典型山岭铁路隧道涌水流径沿线生态环境演变效应

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:hecheng555
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隧道作为山岭铁路建设中常见的大型附属工程,在改善铁路路线以及提高铁路交通效率等方面发挥着显著作用,带动我国铁路高速发展。在创造可观经济效益和社会效益的同时,山岭铁路隧道工程施工环境的复杂性和技术操作的限制性决定了其在建设过程中不可避免地会对邻近生态环境造成扰动和破坏,其中,隧道涌水对生态环境造成的直接或间接负面影响极为严重。因此,对全生命周期内涌水流径沿线生态环境的质量变化及涌水相关影响因素进行研究,对于明晰山岭铁路隧道涌水沿线区域生态环境变化机制、为山岭铁路隧道环境规划提供科学的决策支持、实现隧道建设和环境保护两者协调发展具有重要意义。本研究以2005-2020年案例山岭铁路隧道所处区域遥感影像数据为基础,对比多级尺度缓冲区后选择案例隧道涌水流径沿线1000m的缓冲区范围为本文研究区,从隧道建设的全生命周期视角出发,基于遥感生态指数和变化向量分析法分析研究区生态环境质量的时空分布特性,揭示全生命周期内案例隧道涌水流径沿线区域生态环境的时空演变规律;同时从自然、人为要素等方面构建与涌水相关的生态环境质量驱动力指标体系,利用地理探测器分析研究区生态环境影响因素的作用情况,并根据分析结果提供可行性建议。本文得出的主要结果如下:(1)案例隧道涌水流径沿线缓冲区区域遥感生态指数(RSEI)多处于0.25-0.75区间内,施工建设前为显著的“单峰”分布,建设期为“双峰”分布,建设后转为“单峰”分布,RSEI在施工建设前后变化较大;空间分布上表现为施工建设后在隧道出口附近、铁路线路及流径两侧区域生态环境有明显恶化趋势;全生命周期内研究区RSEI冷热点的空间集聚性显著增强,RSEI等级变化的面积占比从大到小为:略微降低>基本稳定>略微增长>显著降低>显著增长;施工建设期距离隧道出口250-550m梯度范围内RSEI的变动最大,建设后距隧道出口300-450m和750-850m范围内RSEI的变动最大。总体呈现出隧道出口中心区域的平均RSEI最低,沿间隔梯度逐渐增加的特点。(2)案例隧道涌水流径沿线缓冲区区域生态环境质量与涌水有关的影响因素中,施工建设前各因子对RSEI的作用强度在0.11-0.2之间,研究区生态环境的变化主要受高程、到水系的距离等自然要素及到行政区的距离等人为要素的影响。施工建设期各因子作用强度在0.01-0.03之间,坡度和高程单一因素对RSEI的影响逐渐减弱,表现为涌水及其他施工因素与驱动力指标体系共同作用对研究区生态环境产生影响。施工建设后各因子作用强度在0.05-0.10之间,到公路的距离和到行政区的距离等与城市发展有关的要素对施工建设后研究区生态环境的影响逐渐加强。
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