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基于水土保持的建设理念在吉延高速公路中的应用

2012-07-26陈宗伟

中国水土保持 2012年2期
关键词:公路沿线水土保持植被

陈宗伟

(交通运输部科学研究院交通环保与安全研究中心,北京100029)

公路是国民经济的重要基础设施和社会全面发展的助推器,公路建设在为人类的生产生活带来便利的同时,也对公路沿线的生态环境造成了严重的破坏,因此树立科学合理的公路建设理念十分必要[1]。公路建设过程中的水土保持措施是防治水土流失、减少公路建设对环境造成的损害、促进植被恢复的重要手段,所以在公路建设中如何贯彻水土保持理念就显得尤为重要。笔者试以长白山区吉林至延吉高速公路(简称“吉延高速公路”)为例,探讨基于水土保持的公路建设理念,既能美化公路沿线景观,又能使公路景观充分发挥水土保持、环境保护、生态恢复的功能,促进人与自然的和谐发展,以期能为公路水土保持和景观设计提供参考。

1 工程区自然环境及工程概况

长白山区属温带大陆性季风气候区,受山地性气候和海洋性气候影响,气候潮湿,并有明显的垂直气候变化特征。年降水量800~1 800 mm,且多集中在6—8月,年相对湿度65% ~74%,年均温度4.9~7.3℃,冬夏温差大。受地形、地貌、母岩、母质以及气候、森林植被等自然因素的影响,土壤类型分布与形成过程具有明显的地带性特征,呈现较为明显的土壤垂直带谱。

吉延高速公路是国家“五纵七横”国道主干线——同江至三亚国道主干线长春至珲春支线(GZ010-1)的一部分,是吉林省高速公路网的重要组成部分,也是长春市通往蛟河市、敦化市、延吉市、图们市以及珲春口岸的重要通道,分江密峰至黄松甸、黄松甸至敦化、敦化至延吉3段建设,全长283.92 km,设计速度80 km/h,于2003年开工建设,2008年建成通车[2]。

2 基于水土保持的公路建设理念

在吉延高速公路建设过程中,始终贯彻科学建设理念,在坚持以人为本的前提下,以生态保护为主线,在建设中落实水土保持要求,达到了合理利用水土资源、改善生态环境以及打造优美景观的目标。

2.1 水土保持对主体工程的约束性理念

在选定路线方案时,除注意地形、地质选线外,还特别强调水土保持选线,在路线总体设计时,尽力落实水土保持对主体工程的约束性理念:①选择对环境破坏小的走廊带;②合理选用技术指标,尽可能使线形与地形相适应,避免高填深挖,减少对环境的破坏;③对于深挖方采用隧道方案进行比选,对于高填方采用高架桥方案进行比较。长白山区在生态学上的地位非常高,但其生态环境非常敏感,选线时尽量绕过湿地、沼泽、沙丘、冰带和冲沟,以及农业开垦带和森林开垦带等敏感地域。

设计纵断面线形时,在地形、地质、构造物等条件允许的情况下,尽量采用低路基方案;局部路段采用下挡墙方案;在满足功能的前提下,互通式立交采用瘦身立交的方案,通过优化工程设计,最大限度地减少了工程占地数量。

2.2 尊重自然、保护优先理念

吉延高速公路建设在坚持以人为本的前提下,始终追求人与自然的和谐发展,尊重自然,高度重视对建设区内生态环境和水土资源等的保护,在建设前期争取最大限度地保护,后期尽最大努力恢复,避免“先破坏,后恢复”现象的发生。公路建设与生态保护如同中国太极中的阴与阳,虽然一定程度上相互对立、相互矛盾,但只要坚持做到“在公路建设中保护生态,在生态保护中建设公路”,就可以将二者有机地统一起来,做到路与自然协调发展[3-4]。

在高速公路施工过程中,严格控制环保绿线,划分征地界限和环保绿线(挖方边坡的坡顶线、填方边坡的坡脚线、零填零挖段的路面线)(图1),环保绿线和征地界限之间的区域是公路建设中的植被重点保护区域,而这一范围在传统公路建设中都是清理表土的范围。施工中严格将施工红线控制在环保绿线范围内,不破坏环保绿线外的一草一木,对国家保护树种黄菠萝、水曲柳等全部移植,对规格合适的珍稀树种尽可能进行移栽,以备互通区、服务区等绿化栽植。

图1 吉延高速公路环保绿线示意

2.3 自然与人工相结合的植被恢复理念

任何生态环境受损后,都有一定的自然恢复能力。在深入分析公路沿线自然植被演替规律的基础上,吉延高速公路通过人工诱导的方式,加速自然恢复,边坡尽量采用植物防护措施,植物种尽量选用乡土树种,以求最大限度地恢复公路沿线植被。

吉延高速公路项目充分遵循植被演替规律,采用自然与人工相结合的方式恢复植被:在江黄段K117大垭口处,边坡岩石比较坚硬,且边坡又高又长,经过几年人工干预和自然恢复,边坡上已零星长出了乡土植物,与周围环境比较协调,大大改善了原有的裸露边坡的景观效果。

吉延高速公路针对不同的自然环境和植被情况,分别采用了普通喷播、客土喷播、植生袋等“人工导入”的方式恢复植被:①对坡面较为平整的风化岩陡坡,采用客土喷播恢复植被;②对坡面不平整、碎石较多的陡坡,采用不挂网客土喷播恢复植被;③对坡度缓于1∶1的边坡,采用覆盖种植土后普通喷播恢复植被;④对坡面光滑的石质陡坡,不做人工绿化,依靠自然恢复;⑤对风化较严重的砂质边坡,栽植2年生刺槐(Robinia pseudoacacia)、胡枝子(Lespedeza bicolor)等小灌木;⑥对最为困难的岩质边坡,采用离子型双层客土+保育罐结合技术进行边坡生态恢复,以加快公路沿线植被自然恢复的进程[3-4]。

2.4 植被的景观优化功能理念

在植被恢复的同时,充分考虑其造型、障景、引导视线等景观优化功能。在确保公路路基边坡稳定和行车安全的前提下,通过合理的植物配置和柔化遮挡作用,充分发挥植物的视觉诱导功能,优化公路行车环境,增强行车的舒适性,营造安全、优美的交通环境。采用树丛或林带式栽植,形成障景,遮挡取弃土场等工程痕迹,或在取弃土场靠近公路的一侧种植视线引导植物,弱化弃土场位置对公路行车视线的影响;在隧道进(出)口处采用明暗过渡栽植可缓解光线明暗强烈变化给驾驶员带来的不适。

由于吉延高速公路穿越大片林区,为使公路景观与沿线环境相协调,适应不同树种的生长特性以及不同地段的景观特色,多采用自然式与遮蔽式种植乔木,并且配合灌木、地被、攀援植物的综合应用,全方位、多层次地对公路构造物进行柔化。其中,乔木主要发挥其障景的作用,灌木、地被和攀援植物多种植在边坡、中央隔离带、服务区、收费站等混凝土构造物表面以发挥柔化、美化功能。

长白山区彩叶树种和野生花卉资源丰富,吉延高速公路使用了彩叶树和野生花卉进行路域美化,既发挥了植株的生态效益,达到稳固边坡、涵养水源、防止水土流失的功效,又利用了树叶绚丽的色彩和其他色彩的搭配效果增加景观的层次感、立体感和动感,避免了单一颜色容易造成视觉疲劳的问题,还柔化了道路立面的景观效果、丰富了路域的季相变化。

2.5 因地制宜,突出景观格局理念

按照公路沿线原有自然景观特征,将吉延高速公路划分成山林、田园、湿地、草原、城镇村落等不同景观空间段落(图2),分别有针对性地规划水土保持措施及设计景观[2]。

图2 吉延高速公路景观规划分段

山林景观段主要侧重于路线选择、植被保护、地形保护与生态恢复;湿地景观段在公路景观设计时更加关注通过以桥代路等方式避绕湿地、生态补偿、敏感水体保护等方面的工作;田园景观段则以节约土地资源为重点目标。按照各景观段的自然环境和景观需求,因地制宜地采取措施进行公路沿线路堑边坡、锥坡、隧道口、取弃土场等处的水土保持与植被恢复工作。

2.6 以人为本的安全理念

吉延高速公路在进行水土保持与景观设计时非常注重增强公路的安全性与宽容性,体现以人为本的宗旨。边坡采用工程防护与植物防护相结合的综合防护措施,以最大限度地减少边坡坍塌等安全隐患;中央分隔带种植植物篱起到良好的防眩作用;通过借景、造景等手法,丰富全线景观,避免景观单调,有利于驾驶者注意力集中。标志牌的立柱设计采用解体消能结构,可有效降低交通事故对乘客的伤害程度;边沟采用浅碟式,以增加路侧净宽,可大大降低事故造成的危害;在边坡下部种植低矮植物,以对事故车辆起到消能的作用;更多地采用柔性缆索护栏,在增加通透效果的同时也增加了安全性[3-4]。

2.7 体现和谐统一、融入自然的理念

吉延高速公路通过生态保护、自然恢复、人工恢复等技术最大限度地保护和恢复公路沿线植被,公路构造物设计弱化人工痕迹,以生态恢复为主线,充分发挥植物在造景、柔化硬质构造物、遮挡工程创伤等方面的功能,努力降低构造物的生硬感和突兀感,营造和谐的公路环境。为使坡面视觉景观舒适,为植被恢复创造有利条件,放缓了边坡,并针对挖方或填方高度低于3 m的土质边坡,取消护坡道或碎落台的设置,对坡脚进行圆弧化处理,使边坡和排水沟形成一个整体;高于3 m的边坡,对坡顶、坡脚的折线进行圆弧化倒角,在不增加占地的情况下,使边坡变化自然。在选择植物种类进行搭配时,充分考虑了周围的环境特点,形成结构稳定的整体植物群落,与环境相协调、融合、统一。

3 结语

以长白山区吉延高速公路为例,阐述了水土保持对主体工程的约束性理念,尊重自然、保护优先理念,自然与人工相结合的植被恢复理念,植被的景观优化功能理念,因地制宜、突出景观格局理念,以人为本的安全理念,体现和谐统一、融入自然的理念等7条基于水土保持的理念在公路建设中的应用。对比发现,只要在公路建设中深入贯彻这些理念,就可有效防治公路建设引起的水土流失,促进植被恢复,改善沿线环境,进而实现人与自然和谐相处。

[1]余少华.景婺黄(常)高速公路景观设计理念与实践[J].中外公路,2007,27(1):223-225.

[2]陆旭东,鲁亚义,李子军,等.长白山区高速公路景观规划设计初探——以吉林至延吉高速公路为例[J].中外公路,2008,28(3):6-10.

[3]李恩会,王潮海,鲁亚义.吉林至延吉高速公路生态景观建设[J].交通建设与管理,2008(11):79-84.

[4]郭鹤艺,张辛.大跨越——谈吉林省高速公路新坐标吉延路建设新理念[J].交通建设与管理,2009(7):53-54.

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