水鋪至王家(CK64+500~CK75+500)、河豐基至金家屋場(CK77+430~CK83+540)段,地勢起伏較大,相對高差30~180m,局部山勢較陡,自然邊坡在25~55°間,植被發(fā)育較差。根據(jù)生態(tài)本底評價結(jié)果,這四個里程段為中等生態(tài)本底類,但是如果在這四個區(qū)段選線需要做好充分的生態(tài)恢復(fù)和重建工作。
(3)差等生態(tài)本底類。本類主要有針葉林紅壤陡坡地、針闊混交林紅壤陡坡地、常綠闊葉林紅壤陡坡地、常綠闊葉林紅壤陡坡地、針葉林紅壤陡坡地。有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量中等,全磷含量和全鉀含量較低,pH值較大,總體土壤肥力較差。生長勢在6~7之間,植被生長較差,生態(tài)限制因子主要為土層厚度、坡度。屬于地勢起伏較大、土層中等、肥力較差、植被生長較差、生態(tài)限制明顯的類型。差等生態(tài)本底類主要分布在湖南省某高速鐵路工程的楊泗廟CK75+000~CK77+000段,建議鐵路選線時繞行,如繞行有困難,必須在設(shè)計階段和施工準(zhǔn)備階段做好充分的路域生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和重建的研究及措施。
(4)最差生態(tài)本底類。本類主要有落葉闊葉林黃紅壤陡坡地、旱田紅壤陡坡地、旱田黃紅壤緩坡地、旱田紅壤平緩地。有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量較差,全磷含量和全鉀含量較高,pH值較小,總體土壤肥力很差。生長勢在5~7之間,植被生長差,生態(tài)限制因子為坡度、土層厚度、石礫含量。屬于地勢起伏較大、土層薄、肥力差、植被生長差、生態(tài)限制多且明顯的類型。本線不良地質(zhì)主要有人為坑洞、巖溶、危巖落石、滑坡及崩塌落石等。區(qū)段內(nèi)人為坑洞主要為淺層砂金采空區(qū),分布于及益陽站及附近CK83+540~CK85+750等地段。根據(jù)生本底評價結(jié)果,該地段為已經(jīng)惡化的生態(tài)系統(tǒng),即使做好充分的環(huán)保準(zhǔn)備也不適合在該地段修建高速鐵路。
從環(huán)境保護(hù)角度分析,湖南省某高速鐵路工程茅江橋-刀子潭(CK30+400~CK43+400)、衡龍橋-滄水鋪(CK58+900~CK64+500)、長沙至茅江橋(CK13+100~CK30+400)、刀子潭-衡龍橋(CK43+400~CK58+900)、滄水鋪至王家灣(CK64+500~CK75+500)、河豐基至金家屋場(CK77+430~CK82+250)區(qū)段共67.22km,占該鐵路總長92.58%,選線所經(jīng)地區(qū)生態(tài)類型均適合修建高速鐵路。
對其他區(qū)段,可以選擇繞行,也可選擇做好充分的生態(tài)恢復(fù)和重建工作。具體工作由建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位和各環(huán)保部門共同負(fù)責(zé)。
2.3.3.2 生態(tài)退化評價
根據(jù)上述生態(tài)本底評價結(jié)果,占92.58%的優(yōu)等和中等生態(tài)本底類區(qū)域適合修建高速鐵路,為此,從2008年開始連續(xù)四年對這兩個區(qū)域逐年進(jìn)行生態(tài)退化程度評價。
1.生物豐度指數(shù)
生物豐度指數(shù)各因子面積見表2-33。
表2-33 生物豐度指數(shù)各因子面積(km2)

由表2-33參數(shù)可計算知,2008~2011年生物豐度指數(shù)分別為115.76、115.62、115.55、110.09。
2.植被覆蓋指數(shù)
植被覆蓋指數(shù)各因子面積見表2-34。
表2-34 植被覆蓋指數(shù)各因子面積(km2)

由表2-34參數(shù)可計算知,2008~2011年植被覆蓋指數(shù)分別為120.07、119.99、119.84、117.39。
3.水網(wǎng)密度指數(shù)
水網(wǎng)密度指數(shù)各因子面積見表2-35。
表2-35 水網(wǎng)密度指數(shù)各因子面積

由表2-35參數(shù)可計算知,2008~2011年水網(wǎng)密度指數(shù)分別為20.95、19.63、18.77、18.19。
4.土地退化指數(shù)
土地退化指數(shù)各因子面積見表2-36。
表2-36 土地退化指數(shù)各因子面積(km2)

由表2-36參數(shù)可計算知,2008~2011年土地退化指數(shù)分別為14.05、13.99、13.85、13.95。
5.環(huán)境質(zhì)量指數(shù)
環(huán)境質(zhì)量指數(shù)各因子值及權(quán)重見表2-37。
表2-37 環(huán)境質(zhì)量指數(shù)各因子值及權(quán)重

由表2-37參數(shù)可計算知,2008~2011年環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分別為99.19、99.17、99.14、99.10。
6.生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)
各年份各項評價指標(biāo)值見表2-38。
表2-38 各年份各項評價指標(biāo)值

由表2-38參數(shù)可計算知,2008~2011年生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)分別為74.83、74.50、74.25、72.29。
7.路域生態(tài)退化評價
根據(jù)生態(tài)環(huán)境指數(shù)、生態(tài)環(huán)境狀況和變化幅度分級,2008年和2011年研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況都屬于良,植被覆蓋度較高,生物多樣性較豐富,基本適合人類生存。計算2008~2009年ΔEI=-0.33,在|ΔEI|<2范圍以內(nèi),生態(tài)環(huán)境狀況無明顯變化;2009~2010年ΔEI=-0.25,在|ΔEI|<2范圍以內(nèi),生態(tài)環(huán)境狀況無明顯變化;2010~2011年ΔEI=-2.54,在2<|ΔEI|≤5范圍以內(nèi),屬于略有變化,生態(tài)環(huán)境狀況略微變差。應(yīng)采取相應(yīng)的生態(tài)恢復(fù)和重建策略。