绿色铁路理论与工程术(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：卿三惠,杨立中,魏永幸,贺玉龙

出版社：中国铁道出版社

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绿色铁路理论与工程术试读：

内容简介

本书作者应用系统工程学的思想和方法，通过广泛调研、系统研究和吸收国内外的先进经验，紧密结合我国铁路建设和管理的实际，重点研究和论述了绿色铁路的理论与评价方法和绿色铁路建设关键技术（铁路建设环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术）及其在工程中的应用。

该书构思新颖，理论联系实际，内容系统完整，论述重点突出，叙述深入浅出，选材案例典型，对建立和完善绿色铁路的理论与技术体系具有较高的理论和实用价值，可供从事铁路科研、勘察、设计、施工、监理、建设与运营管理的工程技术人员及相关大专院校师生学习和参考。

作者简介

卿三惠 ，男，1956年生，贵州省息烽县人，工学博士，教授级高工，国家注册土木工程师。1982年～2006年在中铁二院工程集团有限公司从事工程勘察设计25年（其间任院副总工程师8年），2006年—2014年任中铁二局股份有限公司总工程师。历经南防、钦北、南昆、内昆、株六、水柏、渝怀、遂渝、达成、大丽、玉蒙、滇藏、黔桂、黎湛、洛湛、浙赣、涪利、福厦、厦深等新（改）建铁路及京津、京沪、石武、成渝、广珠等高速铁路的前期研究、勘察设计与施工实践，长期致力于铁路工程勘察、设计、施工与结合工程的科学试验研究，多项成果荣获国家、省（部）、总公司级奖励。主持或参加完成的《水柏铁路北盘江大桥工程地质勘察》获国家工程勘察银奖，《渝怀铁路圆梁山隧道工程地质勘察》、《黔桂铁路工程地质勘察》、《高烈度地震区铁路工程地质与环境地质综合选线》获四川省工程勘察一等奖，《水柏铁路选线设计》、《时速200公里遂渝铁路路基工程设计》获省（部）工程设计一、二等奖；《京津时速350公里铁路线路工程技术及应用》获铁道部科技进步特等奖，《时速350km高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道施工技术及关键设备研究》、《海底隧道钻爆法施工关键技术》获省（部）科技进步一等奖，《大跨度组合桥梁新结构关键技术及应用研究》获省技术发明一等奖，《独塔斜拉连续刚构组合桥关键施工技术》、《客运专线无砟轨道制造与施工成套设备及工艺研究》、《超深埋大断面隧道群施工关键技术》、《长大岩溶隧道快速施工与配套设备研究》获省（部）科技进步二等奖。公开发表科技论文40余篇，对山区铁路选线、工程地质及水文地质勘察、岩溶和软弱地基处理、滑坡或边坡工程治理、复杂地质隧道灾害防治、高速铁路设计与施工、工程试验与监测等技术问题进行了有益的研究和探索。独著或合作编著出版《西南铁路工程地质研究与实践》、《铁路工程勘察设计与施工技术研究》、《土木工程施工工艺》（1-5册）、《高速铁路建造技术-施工卷》（上、下册）、《工程项目施工组织设计范例》、《高速铁路隧道工程施工技术指南》、《铁路隧道施工安全技术规程》、《铁路路基填筑连续压实控制技术规程》、《铁路混凝土支架法现浇施工技术规程》、《CRTSⅡ型板式无砟轨道施工质量验收标准》、《高速铁路地基处理手册》、《铁路工程声屏障施工技术指南》等。主持或参研国家级工法4项，省（部）级工法9项；国家授权发明专利21项，实用新型专利7项。荣获“四川省工程勘察设计大师、四川省学术和技术带头人、中国施工企业管理协会和中国建筑业协会全国技术创新先进个人、中国中铁总公司有突出贡献中青年专家和“十一五”科技创新标兵”等社会荣誉。

杨立中 ，男，1947年生，工学博士，西南交通大学地球科学与环境工程学院教授，博士研究生导师。曾担任过西南交通大学副校长、中国环境科学学会理事、中国铁道学会环境科学委员会副主任委员、四川省环境科学学会副理事长、四川省地质学会副理事长。从事水文地质、环境地质、灾害地质研究40余年，在国内率先把渗透张量应用于裂隙地下水的实际计算，把模糊综合评判法、有限单元法、时间序列分析法等运用于深层地下水渗流及资源评价研究，提出了地质灾害发生机理的双场耦合效应分析。在国内首次提出并系统深入研究了绿色铁路的理论。荣获”铁道部有突出贡献的中青年专家、四川省学术和技术带头人、国务院政府特殊津贴专家“等社会荣誉。

魏永幸 ，男，1964年生，四川名山人，硕士研究生，教授级高工，国家注册土木工程师。现任中铁二院工程集团有限责任公司技术中心副主任。长期从事铁路公路路基、地质灾害治理、边坡防护等工程的勘察、设计、研究及技术管理工作。先后主持或参加内昆铁路、遂渝铁路、武广高速铁路等铁路及粤赣高速公路等工程的路基勘察、设计及配合施工及“渝怀铁路斜坡软弱地基填方工程特性及工程技术”、“遂渝无砟轨道铁路路基工程关键技术”、“洛湛铁路花岗岩路基边坡绿色防护工程试验”、“西南山区铁路路基工程设计风险识别与防治对策”、“巨型滑坡演化机理与防治技术”、“高寒山区铁路沟谷灾害链危险性评价及风险调控”、“既有铁路挡护工程安全评估方法及加固技术”等结合工程的科研课题研究。先后获国家科技进步奖1项、省（部）科学技术奖8项；国家优秀工程设计奖1项、省部级优秀工程设计奖8项。主持或参加研发发明专利2项，实用新型专利10项；省部级工法4项。在公开出版的科技刊物上发表科技论文100余篇。主编或参编出版《斜坡软弱地基填方工程技术研究与实践》、《路基工程风险评估与防范》等学术专著和《铁路边坡防护及防排水工程设计补充规定》、《铁路工程地基处理技术规程》、《铁路建设工程风险管理技术规范》等多项技术标准。先后荣获“四川省学术和技术带头人、国务院政府特殊津贴专家”等社会荣誉。

贺玉龙 ，男，1975年3月生，河南省偃师县人，工学博士，教授，国家二级安全评价师，注册安全工程师。1997年7月毕业于西南交通大学水文地质工程地质专业，获工学学士学位；2000年3月毕业于西南交通大学地质工程专业，获工学硕士学位；2003年11月毕业于西南交通大学岩土工程专业，获工学博士学位。2003年12月至2005年12月在西南交通大学力学博士后流动站从事博士后研究。2006年至今，在西南交通大学地球科学与环境工程学院从事铁路环境保护、重大交通工程地质环境效应等方面的教学、科研工作。2008年3月至2009年1月期间在铁道部京沪高速铁路建设总指挥部苏州指挥部驻勤，负责环水保技术管理工作。先后主持或主研国家自然科学金项目《开挖扰动区岩体热-水-力耦合作用研究》、《三场耦合理论的控制方程及耦合强度量化研究》、《高速铁路列车特殊振动的不良地质环境效应及其成灾机理的研究》等国家自然科学金项目6项；《高速铁路绿色生态评价体系的研究》等铁道部科技研究开发计划课题6项；主研赣龙铁路复线某车站高边坡支护效果评价、成贵铁路岩溶隧道涌水预测、沪昆客专长昆段隧道施工风险分析等铁路咨询项目7项。发表学术论文70余篇，其中SCI、EI、ISTP检索20余篇。独编或合著出版《轨道交通工程污染控制概论》、《绿色铁路理论及评价》、《裂隙岩体渗流-应力-温度耦合作用的理论与应用》等科技图书。2011年入选教育部新世纪优秀人才，2013年入选第十批四川省学术和技术带头人后备人选。序

当今时代，铁路作为资源节约型和环境友好型的运输方式，人们越来越注重加强铁路生态环境保护，尽最大努力地节约土地、能源等资源。进入21世纪以来，中国开始大规模建设高速铁路，到2014年末已建成投产运营高速铁路1.6万公里（占全国铁路总里程11.2万公里的14.3％），成为世界上高速铁路运营里程最长的国家，广大人民群众已享受到高速铁路带来的“绿色”效益。

所谓“绿色”，泛指保护地球生态环境的活动、行为、思想和观念等。“绿色”具有两个方面的含义：一是保护和创造和谐的生态环境；二是保护人类的可持续发展行为。

绿色理论起源于三个方面：一是中国古代“天人合一”的智慧，成为现代的天人合一观，即源于自然，顺其自然，益于自然，反哺自然，人类与自然共生、共处、共存、共荣，呵护人类共有的绿色家园；二是马克思主义的自然辩证法，成为现代的唯物辩证法；三是可持续发展，成为现代工业文明的发展观。三者交融和贯通，最终集古代、现代的人类智慧之大成，融东西方文明精华于一炉，形成绿色哲学观、自然观、历史观和发展观。

绿色理论是对绿色文明和文化的研究和总结，它的发展经历了一个由浅入深的过程。最早的绿色理论从科技的角度认识可持续，认为可持续发展应是废物排放量的减少或不排放，绿色意味着环境的净化。随着研究的深入，人们开始考虑生态与经济的协调关系，并以此建立新的理论。伴随着科技的发展及研究的拓展，形成了现在的绿色理论。

绿色理论关注的是社会、经济与环境三者的协调发展，谋求经济发展、环境保护和社会和谐之间实现一种有机的平衡。

绿色发展观的本质是科学发展观，充分体现了“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面进步与发展”。

可持续发展观是一个涉及社会、经济、文化、技术及自然环境的综合概念。它是一种立足于环境和自然资源角度提出的关于人类长期发展的战略和模式，是21世纪发达国家和发展中国家正确协调人口、资源、环境、技术与经济间相互关系的共同目标，是人类求得生存与发展的唯一途径。传统的经济发展方式，导致经济发展与人口、资源、环境之间的矛盾愈发尖锐。因此，发展绿色经济成为实现可持续发展的必由之路。

交通运输是国民经济和社会活动的重要组成部分，在促进国民经济快速发展和人民生活水平提高等方面起着积极作用。与此同时，交通运输也给资源、环境带来了很大的压力，对社会经济的可持续发展产生了负作用。可持续发展理论运用到交通运输行业，就派生出了可持续发展交通运输的理论。

我国可持续交通运输研究较晚。20世纪90年代以来，我国交通部、原铁道部（2013年改制为中国铁路总公司）曾分别委托相应研究部门，多次组织对我国可持续交通运输问题进行专项研究，取得一定成果。《中国21世纪议程》白皮书中提出：“走可持续发展之路，是中国在未来和下个世纪的自身需要和必然选择；中国是发展中国家，可持续发展的前提是发展，必须毫不动摇地把发展国民经济放在第一位；要保护自然资源和改善生态环境，以便实现国家的长期稳定发展，实现经济增长方式从粗放型向集约型的转变。”在经济发展过程中，我国资源的供需矛盾日益凸显，交通运输对我国资源和环境影响非常巨大。为适应社会经济可持续发展的需要，交通运输必须采取可持续发展战略，在交通领域强调可持续发展，对我国国民经济的健康发展起着至关重要的作用。特别是土地和石油资源的短缺，对我国交通运输体系的约束几乎是刚性的。基本国情和可持续发展战略，要求我国必须建立“资源节约型和环境保护型”的综合交通运输体系，也就是要求改变传统交通运输发展模式的资源和环境特性，推进交通运输的可持续发展。

铁路运输是我国的重要运输形式，我国自1876年建成上海吴淞铁路以来，迄今已有近140年的历史。1949年战后留存下来的铁路2万余公里，其中能够勉强维持通车的铁路1.1万公里，那时全国铁路的年客运量为1亿人次，年货运量5000多万吨。新中国成立以来，我国铁路发展在数量和质量上都取得了很大的进步，到2014年全国铁路营业里程已达到11.2万公里，完成年客运量23.5亿人，年货运量38.1亿吨。我国铁路运输始终处于骨干地位，对国民经济发展起到了强有力的支撑作用。建设和发展好铁路运输事业，对我国的经济发展和社会稳定具有十分重要的作用。因此，实现交通运输的可持续发展，首先必须考虑铁路运输的可持续发展。

铁路建设是一项对社会、经济、环境、资源具有深远影响的开发活动。施工建设和运营在促进沿线地区社会经济发展的同时，必然对生态环境造成较大的破坏和污染。由于铁路工程具有线长、带状、点多的特点，对环境的影响范围大，涉及面广，贯穿于铁路建设和运营的全过程。如何减少铁路运输对环境的扰动和影响？如何把握交通运输促进经济发展的同时，又使其对环境的负作用维持在一个合理的阀值之内？如何使铁路运输对生态环境的破坏不超过环境的最大承载能力？这些难题都困扰着世界各地的研究者们。对于正处于发展中国家的我国，解决该课题更是迫在眉睫。传统铁路对环境的不利影响深为人们所诟病，人们对铁路提出了更高更新的要求，不仅要求铁路能够量大迅达运输货物，方便舒适地运送旅客，而且要求铁路安全环保、节能降耗，能够与社会、经济、资源和环境和谐统一，以实现铁路运输的可持续发展。因此，一种新的可持续发展的交通运输理念——“绿色铁路”的构想，就此应运而生。

绿色铁路是指“在规划、设计、施工、运营全过程中，运用各种绿色技术，使环境保护、节能降耗、生态平衡、人文景观、安全舒适等方面，达到人与自然、社会的和谐，具有良好的经济效益和可持续发展能力”的铁路。换句话说，绿色铁路是“以环境价值为尺度，在确保铁路运输生产安全、快捷、高效的前提条件下，最大限度地减少铁路线路及配套设施对生态环境和社会环境的负面影响，使铁路成为具有可持续发展能力的交通运输工具”。

绿色铁路要求“以环境价值为尺度，从资源角度看问题，环境也是一种自然资源”。环境的价值，首先决定于它对人类的有用性，其价值的大小则决定于它的稀缺性和开发利用条件。环境价值提倡保护环境，最终目的是为了人类的幸福和健康。以人为中心是提倡环境价值的核心，是从人类与自然的长远利益出发，把人和自然作为一个整体来看待，努力调节人与自然环境的关系，这是环境价值的实质所在。从价值论观点看，铁路建设中运用“绿色技术”，实质上是通过人力、物力、财力的投入，减少和消除因铁路建设和运营活动对生态环境产生的破坏和不良影响，避免人类活动对自然环境的过度索取，保护好对人类发展更有价值和长远利益的自然环境。同时，加快铁路建设的现代化、智能化、人性化进程，从而提高铁路运输的竞争能力。随着“绿色”不断深入人心，人们在享受绿色铁路所带来效益的过程中，必将逐渐形成保护生态环境的思想、观念、行为和意识，有利于刺激区域经济发展、促进社会进步、提高人口素质、最终保护好与人类发展密切相关的生态环境。

绿色铁路的新意是“绿色”，能使铁路的优势得到充分发挥，在发展运输生产力的同时，能够有效降低资源的占用或消耗，减少对环境造成的污染，降低全社会的运输成本，促进经济发展与人口、资源、环境相协调。

绿色铁路建设的目的是推动经济持续发展，维护社会持续稳定，促进自然资源持续利用，保护生态环境少受破坏，实现经济社会的可持续发展。在绿色GDP已日益成为我国国民经济发展目标的当代，建设和发展好绿色铁路运输，有利于节约资源和保护环境，有利于绿色经济、低碳经济和循环经济的发展，对提高铁路在绿色GDP中的贡献，具有重大而深远的意义。

绿色铁路研究是我国发展绿色GDP的需要。绿色铁路作为符合我国国情和可持续发展要求的绿色交通工具，理应在我国综合交通运输体系中发挥更重要的作用，并承担起环境保护、节能减排、降低成本的重任。绿色GDP通过将资源的损耗及环境污染与生态恶化造成的经济损失货币化，使人们更直接地认识到资源有价、环境有价，并从中清醒地看到经济开发活动给生态环境和自然资源带来的负面效应，看到伴随GDP的增长付出的环境资源成本和代价，从而使人们在追求经济增长的同时自觉珍惜资源，保护环境，走可持续发展之路。

绿色铁路是一个新的研究领域，是研究铁路如何与社会、经济、资源和环境的协调发展，并利用自身优势，减少对生态环境的负效应，以实现我国铁路设计、建设、运营和管理的可持续发展；是构建和谐社会和建设“资源节约型、环境友好型”交通运输的必然选择。

绿色铁路研究是一项复杂而庞大的系统工程，它包含了铁路工程及配套设施（机车车辆、站场等）从规划设计——施工建设——运营管理与维护全过程的可持续发展。

本书作者应用系统工程学的思想和方法，通过广泛调研、系统研究和吸收国内外的先进经验，从理论、技术、管理、法规等方面综合分析，提出了绿色铁路研究的主要内容包括“四个体系”（理论与评价体系、工程技术体系、建设管理体系、法律法规体系）的总体框架和思路。在此基础上，紧密结合我国铁路建设和管理的实际，重点研究和论述了绿色铁路的理论与评价方法和绿色铁路建设关键技术（铁路建设环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术）及其在工程中的应用。实为绿色铁路理论与技术综合配套研究的开篇之作，对建立和完善绿色铁路的理论与技术体系具有较高的理论和实用价值，对推进我国绿色铁路理论与建设技术的进步与发展将起到积极的作用。

因此，我将本书推荐给广大读者，可供铁路科研、勘察、设计、施工、监理、建设与运营管理的工程技术人员及相关大专院校师生学习和参考。2015年3月　于北京

前　言

铁路作为一种重要的陆地交通运输工具，载运量大，可全天候运行，在大宗、大流量中长距离及以上客货运输方面具有绝对优势。然而，铁路的建设和运营，在促进经济社会发展的同时，难免对铁路沿线的生态环境和社会环境产生影响。铁路建设期的影响主要有土地资源利用、野生动物、湿地、自然保护区、风景名胜区、重点文物保护单位、脆弱生态环境、水土流失、景观、次生灾害、声环境、水环境、大气环境、固体废弃物等；铁路运营期的影响主要有声环境、水环境、大气环境、电磁环境、固体废弃物等。为了解决铁路运输对生态环境和社会环境的影响，避免超过环境的最大承载能力，产生了可持续发展的绿色铁路交通运输理念。

绿色铁路是指“在规划、设计、施工、运营全过程中，运用各种绿色技术，使环境保护、节能降耗、生态平衡、人文景观、安全舒适等方面，达到人与自然、社会的和谐，具有良好的经济效益和可持续发展能力”的铁路。换句话说，绿色铁路是“以环境价值为尺度，在确保铁路运输生产安全、快捷、高效的前提条件下，最大限度地减少铁路线路及配套设施对生态环境和社会环境的负面影响，使铁路成为具有可持续发展能力的交通运输工具”。

绿色铁路是一种新型的交通运输工具，有利于节约资源和保护环境，有利于绿色经济、低碳经济和循环经济的发展。在绿色GDP已日益成为我国国民经济发展目标的当代，绿色铁路是建设“资源节约型、环境友好型”交通运输的必然选择。

绿色铁路是一个新的研究领域，是研究铁路如何与社会、经济、资源和环境协调发展，并利用自身优势，减少对生态环境的负效应，以实现我国铁路设计、建设、运营和管理的可持续发展。开展绿色铁路的理论与技术及其工程应用的研究，对实现铁路可持续发展具有重大而深远的意义。

从理论、技术、管理、法规等方面综合分析，绿色铁路研究的主要内容包括以下四个部分：（1）绿色铁路理论及评价体系研究。绿色铁路理论是绿色铁路评价的基础，绿色铁路评价是绿色铁路理论的应用，二者相辅相成，缺一不可。（2）绿色铁路工程技术体系研究。绿色铁路工程技术体系是建设绿色铁路的技术支撑，主要包括铁路建设环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术。（3）绿色铁路建设管理体系研究。主要包括建设、设计、施工、监理、运营与维护管理，它是铁路参建各方协调一致的综合管理体系，更是绿色铁路建设与运输安全、质量、环保和谐发展的前提和保障。（4）绿色铁路法律法规体系研究。包括环境保护法规、铁路技术政策、技术规范标准等，是绿色铁路建设必须遵循的法律法规，也是铁路可持续发展的根本保证。

由此可见，绿色铁路研究是一个复杂而庞大的系统工程。限于篇幅，本书将重点研究和讨论绿色铁路的理论与评价方法和绿色铁路建设关键技术（铁路建设环境保护与治理技术、铁路地质灾害防治技术、铁路边坡治理及景观绿化技术）及其在工程中的应用。对于绿色铁路建设管理体系、法律法规体系的内容，本书不再赘述，读者可参阅有关书籍和科技文献学习和了解。

本书的总体架构由4篇20章组成，各篇主要内容如下：

第1篇　绿色铁路的理论与评价方法

第2篇　绿色铁路建设环境保护与治理技术。主要论述国内外铁路环境保护发展概况、铁路建设各阶段对环境的影响及环境保护的基本原则；铁路建设项目环境影响评价的概念、目的和意义，铁路环境影响评价的范围、内容、方法及铁路项目主要环境要素（生态环境、声环境、振动环境、地表水环境、大气环境、电磁辐射环境、固体废物环境等）的评价要点；铁路建设项目环境保护的概念、原则、内容、设施、功能及铁路建设项目施工期和运营期的环境保护措施（包括生态保护与水土保持、噪声、振动、地表水污染、大气污染、固体废物、电磁辐射等）。最后介绍贵广、兰渝铁路项目环境影响评价应用案例以及胶新、青藏铁路建设期环境保护与治理的成功经验。

第3篇　绿色铁路地质灾害及防治技术。以我国地质灾害最为严重的西南地区为例，紧密结合西南山区铁路建设实践，研讨铁路地质灾害及其防治问题。主要论述西南地区的区域地质环境、地震地质灾害分布规律、形成机理及防灾减灾对策；重点分析西南地区崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地面塌陷、隧道涌水、有害气体、采空区、岩爆与大变形等不良地质及膨胀土（岩）、红黏土、软土、盐岩等特殊岩土的工程地质问题及其对工程的危害；系统阐述铁路工程地质灾害及其防治技术，包括铁路线路选线技术、工程地质勘察与测试技术、地质综合勘探技术、地质灾害防治技术等；最后介绍几个典型地质灾害防治工程实例，总结铁路勘察设计与施工防灾减灾的经验与体会。

第4篇　绿色铁路边坡治理及景观绿化技术。主要论述四个方面的内容：（1）岩土边坡地质结构分类和坡体破坏结构模式。包括23类坡体地质结构（4类土质堑坡、15类岩质堑坡、1类斜坡软基堤坡和3类古滑坡地段的边坡）和8类坡体（类均质式路堑、软硬交替式路堑、层状路堑、基座式路堑、软弱带控制式路堑、节理控制式路堑、贯通滑面控制式路堑、软弱地基路堤等）的破坏结构模式。（2）各类岩土边坡（土质边坡及块状、碎裂、松散、顺层岩质路堑及滑坡地段路堑等边坡）的失稳破坏模式、成灾机理、开挖变形规律及其稳定性分析方法。重点论述膨胀土边坡稳定性分析方法；路堑边坡开挖松动区的确定方法（弹性楔形体理论、数值计算和试验研究法）及基于开挖变形分区、开挖卸荷强度折减等理论确定潜在滑移面的方法；顺层岩质路堑边坡（包括多层滑移型、滑移-拉裂型、滑移-弯曲型、滑劈破坏型）及顺斜向坡、反倾坡体结构路堑边坡的稳定分析方法；斜坡软基路堤边坡稳定性分析的变形系数法，即在采用安全系数法对地基稳定性进行分析的基础上，考虑斜坡软弱地基的变形特性，将变形系数（路堤坡脚处地基最大水平位移与路堤中心处地基最大竖向沉降的比值）引入地基稳定性评价。（3）各类岩土边坡（膨胀岩土及块状、碎裂、松散、顺层岩质路堑及斜坡软基路堤、滑坡地段等边坡）的设计原则和边坡灾害防治技术。重点论述支挡结构设计和施工安全性控制要素；顺层岩质路堑边坡轻型支护结构体系的设计与控制爆破施工技术；软弱碎裂岩质路堑边坡分层开挖、分级稳定及坡脚预加固技术；桩锚结构（预应力锚索、锚索梁、锚索桩）支挡与防护技术。（4）岩土边坡景观植被绿化设计与施工技术、施工质量检验及验收标准等。

该书构思新颖，理论联系实际，内容系统完整，论述重点突出，叙述深入浅出，选材案例典型，对建立和完善绿色铁路的理论与技术体系具有较高的理论和实用价值，可供从事铁路科研、勘察、设计、施工、监理、建设与运营管理的工程技术人员及相关大专院校师生学习和参考。

全书由卿三惠负责总体策划和主编。第1篇由杨立中（西南交通大学教授）、贺玉龙（西南交通大学教授）、卿三惠（中铁二局股份有限公司教授级高工）撰写；第2、3篇由卿三惠撰写；第4篇由魏永幸（中铁二院工程集团有限公司教授级高工）、卿三惠撰写；最后由卿三惠负责统审定稿。

本书撰写过程中，引用了大量的参考文献和资料，特向原作者个人和单位表示感谢。

由于编者水平所限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请读者批评指正。编者2015年3月第1篇绿色铁路的理论与评价方法第1章绪　论

自1820年世界上第一条蒸汽火车铁路在英格兰诞生近200年来，作为陆地交通的重要工具，铁路从低速到高速，从客运到重载，对人类社会经济的发展起到了巨大的作用。进入21世纪，交通工具飞跃发展，运载手段层出不穷，人类对交通工具的要求也越来越高。在这种形势下，铁路该如何发展？路在何方？建设和发展绿色铁路已成为时代的要求和人们的共识。1.1铁路对人类文明发展的贡献

铁路作为近代物质文明的重要成果是人类社会经济发展到一定阶段的产物。列宁曾经指出“铁路是资本主义工业最主要的部门，即煤炭工业和钢铁工业的结果，是世界贸易和资产阶级民主文明发展的结果和最显著的标志”。铁路建筑最早始于英国，1814年机械工程师斯蒂芬逊成功地制造了世界上第一台蒸汽机车。1825年第一条铁路——英国斯托克顿至达林顿的铁路建成通车，欧洲大陆从此进入铁路建设时期。铁路将带来了一种全新的生活方式，如恩格斯所说“19世纪下半叶用蒸汽发动的运输工具最后战胜了其他各种运输工具，铁路在一切文明国家中都占第一位，在西方国家经济发展过程中起了重要作用”。多数经济学家对此予以肯定，韦伯视其为历史上最具革命性的工具，罗斯托则在其著作《经济发展的阶段》中详尽地说明了铁路对经济发展的重要性。以美国为例，1830年美国第一条具有近代意义的巴尔的摩至爱丽考特山的铁路建成通车，标志着美国成为世界使用铁路较早的四个国家（英、美、法、俄）之一；1833年美国又建成查理斯顿至南卡罗来纳州汉堡的一条铁路，全长136英里，是那时世界上第一条最长的铁路，1840年美国铁路总长度已达2818英里，1850年增加到9021英里，1860年增加到30627英里，大大超过铁路诞生地英国，成为当时世界上铁路线最长的国家。在近代美国西部大开发中，横贯大陆铁路的铺设具有重要的历史意义，大大地推动和加速了美国西部开发的进程。

19世纪30年代末期，中国引入了铁路。毫无疑问，在引入中国的现代经济设施中，没有一项比铁路产生更大的影响。中国铁路和中国近代化是双重互动关系，中国铁路既是中国近代化的产物和标志之一，又反过来推动中国近代化的发展，对中国近代化有着多方面的影响。

20世纪70年代，铁路开始复苏，许多国家开始认识到公路运输的负面影响，纷纷倾向于发展铁路，特别是到20世纪80年代以来，日益发展的高速铁路以快速、舒适、安全以及票价适中的优势，取得了明显的经济效益，带动了铁路的技术创新，给铁路运输的发展提供了新动力和新机遇。1.1.1　铁路在综合交通运输体系中的特点

交通运输是国民经济和社会发展的重要基础设施和先导基础产业，对改善经济空间布局、推动地区开发开放、促进区域经济协调发展、加快构建和谐社会等方面具有重要作用。综合交通运输体系由铁路、公路、水运、民航、管道五种运输方式组成。铁路运输全天候、大能力、运输成本低、通用性好，承担了我国中长途的大量客货运输；公路运输覆盖面广、机动灵活、门到门、辐射性强，更多地承担了中短途客货运输；海运和内河运输投资小、能力大、运输成本低、占地少、能耗低，污染少，一直是我国大宗货物长途运输，尤其是外贸货物运输的主要运输方式；航空运输速度快、受地形限制小，在长途旅客运输中具有速度快的优势，成为我国长途旅客运输的主要承担者之一；管道运输能力大、占地少、安全性能好、运输成本低，对保证石油生产持续稳定增长、促进国民经济发展起着日益重要的作用。从客运来说，公路应承担中短途的旅客运输，铁路应承担城市间的中长途的旅客运输，民航应承担时效要求快的大城市间的长途旅客运输；从货运来说，中长途大宗散装物资运输应以铁路、沿海及内河以水运为主，中短途、发到点分散、时效要求高的物资运输应以公路为主，民航更多地承担长途、高质、时效要求快的货物，油气运输应大力发展管道运输。

每一种运输方式都有各自的优势和特点，应以科学发展观为指导，在综合交通体系规划下“各展其长、各得其所”地协调发展。各种运输方式要让自身特征和优势得到充分发挥，市场分工必须合理。要提高运输效率、降低成本，就必须按照各种运输方式的优势和特点，形成分工协作、有机结合、合理布局、连接贯通的综合交通运输网络。实践证明，一种运输方式的快速发展，将促进各种运输方式之间的竞争，相互促进各种运输体系的发展，优化整个综合交通运输体系。

目前，交通运输发展面临的资源和环境形势日趋严峻。优先发展“资源节约型、环境友好型”的运输方式，是实现经济社会全面协调可持续发展的必然选择，也是构建和谐社会的必然要求。建立资源节约型和环境友好型的综合交通运输体系，关键是规划和建设好综合运输大通道和综合运输枢纽，需要对运输走廊中的各种运输方式进行优化，合理配置要素资源。同一运输走廊中，应在充分发挥各种运输方式特点的前提下，重点发展土地占用少、能耗低、污染小、安全性高的运输方式。

铁路是综合交通运输的骨干，在构建高效综合运输体系、优化资源配置和产业布局、降低物流成本、支撑区域协调发展等方面发挥着巨大作用。铁路通达的规模和水平，是衡量一个国家或地区现代化和社会文明程度的重要标志。

研究与实践表明，在综合交通运输体系中，铁路具有“占用土地最少、能源消耗最少、环境污染最小、运输量最大、安全性最好、全天候运行”等突出的优点。因此，发展铁路尤其是高速、重载和“绿色”铁路，是我国乃至世界各国在社会、经济、资源、能源、环境、安全等方面全面协调可持续发展的必然选择。1.1.2　铁路在综合交通运输体系中的地位与作用

我国是一个拥有13亿多人口，资源相对不足的大国。随着国家向工业文明的迈进，人口、资源、环境等矛盾日益突出，成为制约国家发展的瓶颈。2（1）耕地资源紧缺。中国可耕地面积仅占国土面积960万km 的17％。2005年人均耕地面积为1.4亩，仅为世界平均水平的40％，已成为我国最为紧缺的资源。节约可耕土地资源，不仅关系到我国农业生产和粮食安全供应，而且关系到经济可持续发展和社会稳定。（2）石油资源不足。1993年我国已开始成为石油进口国，对外依存度逐年提高已近40％。严峻的能源形势要求高度重视交通节能降耗，以保障国家能源安全。因此，调整交通运输能源消费结构，鼓励发展少用油的交通运输方式，是保证我国国民经济和交通运输业实现可持续发展的重要措施。铁路对能源的适应性很强，除内燃机车需消费石油外，电力机车几乎可不占用紧缺的石油资源，而且电力机车动力大、能源利用率高，符合节约能源的需要，是适应我国能源特点的运输方式。因此，发展铁路运输有利于改善我国的能源消费结构。（3）资源、环境已成为制约未来交通发展的主要因素，交通运输系统建设面临资源与环境的巨大挑战。在各种交通运输方式中，铁路具有“运量大、占地少、效率高、污染小、能耗低、资源适应性强、对环境影响小、安全性好”等特点，在节约资源和保护环境方面有明显的优势，而且也是唯一可以以多种能源替代石油的大能力综合性绿色交通运输工具。随着重载铁路、电气化铁路、高速铁路的快速发展，铁路运输在节约资源、保护环境和安全可靠方面的技术经济优势将更加突出。这对于以最小的能源消耗和土地占用、最少的环境污染，满足我国经济社会对客货运输的需求是十分重要的。

综上所述，铁路在综合交通运输体系中有不可替代的地位与作用。因此，加快发展和建设绿色铁路，对建设资源节约型、环境友好型的综合交通运输体系，促进国民经济全面协调可持续发展具有重大意义。1.1.3　铁路在综合交通运输体系中的比较优势

我国是一个典型的大陆性国家，区域间相互跨度大，国民经济和社会交往需要有一种强有力的运输方式，而铁路正具备这一功能。在我国综合交通运输体系中，铁路与公路、江河、航空运输等方式对比，具有明显的比较优势。

1.1.3.1　铁路运输在土地利用方面的比较优势

不同的运输方式对土地资源的占用不同，构建节约型社会，促进交通运输的可持续发展，应该选择土地资源占用少、使用效率高的运输方式。

考虑水运是利用现有水域进行运输以及航空运输除机场配套设施外不需占地等特点，在占地指标上与公路、铁路不具可比性。因此，研究占地指标上选取公路与铁路进行对比。研究结果表明：（1）我国单线铁路与2车道公路、复线铁路与4车道公路、高速铁路与8车道高速公路相比，公路占用土地是铁路的2倍。（2）按完成单位运输量所占用的土地面积计算，公路占地与铁路占地比较，我国公路是铁路的5～10倍，法国是3.7倍，美国是5.6倍，德国是6.6倍，加拿大是7.1倍，日本是13.6倍。（3）按每公里完成的运输量测算，我国铁路每公里完成的运输密度是公路的34倍；即使按等级公路里程计算，每公里铁路完成的换算运输密度也是公路的27倍。（4）按完成单位换算周转量占用的土地计算，国外公路是铁路的5～10倍，我国公路是铁路的2.5～3倍。（5）在同等运能条件下，铁路与高速公路的占地比为1∶2.5～1∶3。（6）在同等能耗条件下，铁路的客运与货运容量是公路的10倍以上，航空的20倍以上。（7）铁路与公路占地的差距数据，见表1.1.1～表1.1.3。表1.1.1　铁路建设项目用地面积计算注：用地指标取自《新建铁路工程项目建设用地指标》，原铁道部、原建设部、国家土地局，1996.4.8.表1.1.2　公路建设项目用地面积计算注：用地指标取自《公路建设项目用地指标》，交通部、原建设部、国土资源部，1999.11.18.表1.1.3　铁路用地与公路用地面积比较

从表1.1.1～表1.1.3可看出，按单位公里计算的公路用地是Ⅰ级国铁的1.24～1.37倍，平均1.31倍；按单位货运能力计算的公路用地是铁路干线的0.99～2.54倍，平均1.987倍。因此，在占用土地资源方面，铁路具有明显的比较优势。

1.1.3.2　铁路运输在节省能源方面的比较优势

交通行业是资源占用型和能源消耗型行业，发达国家运输业的能耗占全国总能耗的1/4～1/3。随着我国客货运输量的增长，交通运输业能源消耗的规模逐年上升，成为我国用能增长最快的行业之一。

以国际通用口径估计，目前我国交通行业能源消费量约占全国总用能量的10％，其中用能以油气为主，几乎全部汽油、60％的柴油和2/3的煤油被各类交通工具所消耗。2005年我国交通运输业共消耗1.66亿t标准煤，占全国能量总消耗的7.47％。其中原油消耗量127万t，占0.42％；煤炭消耗量882万t，占81.9％；汽油消耗量2470万t，占50.9％；柴油消耗量5019万t，占45.7％。

从能源消耗方面看，我国铁路的能耗在国家交通运输总消耗中只占18％，而完成的换算周转量达到50％以上。从节能降耗方面来说，我国铁路用交通行业不到1/5的能源消耗，完成全社会1/2的运输量。欧盟提供数据是一升燃油在一公里的距离上移动的货物重量，公路是50t，铁路是97t，内河水运是127t。

有些研究者也对铁路、公路、民航等运输方式的能耗情况进行过对比。我国统计资料表明，铁路、公路、民航单位运输量平均能耗比约为1∶8∶11。从各种运输方式百吨公里油耗指标看，2003年航空燃油消耗35.4kg；道路运输汽油消耗6.9kg，柴油消耗5.2kg；铁路运输柴油消耗0.5kg；水路运输燃料油消耗0.6kg。各种运输方式客运能耗方面，每百人公里消耗标准煤，道路大客车1.5kg，小轿车3.8～4.8kg，航空6.8kg，快速铁路约为1.0kg。

由此可见，在完成相同工作量的情况下，铁路是消耗能源最少的运输方式。

特别需要指出的是，在各种运输方式中，航空、汽车、水运、铁路内燃机车都依靠石油资源，铁路电力机车则可以使用煤炭和其他的能源。我国石油资源储量有限，产量也不能满足经济发展的需要。因此，大力发展能源节约型或多种能源混合型的运输方式十分重要。

我国探明煤炭储量居世界第一位，水能资源蕴藏量也居世界第一位。丰富的煤电、水电资源，决定了铁路电力机车牵引及发展电气化铁路，较之其他运输方式具有更好的发展前景。

1.1.3.3　铁路运输在减少环境污染方面的比较优势

目前，交通运输产生的废气和噪声已成为环境污染，尤其是大中城市环境污染的主要来源。全世界由交通运输散入空气的有害气体已占大气污染的一半以上，对人类生存构成严重威胁。造成大气环境污染的各种因素中，交通运输排放的二氧化碳和氮氧化物等废物所占比例最大。

日本运输部门对各种运输方式二氧化碳排放比例的调查显示：家用轿车52％，货车31％，内河航运6％，铁道3％，航空3％。旅客运输使用私人轿车每人公里排放的二氧化碳是铁路的9.5倍，货物运输使用家用普通卡车每吨公里排放的二氧化碳是铁路的13.8倍。统计资料还表明，同等运量的客运或货运，铁路所产生的平均噪声只有公路的1/3～1/2。2

德国铁路2000年度“环境报告”对CO 排放量的统计表明：客运时公路为16.8kg/100pkm，空运为13.4kg/100pkm，铁路为4.8kg/100pkm；货运时公路为79.8kg/100tkm，空运为10.7kg/100tkm，铁路为2.6kg/100tkm，水运为4.7kg/100tkm。2

由此可见，客运时铁路运输仅为公路运输产生的CO 污染量1/4左右，货运时铁路只是公路运输的1/30。客运（人公里）对环境的污染强度，公路是铁路的10倍左右，是航空的1～2倍；货运（吨公里）对环境的污染强度，公路是铁路的10倍左右。2002年，我国铁路每万吨换算吨公里治污费用1.27元，公路、民航是铁路的10倍。因此，与其他交通运输方式相比，铁路具有排放低、污染小的优势，是减轻交通运输污染的有效方式。

1.1.3.4　铁路运输在运输安全方面的比较优势

根据各国交通死亡事故方面的统计，从每10亿人公里死亡人数看：法国铁路为0.18人，航空为0.26人，公路为16人，公路是铁路的89倍；美国铁路为0.4人，私人轿车为7人，后者是前者的17倍；德国统计公路、铁路和民航的百万人公里事故死亡率分别是80.4％，3.3％，2.5％，公路事故率是铁路的24倍。日本统计普通铁路每运行1亿人公里的死亡人数仅为航空的18％、公路的13％。我国铁路客运事故率为0.00181～0.00101，公路为0.0644，航空为0.0074，水运为0.0237；铁路货运事故率为0.00004，公路为0.0021～0.00105，航空为0.0003，水运为0.00103。1995年～2002年我国铁路与公路事故次数之比为1∶246，经济损失比为1∶44.48。由此可见，铁路运输具有安全性好的比较优势。此外，铁路还有全天候运行、不受气候影响的优势，是公路、航空、水运交通工具不可比拟的。

纵观铁路、公路、水路和航空等四种运输方式，铁路运输最显著的特点是载运量大，在大宗、大流量的中长以上距离的客货运输方面具有绝对优势，是最适合我国经济地理特征和人们收入水平的区域骨干运输方式。同时也是调节我国资源禀赋和工业布局不均衡的重要纽带，承担着大量长途客货运输的巨大任务。

然而，传统铁路虽然对国民经济的发展和人类社会的交往起着巨大的作用，但对环境也有着不可低估的影响。1.2铁路建设对环境的影响

自1820年第一条蒸汽火车铁路在英格兰诞生后，铁路很快便在英国和世界各地通行起来，且成为近100年世界交通的领导者，直至飞机和汽车的发明，铁路的重要性才有所降低。1888年发明高架电缆后，1892年建成了首条使用高架电缆的电气化铁路。第二次世界大战后，以柴油和电力驱动的列车逐渐取代蒸汽推动的列车。1960年以来，多个国家建设高速铁路，根据UIC（国际铁道联盟）的定义，高速铁路是指营运速度达每小时200公里的铁路系统。因此，传统铁路主要指以柴油和电力驱动，营运速度低于每小时200公里的铁路系统。

从我国1876年建成第一条营业铁路——上海吴淞铁路通车之时算起，中国铁路迄今已有近140年的历史。随着中国实行改革开放，铁路部门也采取了相应的改革开放措施。到2013年，中国经历了既有铁路六次大提速和高速铁路的建设，全国铁路运营里程已达10.3万km（位居世界第二，仅次于美国），其中高速铁路近11000km。根据中国政府发布的《中长期铁路网规划》中提出的铁路建设目标，到2020年，中国铁路运营里程将达到12万km。

铁路是国家的重要基础设施、国家的大众化交通工具，在综合交通运输体系中处于骨干地位，没有铁路的现代化就难以实现国家的现代化。中国幅员辽阔、内陆深广、人口众多，资源分布及工业布局不平衡，铁路运输在各种运输方式中占有的优势更加突出，在经济社会发展中具有特殊重要的地位。作为国民经济的大动脉——铁路的快速发展，对缓解区域客货运输矛盾、加快区域经济发展速度、促进地方间的沟通与交流有着极为重要的作用。

为了适应经济发展对交通的需求，国家投入大量资金进行交通基础设施的规划和建设，在铁路（公路）交通快速发展的同时也出现了环境遭到污染和破坏等问题。因传统铁路（公路）建设主要是从经济发展要求和工程本身角度考虑工程投资、建设周期和灾害避免等问题，很少考虑工程建设本身对环境的影响及其由此而产生的次生灾害等问题。

传统铁路自建设开始的整个生命周期都对环境产生一系列强烈的影响，不同时期影响的类型与特征有所不同。建设期间主要表现为对生态环境的破坏，其次表现为对声学环境、水环境、大气环境等的影响。运营期间主要表现为噪声、振动、电磁干扰对环境的影响。从广义上讲，前者是大环境，属于跨地区跨流域的工程，而且工程一旦开工建设和竣工投产后，对环境的影响和破坏就成为定局和不可避免；后者是小环境，只是在线路竣工后进行运输时，机车及车辆所排放的有害气体，列车运行所产生的噪声、振动、电磁干扰以及为运输生产服务而配套的有关站、段的生产、生活设施所排放的三废（废水、废气、废物）等对周围环境的影响和污染。1.2.1　铁路建设对生态环境和社会环境的影响

铁路工程建设项目是一种跨地域的带状建设项目，多是跨地区、跨流域，横贯东西、交错南北，短则百十公里，长则上千公里的大工程，具有线长、点多、面广的特点，涉及路基工程、桥涵工程、隧道工程、站场工程、弃土（渣）场、取土场、砂石料点、施工便道、施工营地、施工场地等。铁路工程施工是一个改造环境的过程，由于施工管理水平、施工能力及施工中对环境问题的重视程度不足，施工中不同程度地造成了对生态环境的破坏，以及由此而产生的次生灾害问题。

生态环境是指影响人类生存和发展的一切外界条件的总和，包括生物因子（植物、动物等）和非生物因子（如光、水分、大气、土壤等），生态环境间接地、潜在地、长远地对人类的生存和发展产生影响。生态环境的破坏，最终会导致人类生活环境的恶化。

铁路工程建设项目对生态环境的影响和破坏范围，视线路穿越生态系统的环境现状和生态特点的不同而异，但都具有条带状的特点，其影响范围一般为线路两侧200～500m。如果线路跨越一条大河，穿过一块沙地、荒漠，那么它影响的范围就远远超过200～500m；如果一条线路通过地区沿线生态系统单一，它对生态环境影响的项目内容也就简单。反之一条线路通过多个大小不同生态系统，环境地质条件又十分复杂的情况下，它对生态环境影响的项目内容就多了，主要表现为对土地资源利用的影响、对野生动物的影响，对生态敏感区的影响（包括湿地、自然保护区、风景名胜区、重点文物保护单位、脆弱生态环境等）、水土流失的影响、对景观的影响，以及由此而产生的次生灾害问题等。

1.2.1.1　对土地资源的影响

土地资源是最主要的自然资源，它不仅是任何物质生产不可替代的生产资料，也是人类生存必需的物质条件。

铁路建设施工期，除基础设施占地（图1.1.1、图1.1.2）较多外，为修建铁路而建筑的大型临时设施、临时房屋和取弃土场等也占用很多土地。如在平原地区修建1000m的双线就需永久性占地40余亩，3修建一个日生产供应能力为800m 的级配碎石场就需临时占用约30亩的土地，施工运输道路也需占用土地（图1.1.1）。若不采取积极措施治理，会使这些土地长期被废弃。图1.1.1　铁路建设对土地资源的占用图1.1.2　铁路路基对土地资源的占用

铁路工程对土地资源利用造成的影响主要有两种形式：（1）工程本身占用生态系统类型，根本上改变土地利用的格局。例如铁路工程建设项目永久性占用沿线耕地，这些被永久占用的土地将丧失原有的土地利用功能和生态功能，永远失去土地生产力，并将减少沿线地区可利用的耕地面积，对当地农业生产的影响是不可逆的。（2）交通条件改善了区域的社会经济环境。人口迁移、集中，经济的发展对农副等土地产品需求的变化，将改变铁路结点及其周边地区的土地利用方式和生态系统结构，促使环境的景观格局发生变化。

1.2.1.2　对野生动物的影响

动物的许多行为都与环境有着密切的相关性，包括觅食行为、生殖行为、社会行为、生境选择、领域行为、社群、捕食、信号与通讯、资源竞争等。铁路建设是一项跨地区、跨流域的工程，避免不了对野生动物造成影响，影响范围与动物的栖息地大小、分布、觅食和迁徙特性、种群结构与分布、珍稀程度等多种因素相关，主要表现为对动物生境的破坏和污染。（1）对野生动物生存环境的破坏。铁路线路对动物领域造成分割（图1.1.3、图1.1.4），使动物生活所需要的大面积领域分割成小区域，破坏了动物的自然栖息、生长和繁殖、活动场所，使动物原本连续的大种群被分隔为相互隔离的小种群，而小种群数量波动大，灭绝率高，重新定殖又受到线路阻碍，严重影响种群的自然消长规律，可使种群数量下降，甚至局部灭绝。图1.1.3　藏羚羊活动范围内的铁路图1.1.4　穿越野生动物生存区的铁路（2）对野生动物生存环境的污染。铁路工程建设期和运营期产生的噪声，将对动物的生活习性产生影响，使一贯生活在安静环境中的动物因噪声干扰而烦躁不安，甚至会对动物的产卵、产仔造成一定的影响。同时，铁路产生的废水、废气、废物等也对动物的食物质量、觅食途径、生境的适应性等造成一定的影响。

1.2.1.3　对湿地的影响

湿地是指常年积水和过湿的土地。湿地广泛分布于世界各地，拥有众多野生动植物资源，是重要的生态系统。很多珍稀水禽的繁殖和迁徙离不开湿地，因此湿地被称为“鸟类的乐园”；湿地是地球上一种重要的、独特的、多功能的生态系统，它在全球生态平衡中扮演着极其重要的角色，有着“地球之肾”的美名；湿地是世界上生产力最高的环境之一，它是生物多样性的摇篮，无数的动、植物种依靠湿地提供的水和初级生产力而生存。湿地养育了高度集中的鸟类、哺乳类、爬行类、两栖类、鱼类和无脊椎物种，也是植物遗传物质的重要储存地。

铁路建设对各类湿地生态系统的影响，包括占用湿地面积、减少湿地的植物数量、缩小湿地的动物生存空间、污染湿地环境、使湿地的生态系统失去平衡、动植物数量减少，破坏湿地的生物多样性、引发水土流失等。铁路在路线走向上遇到河流或内陆湖泊时，往往侵占河道或采用在湖水中填筑路堤直接通过，人为将其一分为二，使得水体质量降低或失去自我调节能力，最终可能消失。

1.2.1.4　对自然保护区的影响

自然资源和生态环境是人类赖以生存和发展的基本条件。人类在长期的社会实践中，认识到保护好自然资源、生态环境及生物多样性，对人类生存和发展具有极为重要的意义。保护自然资源和生态环境的一项重要措施是建立自然保护区，自然保护区建设已成为衡量一个国家进步和文明的标准之一。

自然保护区可分为生态系统类、野生生物类、自然遗迹类3个类别。按保护对象和目的可分为6种类型：以保护完整的综合自然生态系统为目的的自然保护区；以保护某些珍贵动物资源为主的自然保护区；以保护珍稀孑遗植物及特有植被类型为目的的自然保护区；以保护自然风景为主的自然保护区和国家公园；以保护特有的地质剖面及特殊地貌类型为主的自然保护区；以保护沿海自然环境及自然资源为主要目的的自然保护区。自然保护区保护级别划分为国家级、省级、市级和县级。自然保护区内部大多划分成核心区、缓冲区和实验区3个部分。核心区是保护区内未经或很少经人为干扰过的自然生态系统，或者是虽然遭受过破坏，但有希望逐步恢复成自然生态系统的地区；缓冲区是指环绕核心区的周围地区；实验区位于缓冲区周围，是一个多用途的地区。中华人民共和国《环境保护法》规定：“严禁线路穿过上述自然保护区的核心区和缓冲区，必要时可穿越自然保护区的实验区。”

铁路（公路）工程是线状工程，点多、线长，由于受自身爬坡能力、转弯半径、地质条件、工程投资等限制因素的影响，较其他运输方式更难以绕避大面积的自然保护区等敏感区域（图1.1.5）。图1.1.5　穿越生态脆弱区的铁路

1）对生态系统类自然保护区的影响

自然保护区内的植物大多是一些珍稀、有特殊生态功能的植物，甚至是一些濒危植物，具有很高的生态价值。铁路在穿越自然保护区实验区时，因自然保护区一般严禁设置取、弃土场等临时用地，对自然植被的影响主要表现在线路、路基、桥梁、站场等永久用地对自然植被的破坏，以及施工过程中施工便道对自然植被的碾压，导致植被生产力和碳储量减少，影响自然体系的稳定状况，从而影响保护区自然体系的生态完整性。

铁路路堑的开挖、路堤的填筑、取土场和弃土场的设置等动用土石方量较大，易造成水土流失，破坏生态环境；由于施工战线长，临时房屋、施工场地、便道等对土地的占用、碾压，会使土地裸露，生

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