境外鐵路項目動物通道設置研究

劉金旺

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司， 天津 300142)

境外鐵路項目動物通道設置研究

劉金旺

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司， 天津 300142)

闡述鐵路修建對不同動物物種的影響，分析鐵路修建過程中對沿線動物棲息地的切割和同類物種基因交換的隔斷，以及對鐵路沿線動物物種的生存繁殖造成的影響。對國內(nèi)和國外的動物通道進行研究，綜合剖析動物通道的模式、特點以及位置，得出動物通道的最佳設置方法。

境外鐵路項目 國家野生動物公園 動物通道設置

境外某國家野生動物公園形成獨立的生態(tài)系統(tǒng)，接近該國陸地面積的4%。在這樣一個生態(tài)系統(tǒng)中，野生動物具有多樣性的特點，但其賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)卻是薄弱環(huán)節(jié)。從以往的經(jīng)驗看，鐵路修建過程中如果穿越了當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，則必然會分割和破壞原有的生態(tài)環(huán)境以及野生動物的活動方式。例如修建鐵路的路基工程和封閉式鐵路的防護柵欄都會對當?shù)匾吧鷦游锏倪w徙造成嚴重的影響。研究該境外鐵路在設計和修建的過程中如何設置動物通道，對滿足當?shù)匾吧鷦游锏倪w徙活動和基因交流至關重要。

1 動物通道研究近況

1.1 國外研究近況

從上世紀中葉開始，國外的野生動物研究學者就注意到越來越多的交通基礎設施建設增加了對野生動物的傷害，甚至影響到了一些動物種群的繁衍。隨著近100年從研究學者到普通民眾環(huán)保意識的不斷增強，越來越多的歐洲國家在交通設施穿越環(huán)保區(qū)域時運用動物通道來保護野生動物的通行，從而保證該地區(qū)生物資源的多樣性。上世紀70年代，歐美等國家甚至開始在公路鐵路的設計規(guī)劃中將動物通道作為一項必須的研究內(nèi)容納入其中，還頒布了相關的法律和政策。加拿大班夫國家公園的交通設施在建設過程中增設了11座下鉆式動物通道，使得棲息地內(nèi)的動物物種得以正常的連通，減少了動物在交通事故中的死亡；上世紀末又在該范圍內(nèi)增設了11座下鉆式通道和兩座上跨公路橋，當該地區(qū)的動物通道數(shù)量達到24座時，動物因交通事故的死亡率明顯降低，動物種群間的交流更加密切。本世紀初，美國設計并使用了第一個有蹄類動物通道，該通道主要是滿足小型有蹄類動物的通行。這些動物通道采用了例如上跨式、下鉆式、明洞等各種類型的動物通道形式，設計和使用方法均比較成熟，值得借鑒。

1.2 國內(nèi)研究近況

國內(nèi)第一次將動物通道應用起來是在青藏線的修建當中，而且對當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)起到了良好的保護作用。在這之后，國內(nèi)的其他一些交通項目也采用了類似的措施保護野生動物。例如河南信陽至駐馬店的高速公路設置的動物通道；新疆沙漠自然保護區(qū)內(nèi)的高速公路項目預留了多處動物通道。

2 擬建鐵路對環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)野生動物的影響

2.1 野生動物的遷徙運動

該國家公園覆蓋區(qū)域廣泛，在區(qū)域內(nèi)的主要大型哺乳動物包括大象、長頸鹿和斑馬，而這三種哺乳動物又都具有遷徙特性。大象核心區(qū)主要位于東側(cè)公園的南半部，以及連接西側(cè)自然公園的走廊，其擴散區(qū)廣泛地延伸到整個生態(tài)系統(tǒng)。長頸鹿的核心棲息地廣泛存在于整個生態(tài)系統(tǒng)，但很大程度上集中在西側(cè)的自然公園。斑馬的核心區(qū)幾乎遍及整個自然公園西部。

從野生動物的分布地區(qū)可以看出，野生動物的遷移和運動經(jīng)常在大范圍內(nèi)活動。野生動物的遷徙走廊對于動物維持大的種群、飲水、躲避疾病以及捕食有著重要的作用。動物會因為內(nèi)在因素(育種和避免近親繁殖)和外在的包括干旱、洪水、火災、侵蝕、資源匱乏(食物和水源)、競爭(食物、水源和交配)、捕食、疾病(寄生蟲病)等環(huán)境的因素而遷徙或分散。動物的遷徙被界定為動物從一個空間位置轉(zhuǎn)移到另一個空間位置并返回的周期性運動。這是一種尋找繁衍地、飲水源和食物的遷移。因此，野生動物遷徙走廊在維系和保持種群方面有著至關重要的作用。

2.2 擬建鐵路對遷徙路線的影響

擬建鐵路部分段落與既有米軌鐵路和公路并通道。既有米軌鐵路與公路兩側(cè)無防護柵欄，屬于開放式設計，且兩者的路基面高度基本與地面平齊，雖然每年都有野生動物在穿行過程當中受到車輛的撞擊，但是既有米軌鐵路和公路對國家公園區(qū)域內(nèi)的野生動物通行沒有造成很大影響，仍然保證了遷徙走廊的連續(xù)性。新建鐵路設計時速達到120 km/h，運營期間采用全封閉方式，且路基高度平均為2～6 m，對動物遷徙活動造成分割?？梢韵胂笤撹F路的修建會成為當?shù)馗鞣N野生動物遷徙活動的阻礙。其中包括這一地區(qū)的大象、長頸鹿、斑馬等大型動物種群，這三類野生動物也正好是最容易受到人類活動干擾的物種。因此，必須解決好野生動物通道的設置問題，否則該鐵路在實施以后會對當?shù)氐囊吧鷦游锷姝h(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成巨大的影響。設置野生動物通道的目的就是保證野生動物遷徙路線的連續(xù)，減少鐵路對生態(tài)系統(tǒng)的切割，從而保證鐵路沿線的動物物種可以正常的進行遷徙活動，滿足其繁殖和覓食的需求，使得種群個體間的基因正常交流，減少鐵路修建對該生態(tài)系統(tǒng)的影響。

3 動物通道設置案例

3.1 上跨式通道

上跨式通道可分為公路橋形式和明洞形式。在公路橋或者是明洞的上方會覆蓋種植土，并栽培各種與當?shù)丨h(huán)境相適應的植被，使動物在通行過程中減少恐懼。這一類型的動物通道主要是為滿足大型哺乳動物的通行，寬度通常為50 m左右，如果有特殊要求的地段甚至可以達到200 m。這種上跨式動物通道具有諸多優(yōu)勢，例如上跨式的動物通道基本不受下方通行車輛的干擾，因為動物在上方通行時看不到車輛的運動；哺乳動物在上方通行的時候視野開闊，不會產(chǎn)生局促感；另外，研究表明，有蹄類的動物更喜好登高，上跨式動物通道對這類動物來說更具有親和力；但是這類動物通道的造價比較高昂，尤其是如果位置選擇不正確，會大大降低其使用效果。

3.2 下鉆式通道

下鉆式通道囊括了鐵路橋式通道和涵洞式通道兩種形式。鐵路橋式通道指的是鐵路在跨越河流低谷地段時可以架橋通過，橋梁下部的區(qū)域相互連通。一般的鐵路橋通道，提供的凈高都在8 m以上，低于這一高度的稱之為涵洞式通道。鐵路橋式通道的優(yōu)點很多，例如這種通道的跨度很大，可以很好的對鐵路兩端的生態(tài)系統(tǒng)進行連通。更為突出的是動物不需要穿過鐵路，從而不會對動物在通行過程中造成威脅。但是，橋梁地段造價普遍高于路基地段，如果采用這種形式的動物通道會顯著增加工程項目的投資，因此這種動物通道的形式推廣應用比較困難。涵洞式動物通道一般都低于8 m，且沒有規(guī)定最低高度。這種類型的動物通道設置高度主要是考慮其通過動物的凈高要求。而且在雨季來臨的時候，這種動物通道還可以具有排水防洪功能，兩棲類動物和爬行類動物均能利用這種動物通道。更為重要的是這種動物通道造價比較低廉，當其底部被植被覆蓋的時候，能夠很好的融入當?shù)氐沫h(huán)境。

3.3 擬建鐵路采取的動物通道類型

(1)動物通道的設置需求

根據(jù)該國野生動物管理局提供的數(shù)據(jù)，位于該國家公園內(nèi)的大型動物遷徙主要包括大象、長頸鹿和斑馬這三種，其中有記錄以來的長頸鹿高度最高為6.2 m，另外兩種動物均低于這個高度，因此綜合考慮這一帶設置的動物通道必須滿足6.5 m。根據(jù)該國環(huán)評部門提出的要求，考慮到動物種群整體遷徙的習性，大型動物通道的跨度必須滿足50 m的寬度要求。因此，新建鐵路位于該國家公園區(qū)域內(nèi)設置的動物通道，凈寬和凈高必須同時滿足50 m和6.5 m。對于上跨式通道來說，無論是采用橋梁形式上跨還是采用明洞形式上跨，其寬度必須滿足50 m。對于下鉆式通道來說，無論采用鐵路橋形式還是涵洞形式都必須同時滿足凈寬和凈高要求。

(2)動物通道采取的形式

該新建鐵路沿線地形地貌主要分為近海丘陵區(qū)、侵蝕準平原、高平原區(qū)、巖熔流區(qū)、中低山區(qū)、高原區(qū)，地形地貌比較復雜。動物目前的遷徙走廊分部也很廣泛，分部于平原、高地、溝谷等不同的地形條件，該國野生動物管理局根據(jù)長年的研究和觀察已經(jīng)明確了與新建鐵路交叉的幾處重要的動物遷徙走廊。因此依據(jù)其提供的動物通道位置，并結(jié)合附近的地形和鐵路路肩高程，分別采用了動物通道在鐵路上方的明洞形式和動物通道在鐵路下方的鐵路橋形式和涵洞形式。

明洞形式：當鐵路位于路塹地段時，適宜采用上跨式動物通道(如圖1)。

圖1 上跨式動物通道

鐵路橋形式：當鐵路跨越溝谷河道地段，自身需要設置橋梁逾越，動物通道正好位于該段落，可以將動物通道設置于橋下(如圖2)。

圖2 鐵路橋形式

涵洞形式：當鐵路為路基地段，可以為設置涵洞形式的動物通道。涵洞形式動物通道在滿足動物通道凈高的前提下，盡可能降低路基面高程，減少工程量，從而降低投資(如圖3)。

圖3 涵洞形式

4 結(jié)束語

該擬建鐵路穿越的國家野生動物公園是世界上最大的幾個野生動物公園之一，將這條鐵路設計為一條環(huán)保型的鐵路，對這個將野生動物資源視為其經(jīng)濟命脈的國家來說具有十分重要的意義。而且當?shù)赜兄浅栏竦膭游锖铜h(huán)境保護法律法規(guī)，這就要求國內(nèi)的企業(yè)在設計和修建境外鐵路項目的過程中具有高度的環(huán)保意識。在總結(jié)國內(nèi)外野生動物通道研究的基礎上得出以下結(jié)論：一、對參與項目設計和建設的員工要加強培訓，提高環(huán)保意識，將環(huán)保意識轉(zhuǎn)化為環(huán)保的設計和建設理念；二、在項目前期就需要與當?shù)氐沫h(huán)保部門和野生動物管理部門積極聯(lián)系，收集當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的詳細資料以及相關部門的意見，分析工程實施后對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的影響，盡量繞避環(huán)境敏感地區(qū)；三、遇到特殊情況，在工程選線過程中無法繞避這些區(qū)域時，為保證鐵路沿線兩側(cè)的野生動物可以進行正常遷徙和基因交流，必須合理的設置動物通道；四、在工程實施以后仍然要加強動物通道使用情況的監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果不斷完善該項目的動物通道設置。

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ResearchofAnimalCorridorSetoftheOverseasRailwayProject

LIU Jin-wang

2014-04-10

劉金旺(1982—)，男，2008年畢業(yè)于西南交通大學鐵道工程專業(yè)，工程師。

1672-7479(2014)04-0097-03

U212.32

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