提高高速公路绿化投资效益探索.doc

提高高速公路绿化投资效益探索张少飞内容摘要 本文从合理设计种植密度、科学选用绿化品种、结合防护工程进行绿化等方面论述了降低直接投资、提高综合效益的高速公路绿化思路，验证了适当加大中央隔离带防眩植物间距的可行性，阐述了野生植物在公路绿化中的应用原理，并提出结合边坡防护、隔离防护进行绿化的建议。关键词：高速公路 绿化 投资效益 防护 高速公路大规模的修建，为经济建设和社会发展提供必要的交通运输基础条件，但随之而引发的生态影响和环境污染问题也日益突显起来。研究表明，公路对自然资源的破坏和对自然环境的影响范围可达到路线两侧200300M左右。目前，公路绿化作为改善公路生态环境、减轻公路生态影响的重要措施已在全世界范围得到广泛应用。近年来，我省的高速公路绿化工作在试验中前进，在探索中发展，积累了丰富的经验，取得了显著的成绩。但如何进一步降低投入，提高绿化的生态效益，如何为公路使用者提供更好的服务，实现投资效益的最大化，仍需要我们进一步的深入研究和探索。1.0 高速公路绿化内容及特点根据高速公路的标准结构，其绿化的基本内容及特点可概括为以下几个部分：1.1 中央分隔带绿化位于高速公路中央分隔带，主要作用是防夜间行车眩光，诱导行车视线，改善行车视觉环境，提高高速公路服务水平。1.2 路堤边坡绿化高速公路路堤边坡的绿化，主要作用是巩固路基，防止水土流失，改善公路沿线的生态环境。1.3 护坡道绿化护坡道绿化可辅助提高路堤边坡的稳定性，有效增加高速公路的绿化覆盖面积，增加公路绿化的生态效益。1.4 沟外平台绿化 高速公路边坡外平台位于高速公路地界边缘，处于行车视点范围，此处的绿化即可改善行车视觉环境，又可增加高速公路的防护与隔离效果。1.5 互通区绿化 互通区绿化可根据其政治、经济地位进行一般绿化和特殊绿化。2.0 降低绿化直接投资高速公路绿化的投资在高速公路建设中占有较小的比例，但其绝对值却很高。一段高速公路的绿化投资可达数千万元，有的超过了亿元。采用科学设计和合理选用植物品种可是有效降低直接投资。2.1 科学设计中央分隔带防眩植物密度中央分隔带绿化在高速公路绿化中占有重要位置，特别是夜间的防眩功能，对提高公路的服务水平，保障行车舒适与安全，具有重要意义。 图1 高速公路防眩光示意图中央分隔带绿化难度相对较大，对植物品质要求较高，后期养护管理也相对困难。在保证防眩效果的前提下，减少防眩植物的数量，可直接降低工程造价。按照有关计算方法，如果防眩植物直径为60cm，车灯照射角按12计算，防眩植物间距应为2.8 m。但在我省的实际应用中，防眩植物间距为6 m时，仍有较好的防眩效果（京石高速公路新乐段）。笔者经多年观察，参考有关资料，提出“从防眩植物间隙照射到对向行车道的光线，如果车辆高速通过时的时间不大于视觉残留的时间跨0.2秒，则不会形成眩光”的假设。根据这一假设，依据图1，推算出（推算过程从略）从防眩植物间隙照射到对向行车道的光线长度MN与中央隔离带宽L，防眩植物间距h，植物防眩直径d及车辆距隔离带边缘距离q的函数关系式为：（2q+L）（tg12h-d） MN= tg12 （L+d）/2+q MN为车灯在防眩植物间照射到对向行车道光线的和长度，从以上公式中可以看出，MN的长度与防眩植物的直径成反比，与防眩植物的间距、相向行驶的两车间的横向距离成正比。根据交通安全法有关规定，快车道行车时速不得低于100公里，相向行驶两车的相对速度不低于200公里/小时，人类视觉暂留时间为0.2秒，以此推断，如果MN长度不超过11.1米则不会产生眩光。由此计算出防眩植物间距h可达到5m左右。根据这一结论，在确保防眩效果的前提下，适当加大防眩植物的种植间距，是降低直接投资和后期管理费用的有效方法。2.2 开发利用野生植物品种公路边坡绿化是高速公路绿化的重要部分，当前河北省普遍应用的护坡灌木主要是紫穗槐，如在河北省高速公路路基边坡90%以上采用紫穗槐护坡。紫穗槐具有生长快、适应能力强的特性，是优良的护坡植物，但近年来在应用上过于单一，不利于生物多样性的生态要求，另外，由于经济的发展，社会对紫穗槐枝条的需求量明显减少，而紫穗槐每年需要平茬，给公路养护管理单位增加了很大的工作量。为解决公路绿化生物护坡植物单一的问题，同时减轻养护管理的工作量，自1998年我省就开始研究利用野生灌木进行公路绿化。经过长期观察和查阅有关资料，我们选择了柠条、沙棘、荆条、山野皂、柽柳、白刺、酸枣等野生植物分别在全省不同区域、不同路段进行种植试验，所选植物的引种试验均取得了成功，该课题获得河北省科技进步三等奖。试验表明，野生植物取材方便，适应能力强，种植后管理简便，在公路绿化中广泛应用，可大大降低直接投资和后期管理费用。2.3 尽可能扩大乔木与灌木的种植比例乔、灌木林地在适应性、生态性方面优于常用的常绿草坪，管理成本也大大低于草坪的管理成本，在高速公路互通区绿化中，如果强调多应用乔、灌木，其直接投资和后期管理费用将大大降低。在目前一些互通区绿化中，部分路段过分强调视觉美观，不分具体情况，简单地照按园林绿化模式，一律采用常绿草坪配置植物造型，初期造价和管理费用相对较高，绿化效果也不突出。如果在设计工作中，一是充分考虑不同互通区的自然、政治、经济位置，尽可能扩大乔木与灌木的种植比例，采用以片林为主的形式进行绿化，可降低直接投资和管理费用。二是根据自然土壤条件，因地制宜选择乔、灌木进行绿化，可收到事半功倍的效果。如石安高速公路互通区绿化，对土少沙多、土壤盐碱、施工料场等均采用了毛白杨、火炬树、柠条、紫穗槐片林的方式，对自然条件较好的互通区采用建苗圃、果园的方式进行绿化，其直接投资、管理费用、绿化效果都明显优于以草坪为主绿化的互通区。3.0 提高绿化的综合投资效益公路绿化的作用不仅能提高公路的服务功能、改善沿线的生态环境，如果与公路防护工程科学结合，可大幅提高公路绿化的投资效益。3.1 用于边坡防护图2我省高速公路建设多为高路堤，边坡绿化占有较大的比例。大部分路堤为土质边坡，坡度比大于1：1，路面排水设计拦水带和急流槽，一般情况均可进行植物防护，坡度较大或超长等特殊情况可采用工程防护与植物防护相结合。采用植物防护，如果能部分或完全代替工程防护，可大大提高绿化的综合效益。经过观察和实验，笔者提出仿工程防护菱形网格进行植物种植实验，并于2003年在石黄高速衡水支线进行试验，如图2所示，是把植物种植成菱形网格状结构。该种植方式在降雨量较小时，可有效阻截地表径流，截留水分为植物所利用；当降水量较大，部分地表径流可沿菱形斜边缓慢下流（水流方向如箭头所示）。2003年10月初试验段地区降雨量24小时达到了100mm，对试验的种植方式进行了考验，结果如上所述。采用植物防护一是可以直接降低公路建设工程造价。应用科学合理生物护坡技术，既可以像浆砌片石、喷射混凝土一样起到边坡防护的作用，其施工成本也要比浆砌片石护坡要低许多。以柠条种子直播为例，每平方米造价只有1.6元，是水泥污工工程防护成本的几十分之一，即使用植苗法，每平方米造价只也超不过10元，仍然大大低于水泥污工防护。二是具有良好的长期效果。如水泥工程防护措施，修建初期对减轻坡面的不稳定性和侵蚀效果非常显著，但随着时间的推移，岩石的风化，混凝土的老化，钢筋的腐蚀，强度会逐步降低，效果也越来越差。而采用植被护坡则与此相反，种植初期作用尚不明显，但随着植物的生长和繁殖，植物的根系在土层中盘根错节，使边坡土体成为土与根系的复合体，特别是菱形网格状生长的灌木，其根系也将在地下形成更为紧密的网格状体系，大大提高土体强度。3.2 路界隔离高速公路为禁止人和动物横向穿行，一般在路界设置防护设施。目前多采用水泥桩、刺铁丝构件，其优点是设置方法简便实用，但易遭人为破坏和自然锈蚀，一般35年就得更换，且与自然景观不协调。边沟外平台处在高速公路地界的边缘内侧，在此处密植带刺灌木进行绿化形成绿篱，可对高速公路的隔离防护起到重要作用；研究表明，在边沟外平台建绿篱投入每公里在2万元左右，仅为铁网防护的25% 35%，而且绿篱使用寿命可达2040年，并具有自我修复功能，采用灌木刺篱进行高速公路隔离，具有一劳永逸的效果。我省带刺灌木资源丰富，如酸枣、山皂荚、沙棘等，并在公路绿化试验中证明可行、有效；如果采用观花带刺灌木如蔷薇、滕本月季等，可形成集观赏、防护、环保为一体的绿化带，在高速公路绿化中具有很强的实用价值。4.0 结语高速公路绿化是高速公路建设的重要组成部分，科学的模式设计，合理的品种选择，可直接降低工程