第二章 公路生态环境影响及保护

公路环境规划08道路桥梁专业主讲教师：王华梅第二章公路生态环境影响与保护生态环境概述公路沿线自然资源的利用与保护公路建设与地质灾害的防治公路建设与水土保持公路建设与生物多样性保护主要内容第一节、生态环境概述一生物圈与生态环境

1.生物圈生物圈的概念是由奥地利地质学家休斯（E.Suess)在1875年首次提出的，是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。它包括海平面以上约10000米至海平面以下11000米处，其中包括大气圈的下层，岩石圈的上层，整个土壤圈和水圈。但绝大多数生物通常生存于地球陆地之上和海洋表面之下各约100m厚的范围内，如果把地球看作一个足球大小，那么生物圈就比一张纸还要薄。

第一节、生态环境概述一生物圈与生态环境

2.生态环境生态环境（ecologicalenvironment）就是“由生态关系组成的环境”的简称，是指与人类密切相关的，影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成的第二自然)力量(物质和能量)或作用的总和。它不仅包括各种自然要素的组合，还包括人类与自然要素间相互形成的各种生态关系的组合。

第一节、生态环境概述

生态环境

自然环境社会环境经济环境社会文化环境天文环境地球深部地质环境地球表层环境（地质地貌、水、大气生物土壤等环境）。第一节、生态环境概述二生态系统

1.生态系统的概念生态系统是指一定地域（或空间）内生存的所有生物和环境相互作用的、具有能量转换、物质循环代谢和信息传递功能的统一体。例如：森林就是一个具有统一功能的综合体。生态系统的范围可大可小，大至整个生物圈、整个海洋，小到一个池塘、一片农田。

2.生态系统的组成

第一节、生态环境概述

生态系统

生物群落自然环境温度、光有机物生产者（绿色植物、光和细菌等其他自养生物）消费者分解者（微生物、原生动物）土壤水、二氧化碳、氧第一节、生态环境概述二生态系统

3.生态系统的类型

按主要特征分：有森林、草原、荒漠、河流、湖泊、海洋、沼泽等；

按地域特征分：生物圈生态系统、陆地生态系统、海洋生态系统，还有山地、平原岛屿等生态系统。

按性质分：有自然生态系统和人工生态系统。农田、农村、城市等生态系统都属于人工生态系统。

第一节、生态环境概述二生态系统

4.生态系统的结构

（1）形态结构（生态系统的生物种类、种群数量、种的空间配置及其随时间变化等，构成了生态系统的形态结构）

（2）营养结构（生态系统各组成部分之间，通过营养联系构成了生态系统的营养结构）

第一节、生态环境概述二生态系统

5.生态系统的功能

生物系统的功能主要表现在生态系统具有一定的能量流动、物质循环信息联系。食物链和营养级是实现这些功能的保证

第一节、生态环境概述三生态平衡与破坏

1.生态平衡的概念是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间，通过能量流动、物质循环和信息传递，使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。也就是说当生态系统处于平衡状态时，系统内各组成成分之间保持一定的比例关系，能量、物质的输入与输出在较长时间内趋于相等，结构和功能处于相对稳定状态，在受到外来干扰时，能通过自我调节恢复到初始的稳定状态。在生态系统内部，生产者、消费者、分解者和非生物环境之间，在一定时间内保持能量与物质输入、输出动态的相对稳定状态。

第一节、生态环境概述

生态平衡具有以下重要特点：（1）达到生态平衡的生态系统，其有机体个体数目、生物量、生产力均最大。

（2）生态平衡是一种动态平衡，任何内部或外部因素的变化都可能使这种平衡发生变化。

(3）人类对生态系统的影响很大。

第一节、生态环境概述三生态平衡与破坏

2.影响生态平衡的因素

自然因素：自然界发生异常。

人为因素：人类对自然资源的不合理的开发利用，以及当代工农业生产的发展所带来的环境污染等问题。如工业化的兴起，人类过高的最求经济增长，掠夺式的开发土地、森林、矿产、水资源、能源等自然资源；工业三废中有毒、有害物质大量的排放，超出了自然生态系统固有的自我调节，自我修补。致使全球性自然生态平衡遭到严重破坏。

第一节、生态环境概述三生态平衡与破坏

3.生态破坏

生态破坏（ecologydestroying）是指人类不合理地开发、利用造成森林、草原等自然生态环境遭到破坏，从而使人类、动物、植物的生存条件发生恶化的现象。如：水土流失、土地荒漠化、土壤盐碱化、生物多样性减少等等。

环境破坏造成的后果往往需要很长的时间才能恢复，有些甚至是不可逆的。

第一节、生态环境概述三生态平衡与破坏

3.生态破坏人类对生态平衡的破坏主要包括以下三种情况：（1）物种改变造成生态平衡的破坏。（2）环境因素改变导致生态平衡的破坏。（3）信息系统的改变引起生态平衡的破坏。第一节、生态环境概述四公路建设对生态环境的影响

公路建设与运营过程中，对沿线一定范围内的生态环境将会产生不同程度的影响：（1）路基开挖或堆填，会改变地形局部地貌，在地质构造脆弱地带易引起崩塌、滑坡等地质灾害，在石灰岩地区易引起岩溶塌陷，在高寒山区易引起雪崩等灾害。（2）开挖路基有时会影响河流的稳定性，易引发山洪、泥石流等灾害。（3）公路建设占用大量土地，对生物多样性影响大。（4）对城镇、乡村、农田及各种建筑设施产生一定影响。（5）对沿线环境带来一定程度的污染。第二节、公路沿线自然资源的利用与保护一土地资源的利用与保护

1公路建设与营运对土地资源的侵占与污染。（1）公路建设对土地资源的侵占与影响。（2）公路污水对土壤的污染。2公路建设中的土地资源利用与保护

1）土地资源的利用与保护（1）公路选线应全面调查沿线土地利用情况，遵照节约土地的原则。（2）取土与弃土场地的选择（3）路基设计第二节、公路沿线自然资源的利用与保护2公路建设中的土地资源利用与保护

2）临时用地

3）农田水利设施的保护二公路沿线森林资源的利用与保护

三公路沿线矿产资源的利用与保护

第三节、公路建设与地质灾害的防治一崩塌、滑坡及其防治

1崩塌及其防治（1）崩塌的危害与主要类型（落石、山崩、坍岸、坍陷）（2）崩塌易发地段的评价（地质条件、地貌条件、气候条件、人为因素）（3）崩塌的防治第三节、公路建设与地质灾害的防治一崩塌、滑坡及其防治

2滑坡及其防治（1）滑坡的危害（2）滑坡易发地段的评价（地质条件、地貌条件、降水和地下水条件、地震、人为因素）（3）滑坡的防治（排、挡、减、固）第三节、公路建设与地质灾害的防治二泥石流及其防治

1泥石流的危害与类型

2泥石流易发地区的评价（1）上游形成区（2）中游流通区（3）下游堆积区

3泥石流的防治（对三个区分别进行防治）第四节、公路建设与水土保持一概述

1水土流失的概念水土流失(waterandsoilloss)是指“在水力、重力、风力等外营力作用下，水土资源和土地生产力的破坏和损失，包括土地表层侵蚀和水土损失，亦称水土损失。”－－(《中国水利百科全书－第一卷》，《中国大百科全书.水利卷》，《水土保持学》王礼先中国林业出版社2005)

1981年科学出版社《简明水利水电词典》提出，水土流失指“地表土壤及母质、岩石受到水力、风力、重力和冻融等外力的作用，使之受到各种破坏和移动、堆积过程以及水本身的损失现象。这是广义的水土流失。狭义的水土流失是特指水力侵蚀现象。”

第四节、公路建设与水土保持一概述

2公路建设项目水土流失与水土保持的概念公路建设项目水土流失是在区域自然地理因素即水土流失类型区的支配和制约下，由于各种自然因素（包括气候、地质、地形地貌、土壤植被等）的潜在影响，通过人为生产建设活动的诱发、引发、触发作用而产生的一种特殊的水土流失类型，它既具有水土流失的共性，也具有自身的特性。水土保持是防治水土流失，保持、改良与合理利用山区、丘陵和风沙区水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益，建立良好生态环境的综合性科学技术。

第四节、公路建设与水土保持一概述3水土流失的概况我国是世界上水土流失较为严重的国家之一。20世纪80年代公布水土流失面积占全国总面积的38%（1）流域分布（黄河、长江、海河、淮河、松花江、和辽河、珠江、太湖等七大流域均有分布）（2）省区分布第四节、公路建设与水土保持二土壤侵蚀的因素与规律

1土壤侵蚀及其危害

1）土壤侵蚀类型一般人为，土壤侵蚀是地球陆面上的土壤、成土母质和岩屑，受水力、风力、冻融、重力等营力作用，发生磨损、结构破坏、分散、移动和沉积等的过程与后果。根据侵蚀作用力，可将土壤侵蚀分为水土侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀和泥石流等类型。按照侵蚀方式，水力侵蚀又可分为：a面蚀，包括溅蚀、片蚀、细沟状面蚀等；b沟蚀，是最红药的侵蚀方式，可形成浅沟、切沟、冲沟及河沟等；c潜蚀

第四节、公路建设与水土保持二土壤侵蚀的因素与规律

1土壤侵蚀及其危害

2）土壤侵蚀危害

a破坏土地资源；b淤积水库河道，加剧洪水灾害；c生态环境恶化。

第四节、公路建设与水土保持二土壤侵蚀的因素与规律

2影响土壤侵蚀的因素

1）自然因素（地质、地貌、气候、植被）

2）人为因素近几十年来，加速侵蚀日益强烈的主要原因是：

a陡坡耕种面积扩大。

b林地面积减少。

c过度放牧与滥伐。

d工矿、交通、水力和基本农田建设等工程，不注重水土保持措施。

第四节、公路建设与水土保持二土壤侵蚀的因素与规律

3土壤侵蚀的规律

1）土壤侵蚀按类型区划分（1）水力侵蚀为主的类型区

a黄土高原区

b东北低山丘陵区

c北方山地丘陵区

d南方山地丘陵区

e四川盆地及周围的山地丘陵区

f云贵高原区

第四节、公路建设与水土保持二土壤侵蚀的因素与规律

3土壤侵蚀的规律

1）土壤侵蚀按类型区划分（2）风力侵蚀为主的类型区该地区包括新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西等省区的部分地区，是我国沙质荒漠、碩质荒漠、石质荒漠的主要分布区。（3）冻融侵蚀为主的类型区该地区包括青藏高原及其他高山地区，尤其是现代冰川活动区。

第四节、公路建设与水土保持二土壤侵蚀的因素与规律

3土壤侵蚀的规律

2）土壤侵蚀的分带性同一地区，不同的地貌部位，其土壤侵蚀方式往往不同。较平缓的高原表面、山梁及缓坡多以水力侵蚀为主，面蚀、浅沟侵蚀较普遍，一般侵蚀较轻微。较陡的山坡不仅水力侵蚀活跃，而且重力侵蚀强烈。沟谷是多种侵蚀作用的叠加区。黄土地貌一般分为沟间地和沟谷地两大部分，又分别称为正地貌和负地貌。沟间地以面蚀、浅沟侵蚀为主。沟谷地是沟蚀、重力侵蚀、潜蚀等的综合作用区，土壤侵蚀最为严重。

第四节、公路建设与水土保持二土壤侵蚀的因素与规律

3土壤侵蚀的规律

3）土壤侵蚀的分级（表2-2）三公路建设与土壤侵蚀

1公路建设与土壤侵蚀

公路施工过程中的路基施工区，采石、取土及弃土堆放区是最易产生土壤侵蚀的地段。公路施工主要从以下四个方面影响土壤侵蚀：（1）改变局部地貌，为土壤侵蚀提供了有利的地貌条件。特别是边坡改造，会加剧水土流失，还有可能引起崩塌、滑坡等。第四节、公路建设与水土保持三公路建设与土壤侵蚀

1公路建设与土壤侵蚀

（2）废渣、弃土处理不当，会加剧水土流失，有时还会为泥石流的产生提供固体碎屑。（3)破坏植被，加剧土壤侵蚀。（4）路面排水处理不当，也将影响土壤侵蚀。2土壤侵蚀的计算（1）土壤侵蚀量水土流失侵蚀量=土壤侵蚀模数*水土流失面积（2）土壤量模数

A=R*K*L*S*C*P第四节、公路建设与水土保持四公路建设的水土保持

1公路建设水土保持的原则和目标

1）水土保持的指导方针以预防为主，开发建设与防治并重，边开发边防治，以防治保开发，采取必要的工程及生物措施，因地制宜，因害设防，达到恢复水土保持设施，改善公路沿线水土保持能力，保证主体工程安全运行的目的。2）水土保持的原则（1）坚持“预防为主、防治结合”。（2)水土保持与公路建设相结合。（3）加强水土保持设施的布设。（4）公路水土保持管理与地方水土保持管理想结合。

第四节、公路建设与水土保持四公路建设的水土保持

1公路建设水土保持的原则和目标

3）公路建设与水土保持的预期目标（1）通过采取有效的水土保持措施使边坡稳定，并覆土加以利用。（2)取土场全部作防护处理，使开挖破面不裸露，并覆土加以利用。（3）通过对弃土场进行综合治理，使工程施工过程中产生的弃土。石渣总量的80%以上得到有效拦挡或利用。（4）工程与生物措施相结合，使泥沙不进入下游河道，不影响河流正常行洪能力。（5）做好公路绿化美化工程的养护，使生态环境明显改善。

第四节、公路建设与水土保持四公路建设的水土保持

1公路建设水土保持的原则和目标

4）水土保持防治的责任范围谁开发谁保护，谁造成水土流失谁治理。

2公路建设的水土保持方案

1）法律依据

2）水土保持方案防治范围

a公路施工区b影响区c预防保护区

3）水土保持方案的主要内容（1）水土保持方案防治目标

a人为新增水土流失应得到基本控制。第四节、公路建设与水土保持四公路建设的水土保持3）水土保持方案的主要内容（1）水土保持方案防治目标

b原有地面水土流失应得到有效治理。

c公路施工和营运安全应得到保证。

d方案实施为沿线地区实现可持续发展创造有利条件。（2）水土保持方案的防治重点及对策

a公路施工区为重点设防、重点监督区。

b直接影响区为重点治理区。

c预防保护区以控制原来地面水土流失及风蚀沙化为主，开展综合治理。第四节、公路建设与水土保持四公路建设的水土保持

3公路工程中常用的水土保持措施

1）公路工程中常用的破面防护措施植物防护边坡防护网砌石护坡抹面护墙2）公路工程中常用的冲刷防护措施植物防护干砌片石护坡浆砌片石护坡抛石浸水挡土墙

3）公路排水措施（1）在坡顶和坡低开设截水沟，（2）开挖排水沟（3）在排水沟中修建混凝土消能构筑物，使急速流动的雨水得以减速，以减少对下游产生的潜在侵蚀力。（4）在排水沟中设置各种消耗水流能量的天然材料，如木桩、草束和石块等。第四节、公路建设与水土保持四公路建设的水土保持

3）公路排水措施（5）在公路两侧构筑沉淀池，使水流在进入下游排水沟之前，沉淀去除其中所含的淤泥、污染物以及陆面垃圾。第五节、公路建设与生物多样性保护一生物多样性的概念

1生物多样性生物多样性是指所有来源的形形色色生物体。这些来源除包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体外，还包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性。具体讲，生物多样性包括生物遗传多样性、生物种的多样性和生态系统的多样性三个层次的多样性。

第五节、公路建设与生物多样性保护一生物多样性的概念

1生物多样性（1）生物遗传的多样性（2）生物种的多样