铁路生态环境影响评价指标体系的研究

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:鹿航
[导读] 摘要:近年来,我国开始进行铁路项目的建设,铁路建设能够使区域内的经济得到快速发展,同时施工过程也对生态环境造成了严重破坏。
        中国铁路上海局集团有限公司徐州铁路枢纽工程建设指挥部  江苏省徐州市  221003
        摘要:近年来,我国开始进行铁路项目的建设,铁路建设能够使区域内的经济得到快速发展,同时施工过程也对生态环境造成了严重破坏。为避免或减少铁路建设给生态环境带来的压力,文章进行了以下内容研究:生态环境影响评价分析、构建评价指标体系、通过实际工程对项目的生态环境进行分析,最终得出路基防护工程应进行改进的结论。通过文章的研究为铁路建设提供了理论分析方法和技术指导,因此文章具有一定的价值。
        关键词:铁路建设;生态环境;评价指标体系;路基防护
        0  引言
        随着我国交通事业的发展,出行方式的多样化,普通的道路交通已经不能满足人们的远途出行要求,因此铁路建设逐渐成为我国交通事业发展的趋势和方向,同时也是我国国际地位的象征,国家综合实力的体现。铁路建设完成后能否顺利开通直接影响着高铁建设的后期发展和维护以及我国在国际市场的信誉问题[1]。铁路在建设完成后应进行安全评估,这是相当重要的工作。因为该评估直接对高铁的施工质量和能否运营起到决定性作用。所以评估过程应高度重视,认真调查,对存在问题和缺陷的部位及时进行整治,保证铁路如期开通,同时做到对生态环境的有效保护[2]。
        1  生态环境影响评价分析
        基础建设项目与生态环境之间存在着相互对立,相互矛盾的关系。铁路建设与生态系统的矛盾可通过可持续发展的观点和宗旨进行解决与调整,使二者相辅相成,协调统一。对铁路的生态环境进行评价时,应确定研究对象、研究范围、研究的具体内容。
        1.1评价对象
        通过对生态环境系统进行研究,可对铁路的建设和运营提出重要建议,从而能设计出更好的方案,进行更加合理的施工方式。铁路生态环境系统属于人工生态系统,人为因素可以影响到该系统的优良状态,因此在对铁路生态系统进行研究时应通过人为因素与生态系统的相互作用。铁路生态环境系统会通过道路建设发生改变:如植被、廊道、景观等。文章将这些因素做为研究对象。对铁路生态系统进行研究的目的是使该系统更好的与周围环境相结合[3]。
        1.2评价范围
        一般情况下认为铁路生态环境影响评价的范围即为生态系统的边界。在实际工程中,铁路生态系统边界的定义是不确定的,研究对象不同,系统的边界也不相同。对道路的小气候效应进行分析时,可根据垫层性质不同设定一个不同于环境的小气候区,设置位置为路线两侧,小气候区主要包括温度、热量、湿度、土壤条件等[4]。随着时间的推移,道路两侧的景观会出现新的生物群和物种,新旧生物群的变化具有一定的过渡性,可通过该现象对边界进行定义。对边界进行合理定义是使铁路生态环境影响评价合理的关键点。当边界定义的较大时,物种类型较为复杂,会使研究出现较大困难。
        2  构建评价指标体系
        2.1模糊层次综合应用
        层次分析法是通过判断矩阵的建立,分层的把所有影响因素综合起来以量的形式表达出来,然后通过方根法等计算方法对矩阵进行处理得到最大特征根对应的特征向量,最后在对矩阵进行完全一致性判断,使错综复杂的问题分层的得到梳理。该方法的步骤如下。
        ①  构造判断矩阵
        本文中的判断矩阵如表1构造。
        表1 判断矩阵
       
        本文的判断矩阵通过1~9标度法实现,对于Pij(其中i,j=1.2.3...n)的标度含义如下所示:
        标度Pij=1时,说明两因素对比,重要程度相同;标度Pij=3时,说明两因素对比,其中一个稍显重要;标度Pij=5时,说明两因素对比,其中一个明显重要;标度Pij=7时,说明两因素对比,一个比另一个重要许多;标度Pij=9时,说明两因素对比,其中一个极其重要;标度Pij=2、4、6、8时,说明上述两相邻判断中值。
        ②  利用线性代数求特征根,然后找到最大特征根对应的特征向量。该过程一般采用方根法进行计算。层次分析法通过引入判断矩阵来解决特征根的负平均值,该过程不包括最大特征根。矩阵一致性的指标公式为:CI=(λmax-n)/(n-1)
        矩阵能不能满足一致性,应通过一致性指标值来确定,通过RI来表示。当判断矩阵CR=CI/RI<0.1时,表明该判断矩阵具有较为理想的一致性;CR=CI/RI>0.1时,表明判断矩阵不具有较为理想的一致性,矩阵应进行相关调整。
        ③  由前文表1可以将各影响因素分为两级,B1,B2,B3,B4定义为一级指标,B11,B12,......B44定义为二级指标。每级的一级指标对应的二级指标都会有量的变化,根据二级指标不同的取值确定评价分值,从而将各个指标分级,分值在[90,100]范围之间,定义为安全性最高;[80,90)范围之间,定义为安全性较;[70,80)范围之间,定义为安全性一般;[60,70)范围之间,定义为安全性较差;[60,0)范围之间,定义为不安全。
        ④  对于定性指标的量化的确定可以依据公式B(X)=x/100,式中X为第一步量化后的某一模糊取值,取值范围为1-100。
        ⑤  最后根据模糊综合评价矩阵得出最终的综合评价矩阵A=W×[A1 A2 A3 A4]T,公式中W为一级影响因素的指标权重,A1 A2 A3 A4分别为二级因素指标矩阵。通过对矩阵A进行判定来确定避险车道设计的安全等级。文章通过加权平均的方法对评价向量进行单值化处理,最终得出项目的安全等级评分 C′。
        3  方案分析
        3.1  工程概况
        ①地理位置
        文章所依托工程为某地区的铁路,该铁路的路线全长为268.4km,路线经过不同市区,A市区的主要特点为东部沿海,城市地形为西边高、东边低,地形主要为丘陵,海拔高度范围为100~600米,自然山坡的坡度为15°~45°堆积平原主要分布地区为山前以及河口,尤其在B、C城市分布较广,地面的高程大多为2~5m。项目所在地的气候类型为亚热带季风气候,气候特点为:气候湿润、雨水充足、季节分明,夏季多台风。年均气温为16℃,最高温度为41.7℃,最低气温为-11.1℃。年均降水量为2000mm。
        2.2  铁路生态环境影响评价
        文章通过层次分析法对铁路生态环境影响评价建立指标体系,具体如图1所示。
       
        图1评价指标结构模型
        文章通过层次分析法与模糊评价法的联合应用,使铁路的生态环境影响评价值为0.317,该值说明铁路项目的建设对周边的生态环境破坏程度较低。通过对计算结果进行分析可得出结论如表2所示
        表2 计算结果分析
       
        2.3结果分析
        为减少铁路建设对生态环境的破坏程度和影响范围,文章对层次分析法和模糊评价法联合应用的计算结果进行了相关分析,结果表明应对以下内容进行改进:
        路基施工时主要的防护方式有:坡面防护、支挡结构防护、设置排水设施[6]。坡面防护应依据土质情况采用浆砌片石、喷播植草、喷混植生等防护措施。
        在进行土石方调配时应减少土方的废弃或者远运,施工时弃土场的周边应进行护砌,有条件时还应进行原地恢复。
        4  结语
        文章通过对铁路生态环境影响评价指标体系进行分析研究,结果表明:
        ①生态环境影响评价分析的对象是生态环境系统,可通过道路的小气候区对评价范围进行确定。
        ②文章通过层次分析法对指标体系进行了分析,分析过程中先建立了判断矩阵,然后对其一致性进行了判断,通过加权平均的方法对评价向量进行单值化处理,最终得出项目的安全等级评分 C′。
        ③文章通过层次分析法和模糊评价法的联合应用对工程案例进行了分析,最终得出:坡面防护时主要应以植物防护为主。土方调配时应尽量减少弃土场的应用,有必要时应对地形原貌进行恢复。
        参考文献:
        [1]徐宪立,耿红,张科利,庞玲,陈济丁.西部地区高速公路发展规划生态环境影响评价——指标体系构建及评价方法探讨[J].公路交通科技,2006(07):154-157+166.
        [2]徐鑫,倪朝辉,沈子伟,王楠,刘博群.跨流域调水工程对水源区生态环境影响及评价指标体系研究[J].生态经济,2018,34(07):174-178.
        [3]耿恒银.水利水电工程生态环境影响评价指标体系与评价方法的研究[J].价值工程,2018,37(28):15-16.
        [4]索永录,姬红英,辛亚军,杨战国,欧亚伟.采煤引起的矿区生态环境影响评价指标体系探析[J].煤矿安全,2010,41(05):120-122.
        [5]郭潇,方国华,章哲恺.跨流域调水生态环境影响评价指标体系研究[J].水利学报,2008(09):1125-1130+1135.
        [6]张荣芝,张焱,孟令尧,史密伟.河北省水泥灰岩矿山开发生态环境影响评价指标体系的建立[J].湖北农业科学,2014,53(08):1806-1809+1814.
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