地铁交通作为一条带状空间三维结构物,涉及面广,其施工和运营都会对沿线和周边环境产生不同程度的影响。在进行地铁交通规划和建设的同时,积极开展环境影响评价工作,尽量避免地铁交通建设对周边生态环境的破坏,对于实现地铁沿线社会经济、资源环境和地铁交通三者之间的协调发展具有重要的理论价值和现实意义。

1 评价思路

1.1 评价的指导思想

从经济可持续发展的战略要求出发,地铁交通的环境影响应成为线路方案比选的重要因子。地铁工程为城市轨道交通客运系统,选线时主要以缓解地面交通为基本原则,难以回避沿线所有环境敏感点。评价应本着社会经济发展、城市建设与环境保护协调发展的原则,在调查拟建地铁沿线区域的环境质量现状、建筑物分布、环境功能要求、污染源情况和沿线土地利用规划的基础上,根据工程污染源分析,结合地铁工程的潜在环境影响,借鉴既有地铁工程施工期和运营期对环境造成的影响及治理措施的经验教训,以沿线生态环境、声环境、环境振动和施工期环境影响为重点,对不同环境要素分施工期和运营期预测工程对沿线区域环境的影响范围和程度;对工程设计中采取的环保措施进行分析,并针对地铁工程施工和运营的各个环节提出切实可行的替代方案或污染防治措施,并进行技术经济论证。将评价结论和有关建议及时反馈给有关部门,以指导工程设计、施工和工程沿线用地规划,达到环评报告“为主管部门提供决策依据,为设计部门制定防治措施,为环境管理提供科学依据”的目的。

1.2 评价重点

根据地铁工程项目本身特点,从总体上讲,其产生的污染物的方式以能量损耗型(噪声、环境振动、电磁辐射)为主,以物质损耗型(污水、废气及固体废物)为辅;对生态环境的影响以对城市社会经济环境的影响为主,以对城市自然生态环境影响为辅。按污染因素划分,评价的重点是运营期高架段的噪声和环境振动影响;地下段的环境振动影响:施工期的扬尘、噪声及环境振动影响。从空间概念上划分,评价重点是地下段、高架段、车辆段、变电所、车站、冷却塔及风亭等。

2 地铁工程污染源分析

2.1 施工期噪声污染源分析

地铁工程是大型基础设施建设项目,其施工过程中将使用大量的机械设备,这些设备将会对沿线环境产生严重的噪声影响,夜间施工的噪声扰民尤为突出。由于地铁六号线穿过海珠广场、北京路等城市中心区,施工场地相对狭窄,施工过程可能发生局部的交通阻塞,从而引发相应区域的交通噪声提高。据类比调查,施工场地挖掘、混凝土现场浇注、装卸及运输等施工机械及运输车辆同时作业时,施工场地边界处昼间的等效连续声级为69.0～73.0dB。

2.2 施工期环境振动污染源分析

地铁六号线在施工期间将使用大量动力式机械设备及车辆,由于地铁沿线特别是在穿越旧城区范围内的施工地段均处于人口稠密的环境敏感区中,这些机械设备和车辆在使用时产生的振动将有可能对周围环境产生振动影响。为保证施工单位和城市居民双方的利益,有必要对施工机械产生的振动对环境的影响做出分析。

2.3运营期噪声污染源分析

经过对广州市地铁六号线拟建线路的实地踏勘及对有关地铁设计资料的相关分析,运营期噪声源主要由地下段、高架段和车辆段组成。

地下线路营运期间的噪声源主要为车站及区间风亭和冷却塔噪声,噪声源强与通风设备型号、功率及消声措施等因素有关。根据广州轨道交通一、二号线测试结果,车站排风亭百叶窗1m处噪声级为3～66dB,距鹭江站冷却塔塔体1m处为74.5dB左右。

高架段噪声源主要由列车运行时产生的轮轨噪声、车体辐射噪声、机动车牵引电机噪声及桥梁结构噪声构成。地铁六号线采用直线电机运载系统,其产生的轮轨噪声和电机运行噪声比广州市轨道交通一、二号线采用的A、B型车低7dB。直线电机运行时距铁路外轨中心线7.5m处列车运行声级为80dB。

车辆段及综合维修基地产生的噪声主要包括车辆运行噪声、检修设备产生的噪声、试车线噪声、空压机噪声等。

2.4 运营期环境振动污染源分析

工程建成运营后,列车车轮与钢轨之间产生撞击振动,经过轨枕、道床、传递至隧道或桥梁基础,再传递给地面,从而对周围环境产生振动影响[5]。尤其是地下段的振动可能给地面上方的企事业单位、居民的正常工作和生活带来影响。由于地铁六号线沿线有众多的文物保护单位,振动的影响对沿线的文物古迹也可能造成微小但长久的破坏,必须给予足够重视。由于直线电机牵引轨道交通在中国尚属首次使用,所以国内目前没有实测数据可以引用,地铁六号线振动源强拟类比日本和加拿大振动研究结论。预测高架段振动在距线路中心线10m处,列车运行速度为80km/h,Z振级为70dB。

2.5 电磁辐射污染源分析

地铁运行对电磁环境的影响主要表现为牵引供电的接触网系统产生的火花放电形成电磁辐射、变电所因高压或大电流形成感应产生电磁辐射。其影响主要分布在地面高架段和车辆段联络线地面段以及变电所临近区域。变电所周围20m产生的无线电噪声场强为30～50dB(μv/m),地面线距外轨中心线10m处无线电噪声场强一般为36dB(μv/m)。电磁辐射对民用电视接受信号仅在一定距离内产生短时间轻微影响,对人体健康基本没有影响。但是若线路经过机场附近时(例如广州市地铁三号机场专用块线),需要另外考虑到满足机场导航系统的电磁环境的特殊要求。

2.6 生态环境及城市景观影响分析

工程实施对生态环境影响主要表现为施工期间地表开挖及填筑造成的水土流失,工程占地及植被破坏,隧道施工对地表、地下水污染影响;施工地点对地表扰动破坏产生的城市景观影响;营运期作为交通走廊对城市景观协调性产生的影响等。

3 环境影响预测分析

3.1 环境振动影响预测

环境振动的评价范围为线路两侧距外轨道中心线60m以内区域的重要敏感点如学校、医院、居民区及重点物保护单位等。一般而言,对于城市轨道交通造成的振动可采用列车—轨道—基础的垂向耦合动力学模型进行预测[6]。对于地铁工程项目环评而言,目前国内尚无成熟、通用的环境振动预测模式。环境振动预测主要是参考国内外有关资料及已通过环评审查的地铁振动环境影响评价成果以及国外的研究成果,一般用实验统计建立的经验公式或采用类比的方法,结合具体的地铁工程技术条件,经修正后进行振动环境影响预测评价。

对于一般环境振动敏感点,预测各敏感点处受到地铁综合振动影响的垂直向Z振级大小,并与城市区域环境振动标准进行比较;对于沿线重点文物保护单位,采用经验公式估算并

3.2 噪声影响预测

对于地铁声环境评价范围的确定,建议车站风亭、冷却塔边界处40m以内区域;地面段、高架段两侧距外轨中心线各15m以内区域;车辆段厂界外150m以内区域。一般敏感点控制在临线路第一排楼房以内区域,重要敏感点如学校、医院等扩大至临线路第二排楼房。

声环境影响预测主要根据工程的性质和规模,选择边界条件近似的既有噪声源进行类比监测和调查;并在此基础上,结合工程所在区域的环境噪声现状背景值和设计作业量,采用《环境影响评价技术导则———声环境》中推荐的预测方法对列车正常运行时地面段、高架桥道路两侧以及车辆段周围环境噪声敏感点的等效连续A声级进行预测。根据地铁六号线工程特点,建议采用直线电机运载系统和采用旋转电机运载系统做出比较评价,以突出直线电机运载系统的性能优点。

4 结语

开展地铁工程环境影响评价不仅有助于论证线路选址的环境可行性,而且有助于防治其产生的环境污染,对城市规划、建设及环境管理都产生重要的作用。因此,政府、城市规划及环境管理等部门要充分认识开展地铁环境影响评价的重要性。鉴于中国目前地铁交通环境影响评价工作尚处于探索阶段,还大大滞后于实际需要[3、4],而这一领域的环境影响评价又涉及多层面交叉和多种因素的相互作用,因而亟待研究和应用有关的环境评价理论和实用而有效的评价方法加以实践,对城市地铁交通事业的健康发展有相当重要的意义。