多年冻土区公路建设环境保护关键技术

　　本书结合共玉公路、青藏公路以及拟建青藏高速的建设实践，针对高寒生态脆弱区的环境特点和冻土区公路建设特点，在全面系统分析现有的公路环境保护技术措施和国内外研究成果的基础上，系统介绍了多年冻土区公路环境保护设计、施工新技术，并明确了技术原理、适用范围和技术要点。本书共分十一章，概述了公路建设与环境保护概念与内涵、公路环境保护发展与进程；分析了多年冻土区公路建设环境特征；以G214为例介绍了多年冻土公路沿线生态环境评价指标体系以及生态植被空间分布与环境影响因子；阐述了冻土区公路建设生态防护与植被恢复关键技术、水土保持关键技术、环境污染防治技术、动物通道设置技术、冻土区公路环境保护措施施工技术以及公路全程环境保护管理技术方法体系；并附有工程实例加以论证。

　　吴明先，工学博士，教授级高级工程师，国务院特殊津贴专家，交通运输部优秀科技人员，注册土木工程师。现任中交公路勘察设计研究院有限公司董事长、总经理、党委副书记，中国交建科学技术委员会委员，中国公路学会常务理事，中国公路勘察设计协会副理事长，以及中国勘察设计协会、中国国际工程咨询协会、陕西省勘察设计协会理事。主要从事国家重点公路、隧道、市政工程的技术咨询、科研、综合交通运输规划与管理等工作，主持完成多项、省部级科研工作。先后承担或参与了国家科技支撑计划“重特大道路交通事故综合预防与处置集成技术开发与示范应用”“高海拔高寒地区高速公路建设技术”；荣获省部级以上科技奖励20 余项。授权发明专利4项，在国内外刊物上发表论文10 余篇。单永体，高级工程师，现任中交公路勘察设计研究院有限公司西安中交环境工程有限公司（环境与景观规划设计院）副总经理。主要从事环境保护与景观绿化工程设计研究工作。先后负责或作为主要研究人员参与国家科技支撑计划项目和省部级科研项目，完成交通行业重点科研项目5 项，参与勘察设计项目20 多项; 获省部级科学技术奖一等奖1 项、二等奖1 项、三等奖1 项，其他奖项1 项。负责中国工程建设标准化协会标准水土保持技术规范标准制订，作为主编人员参与行业公路环境保护设计规范修订及公路设计文件编制办法修订工作。发表论文20 余篇，授权专利10 项。胡林，博士，工程师，现任中交公路勘察设计研究院有限公司环境与景观规划设计院科研中心主任。主要从事寒区公路坡面土壤侵蚀机理与生态防控技术、青藏高原野生植物资源驯化培育及高寒高海拔区生态修复等方面的研究。先后参与国家科技支撑计划项目和交通部西部交通建设科技项目及省部级科研项目; 获省部级科学技术奖一等奖1 项。参与行业公路环境保护设计规范修订及公路设计文件编制办法修订工作，作为骨干人员参编中国工程建设标准化协会标准公路工程海绵城市设施、绿色公路及水土保持技术规范标准制订。近3 年发表论文10 余篇，其中SCI/EI 收录3 篇，授权专利3 项，出版专著1 部。

第1章　绪论 / 1
1.1 公路建设环境保护概念与内涵 / 2
  1.1.1  环境保护的概念、内容和要求 / 2
  1.1.2  公路建设环境保护的内涵、任务和内容 / 3
1.2 公路环境保护发展与进程 / 7
  1.2.1  环境污染 / 8
  1.2.2  生态环境保护 / 10
  1.2.3  水土流失 / 11
  1.2.4  野生动物保护 / 14
  1.2.5  社会环境保护 / 15
1.3 国内外研究概况 / 17
  1.3.1  植被恢复技术 / 17
  1.3.2  水土保持技术 / 18
  1.3.3  水环境保护技术 / 18
  1.3.4  动物通道技术 / 19
第2章　多年冻土区公路建设环境特征 / 21
2.1 冻土区现状 / 22
 2.1.1 冻土区分布特征 / 22
  2.1.2  冻土区现状 / 26
  2.1.3  冻土退化原因 / 26
2.2 多年冻土区生态环境概况 / 28
  2.2.1  气候特征 / 28
  2.2.2  土壤状况 / 29
  2.2.3  江河源区 / 30
  2.2.4  植被类型 / 32
  2.2.5  动植物资源 / 35
  2.2.6  旅游资源 / 35
2.3 多年冻土区公路建设环境影响分析 / 36
  2.3.1  环境影响特征 / 36
  2.3.2  环境影响的形式与危害 / 39
2.4 冻土区公路环境保护与水土保持理念 / 45
  2.4.1  环境保护理念 / 45
  2.4.2  水土保持理念 / 47
第3章　多年冻土区公路生态环境评价指标体系 / 49
3.1 多年冻土公路沿线生态环境评价指标体系 / 50
  3.1.1  评价指标的分类 / 50
  3.1.2  评价指标选定原则 / 50
  3.1.3  评价指标的无量纲化 / 51
  3.1.4  评价指标的确定 / 52
  3.1.5  评价指标的测算方法 / 52
  3.1.6  评价指标权重的确定方法 / 57
  3.1.7  评价指标的归一化处理 / 62
3.2 多年冻土区公路沿线生态环境综合评价方法 / 64
  3.2.1  多年冻土区公路建设项目生态环境影响综合评价步骤 / 64
  3.2.2  多年冻土区公路沿线生态环境综合评价结果分析 / 64
3.3 多年冻土区公路建设对生态环境的保护措施 / 67
  3.3.1  一般要求 / 67
  3.3.2  路线工程 / 67
  3.3.3  路基路面工程 / 67
  3.3.4  桥涵工程 / 68
  3.3.5  隧道工程 / 68
  3.3.6  取弃土场 / 69
  3.3.7  施工便道 / 69
  3.3.8  砂石料场 / 69
  3.3.9  冻土环境保护 / 70
  3.3.10  水资源的保护 / 70
第4章　多年冻土区公路沿线生态植被空间分布与环境影响因子 / 71
4.1 多年冻土区公路环境现状及植被恢复空间分布 / 72
  4.1.1  公路走廊带土地利用现状分析 / 72
  4.1.2  公路植被恢复空间分布 / 81
4.2 多年冻土区公路植被与环境因子影响分析 / 90
  4.2.1  植被指数与环境因子相关性分析 / 90
  4.2.2  不同植被类型的土壤养分特征分析 / 108
  4.2.3  土壤和植被特征分析 / 110
第5章　冻土区公路边坡生态防护与植被恢复关键技术 / 121
5.1 高海拔寒区植被条件及重建机理分析 / 122
5.2 退化草场的利用及植被恢复重建技术 / 122
  5.2.1  退化草场的筛选及评价指标 / 123
  5.2.2  草皮料场使用后生态恢复 / 124
  5.2.3  退化草场恢复效果分析 / 125
5.3 边坡生态防护及植被恢复关键技术 / 125
     5.3.1  铺草皮边坡防护技术 / 125
  5.3.2  高边坡铺草皮生态防护技术 / 126
  5.3.3  人工播种技术 / 126
  5.3.4  喷播技术 / 126
  5.3.5  草皮移植技术 / 128
  5.3.6  三维网技术 / 129
  5.3.7  植生带技术 / 129
  5.3.8  植生袋技术 / 130
  5.3.9  植物纤维毯技术 / 130
5.4 植被恢复效果调查分析 / 131
  5.4.1  铺草皮边坡防护技术效果分析 / 131
  5.4.2  高边坡铺草皮生态防护技术效果分析 / 131
  5.4.3  草皮移植技术效果分析 / 133
  5.4.4  三维网技术效果分析 / 133
  5.4.5  植物纤维毯技术效果分析 / 133
  5.4.6  植生袋技术效果分析 / 135
  5.4.7  植物防护措施的优缺点分析 / 138
  5.4.8  不同流域植被恢复效果分析 / 139
第6章　水土流失及其防治 / 141
6.1 公路建设的水土流失特点 / 142
6.2 多年冻土区公路环境水土流失特征 / 143
  6.2.1  水土流失分区 / 143
  6.2.2  水土流失现状 / 144
  6.2.3  侵蚀类型多样 / 144
  6.2.4  冻土区公路沿线的水土流失背景值 / 145
6.3 多年冻土区公路环境水土保持技术 / 146
  6.3.1  取弃土场水土保持技术 / 146
  6.3.2  施工场地水土保持技术 / 149
  6.3.3  施工便道水土保持技术 / 149
  6.3.4  隧道弃渣处置技术 / 150
第7章　环境污染防治技术 / 153
7.1 噪声污染防治技术 / 154
7.2 水污染防治技术 / 155
  7.2.1  路面径流污染物处理技术 / 155
  7.2.2  高寒高海拔地区公路边沟特点 / 156
  7.2.3  铺草皮排水沟减污抗冻机制分析 / 158
  7.2.4  铺草皮排水沟设计 / 160
7.3 大气污染防治技术 / 160
7.4 固体废物污染防治技术 / 162
7.5 桥面危化品泄漏应急防治技术 / 163
  7.5.1  现有技术的适应性分析 / 163
  7.5.2  桥面径流收集及处理方案 / 166
  7.5.3  重大污染事件应急预案 / 169
第8章　动物通道设置 / 175
8.1 多年冻土区公路沿线动物分布特征 / 176
8.2 公路建设项目对野生动物的影响 / 178
  8.2.1  自然生境破碎 / 178
  8.2.2  生境阻隔 / 178
  8.2.3  交通事故 / 178
  8.2.4  环境污染 / 179
8.3 野生动物保护方案 / 179
  8.3.1  基本原理 / 179
  8.3.2  保护方案 / 179
8.4 动物通道设置技术 / 183
  8.4.1  适用目标 / 183
  8.4.2  设置目的 / 183
  8.4.3  设计原则 / 183
  8.4.4  设计依据 / 184
  8.4.5  设计资料收集 / 185
  8.4.6  设计技术参数 / 186
8.5 多年冻土区野生动物通道设置情况 / 192
8.6 多年冻土区野生动物通道利用效果分析—以青藏铁路为例 / 194
  8.6.1  动物通道利用观测 / 194
  8.6.2  观测结果 / 194
  8.6.3  通道利用效果分析 / 196
8.7 对策与建议 / 196
第9章　冻土区公路环境保护施工技术 / 199
9.1 环境污染防护施工技术 / 200
  9.1.1  声环境保护施工技术 / 200
  9.1.2  大气污染防治施工技术 / 203
  9.1.3  固体废物污染防治施工技术 / 203
9.2 水环境保护施工技术 / 204
  9.2.1  铺草皮排水沟施工技术 / 204
  9.2.2  路面径流处理施工技术 / 205
  9.2.3  桥面危化品泄露应急施工技术 / 206
  9.2.4  施工期水环境保护技术 / 208
9.3 生态修复与植被恢复施工技术 / 209
  9.3.1  喷播技术 / 209
  9.3.2  草皮移植技术 / 213
  9.3.3  三维网技术 / 216
     9.3.4  植生带技术 / 219
  9.3.5  植生袋技术 / 219
  9.3.6  植物纤维毯技术 / 220
9.4 水土保持施工技术 / 221
  9.4.1  主体工程区水土保持施工技术 / 221
  9.4.2  取土场区水土保持施工技术 / 225
  9.4.3  弃渣场区水土保持施工技术 / 226
  9.4.4  临时工程区水土保持施工技术 / 226
  9.4.5  表土资源保护利用水土保持施工技术 / 226
  9.4.6  水保措施施工组织 / 227
9.5 施工期野生动物保护措施 / 229
  9.5.1  陆生生物保护措施 / 229
  9.5.2  水生生物保护措施 / 230
  9.5.3  施工注意事项 / 230
第10章　公路全寿命周期环境保护管理技术方法体系 / 233
10.1 公路全寿命周期环境管理技术方法体系框架 / 234
  10.1.1  公路环境管理技术方法概述 / 234
  10.1.2  公路全寿命周期环境管理技术方法体系 / 236
10.2 公路全寿命周期环境管理技术方法体系的构建 / 238
  10.2.1  公路建设前期环境管理技术方法 / 238
  10.2.2  公路建设期环境管理技术方法 / 257
  10.2.3  公路建设项目运营期环境管理技术方法 / 274
10.3 公路全寿命周期环境管理各方职责与工作内容 / 285
  10.3.1  建设单位环境保护工作 / 285
  10.3.2  设计单位环境保护工作 / 291
  10.3.3  施工单位环境保护工作 / 293
  10.3.4  监理单位环境保护工作 / 309
第11章　共玉公路环境保护分析 / 321
11.1 工程概况 / 322
11.2 水环境施工效果 / 323
11.3 植被恢复施工效果 / 324
11.4 水土保持恢复效果 / 328
11.5 动物通道设置效果 / 328
11.6 环境污染防治效果 / 329
参考文献 / 330
致  谢 / 335