新疆沙漠公路施工环境影响因素分析

新疆沙漠公路施工环境影响因素分析

王文同

 广州市交正工程咨询有限公司

引言：人类对有限的资源进行的开发、建设活动会破坏原地区的生态平衡，导致一系列的环境问题，近几年来，我国的经济水平高速发展，对环境造成的恶劣影响也日趋严重。沙漠地区具有显著的环境脆弱性[1]，如土地盐渍化、水土流失等问题，人工—自然生态发展、盐渍化、荒漠化的相互影响决定沙漠区域的环境稳定性。合理的环境保护评价不仅能为建设、施工企业的各环节管理活动提供有利的管理侧重点，又能为地方政府绿色施工标准的制订提供参考，对于区域环境可持续发展具有一定的理论和实践意义。

1、研究方法

1.1环境承载力理论

生态系统在一定机制作用和其他外界压力下，很容易从一种状态演变成另一种状态，演变后又缺乏恢复到初始状态的能力，即为环境的脆弱性，环境的脆弱性一方面表现为外部自然条件的失衡，另一方面表现为内部结构的破坏。但是，人类行为又能对环境承载力产生有益影响，通过改变社会经济发展方式或改变环境结构类型，能够有效增加环境承载力。

1.2 施工环境破坏性理论

建筑施工活动会对环境造成影响，施工过程的环境破坏性主要来自于三个方面：建筑材料的获取与使用、施工过程、施工管理。

（1）建筑材料的获取与使用，考虑全生命周期评价方法，对建筑材料的环境破坏性进行考虑应包括其采集、生产、运输、使用、再生利用等整个生命周期，即：原材料开采的环境破坏；原材料总量、再生能力；开采、加工、生产过程的污染物产生；生产、运输、施工过程的能源消耗；施工现场的废弃物产生；生命周期中的维护及环境影响；生命周期末期拆毁能耗；建筑材料的可再生性等，可以看出，这一过程的环境破坏主要包括三个部分：资源消耗、能源消耗、环境污染。（2）施工过程，施工过程是环境影响的主要施压阶段，主要表现为对资源、能源的索取使用，产生环境破坏因素，如噪声、废水、废气、固体废弃物等，最终造成大气污染、噪声污染、水污染、固体废弃物污染、光污染等环境破坏结果。（3）施工管理，施工管理包括安全管理和卫生文明管理，通过采取高效的管理和工作制度，实行人员组织安全文明培训、高效能源管理与资源利用、生活生产区安全卫生管理等手段能够有效减少施工活动对环境的破坏，实现绿色建造的目标。

1.3 环境负荷理论

基于生态脆弱性及环境承载力理念，结合施工环境破坏性理论，考虑特殊区域环境特点，以观念-行为-结果为主线，提出环境负荷理论，如图1所示。公路路域是社会环境和生态环境共同构成的复杂系统，公路建设项目是一个由人、路、车、环境组成的受人类控制的人工系统，并最终与多种基础要素（生态、环境平衡）组合成为一个综合体[2]。因此公路路域环境的分析和该系统的评价是基于特定的系统目标、结构和性质进行的，需在考虑生态脆弱性特点基础上符合环境承载力要求。

图1 环境负荷理论

2、区域特征分析

2.1研究区域概况

新疆为我国荒漠分布最广的区域，荒漠化面积达131×104km2，其中沙漠面积为 42.7×104km2，占其总面积的26.12%[3-4]。年平均气温一般在10℃～11℃，夏季平均最高地表温度一般在50℃～60℃，极端最高地温则均在 70℃以上(如塔中为70.8℃)，年降水量降水量大多在 500 毫米以下，且集中在5~9月份，同时受西北风和东北风影响较大，这样的气候环境和降水量直接导致该地区风沙活动剧烈。

2.2区域环境分析

考虑新疆沙漠地区地域特征，沙漠公路施工和普通公路施工的差异性主要体现在环境差异上。

（1）风沙，沙漠地区风沙频繁、沙源充足且沙粒极细，风很小就可以起沙。修筑的路基又是就地取材的沙土，缺乏粘性、易于松散，受到风力的作用，沙粒很容易被吹走，造成路基吹蚀；

（2）高温，沙漠年平均气温一般在10℃～11℃，夏季平均最高地表温度一般在50℃～60℃，极端最高地温则均在 70℃以上(如塔中为70.8℃)；

（3）蒸发，沙漠地区降水少且蒸发大，沙漠腹地年平均相对湿度仅为39%。高温干燥的环境，会使汽车的动力性、经济性和行驶可靠性变差，机械增耗25%～45%，人员工作效率相比沙漠外也会降低；

（4）水资源，沙漠地区降水稀少、植被稀少、涵养水源能力不足，大量用水会导致水土流失致使环境进一步恶化，因此施工必须要考虑公路选线、施工工艺、生活区等过程对水源的节约与保护；

（5）生态环境，沙漠植被稀疏，典型的沙漠地区甚至只有黄沙没有植被，对于有限而宝贵的植被要采取必要措施保护，必须要破坏时，应及时做好防风固沙措施，并做好植被恢复工作，以减轻土地沙化状况。同时沙漠生物物种繁多，作为生态保护极重要区域，结合其环境的脆弱性，必须规划好对沙漠物种的保护工作，做到选线合理、施工环保，工程完工后对原有物种生活区域无影响或少影响的效果。

3、沙漠公路施工环境影响因素分析

在相同施工环节及施工强度下，生态环境脆弱性影响其承受破坏的能力，脆弱性越高越易受到施工破坏。经过分析论证，归纳出沙漠公路建设活动的环境影响在自然及生态环境、社会环境方面具体体现在：

3.1、对自然及生态环境的影响

结合新疆沙漠环境的特点，公路施工过程对环境的破坏主要表现在路基工程、桥涵工程、路面排水工程、取弃土场、施工便道、预制场和拌和站等施工过程。这些施工流程中产生的环境影响会导致区域植被覆盖率的下降、物种种类减少、扰动土层物理化性质和结果的变化，破坏区域生物系统并加剧环境恶化，其主要表现是水土流失加剧和土地盐碱化。

（1）公路施工中污染物排放、机械碾压会造成盐渍土区域土质的板结，降低土壤通透性和保水性，加剧区域地表水蒸发，造成地表植被破坏。并且由于沙漠特殊的施工环境，多扬尘、大风，若临时用地、取弃土场等未能及时处理，地表裸露面积扩大，会加剧了当地荒漠和湿地大规模沙化和退化。

（2）公路施工期间大量地下水的抽取, 会降低地下水位，减少地表径流，严重的地下水减少会导致土壤含盐量在增加，破坏当地正常的物种生存环境，造成地表植被的减少，同时大量的养护用水、冲洗石料废水、生活用水等排放会造成地下和河流的水源污染。

（3）施工现场的料场及拌和厂在生产过程中会产生大量的粉尘、烟雾等，这些扬尘排放到大气中会造成大气污染，影响当地的物种生存，由于路基施工采用风积砂填筑，填料粒径小于0.075cm占其总量的 20%以上，若原料在运输途中不合理遮挡会增加空气微悬浮颗粒，造成野生植物和农田的大面积枯萎，施工机械车辆大量使用产生的噪音、废气，影响当地动植物的正常生存繁衍。

（4）公路施工期，施工活动也会扰乱原有正常的生态平衡，若施工结束后未能及时处理场地，液态垃圾、废料、大面积的植被枯死、取弃土场和临时用地的大块斑秃，会严重影响原有的景观协调性，单纯依靠沙漠环境脆弱的生态系统很难短时间恢复，进而诱发水土流失、沙害等生态问题。

（5）施工过程中造成土壤污染、土层改变会影响植被的生存环境，造成植被群落层次缺失和垂直结构改变，降低环境适应能力，甚至可能导致群落演替的停止甚至逆行演替，同时，不合理的绿化植被的引入也会造成生态入侵，造成其生态系统的紊乱。植被群落的减少、施工营运期噪声、光污染等也会破坏野生动物的栖息地环境，影响其正常的生存、繁衍及迁徙等，从而造成其物种群落的减少。

3.2、对社会环境的影响

公路修建对社会环境的影响主要体现在社会经济发展、征地拆迁、居民生活环境、文物古迹、自然景观等方面。

（1）从经济发展角度，由于沙漠地区特殊的区位条件，经济发展水平低、产业结构单一，公路的修建会加强该地区的对外交流，加速新疆地区经济发展水平的提高。

（2）从征地拆迁角度，新疆沙漠地区人烟稀少，规模较少的社会环境与大面积的荒漠形成了鲜明的对比，公路里程基数小，需改建的拆迁数量少，因此征地拆迁对社会环境不利影响性较小。

（3）从居民生活环境来看，公路修建过程中的噪声、粉尘、污水等会对沿线居民的工作和生活环境产生不利影响，公路通行后汽车尾气、噪声也会对居民人常生活产生不利影响，但同时会带动道路、给排水、通讯、电力等一系列基础设施的修建。

（4）从文物古迹、自然景观角度，公路工程的各种配套设施包括取弃土场、拌和料场、临时占地等修建一方面会影响原有的景观协调，另一方面施工过程中建筑垃圾、废料等的排放如果不能及时处理会对环境产生长时间的破坏。

4、结论

本文通过对新疆沙漠地区的水热特征、生态特征、地质特征进行分析，考虑沙漠环境对工程施工的限制，以佐证沙漠公路施工工艺、机械设备、工程方案的特殊性要求，为评价指标建立与量化标准的确定提供帮助。

参考文献：

[1] 黄莹,包安明,刘海隆,冯先伟,杨光华.基于景观格局的新疆生态脆弱性综合评价研究[J].干旱地区农业研究,2009,27(03):261-266.

[2] 杨姝.基于改进灰色系统理论的铁路绿色施工综合评价研究[D].兰州交通大学,2017.

[3] 周日平.中国荒漠化分区与时空演变[J].地球信息科学学报, 2019, 021(005):675-687.

[4] 杨发相, 李生宇, 岳健,等. 新疆荒漠类型特征及其保护利用[J]. 干旱区地理, 2019, 42(01):14-21.