高速公路建設(shè)對飲用水源的影響及保護措施

朱雙元

(中交通力建設(shè)股份有限公司，陜西西安 710075)

近年來隨著我國經(jīng)濟實力的不斷增強，以高速公路為主體的快速交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)取得了突飛猛進的發(fā)展，但在高速公路建設(shè)和運營過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染也不容忽視，尤其是對水環(huán)境的影響非常突出。高速公路建設(shè)過程中由于種種因素的影響不可避免的會穿越沿線飲用水源，導致公路施工及運營過程中對水資源造成一定的安全隱患，有必要采取一定的環(huán)境保護措施，盡可能保護水源安全。本文結(jié)合河源市東環(huán)高速穿越曾洞飲用水庫匯水區(qū)的工程實例，對水環(huán)境保護措施方案進行了探討。

1 高速公路項目對水環(huán)境的影響分析

高速公路建設(shè)項目對水環(huán)境的影響主要分為施工期和運營期兩個階段，不同階段主要影響因素也不同。

1.1 施工期水環(huán)境影響因素分析

施工期對水環(huán)境的影響主要來自于施工人員生活污水、有害建筑材料的隨意堆放、施工泥漿水廢水等。

1)施工營地對水環(huán)境的影響分析。施工營地的生活污水、糞便若直接排放，或生活垃圾隨意棄置，會對周圍水環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

2)施工場地對水環(huán)境的影響分析。部分施工材料，如瀝青、油料、化學品及一些粉末狀材料如隨意堆放在施工場地，經(jīng)雨水沖刷或風吹揚塵后會對地表水產(chǎn)生影響;在施工場地進行混凝土拌和、洗車及洗砂產(chǎn)生的廢水，根據(jù)實驗資料分析，其主要的污染物為懸浮固體，pH指標會超出正常范圍，一般呈弱堿性，這些廢水一旦直接排放，將影響水體水質(zhì)，并破壞水體功能。

3)施工過程對水環(huán)境的影響分析。高速公路建設(shè)過程中山體開挖和取棄土，會造成植被破壞，導致地表下水文特征改變，影響自然匯流過程變化，從而影響河流及地下水量。橋梁施工時作業(yè)點將會局部擾動河底，使局部水體中泥砂等懸浮固體濃度增加，樁基施工會產(chǎn)生大量的泥漿。隧道施工中污水主要來源于進行鉆爆施工、冷卻鉆頭、水幕除塵等操作的污水，開挖隧道滲出的夾帶泥漿的地下水，產(chǎn)生的污水主要為泥砂，含有極少量的油污等，一般呈弱堿性，這些廢水如直接排出，將影響水體水質(zhì)，并破壞水體功能。施工機械設(shè)備漏油、維修過程中的殘油也會對水體造成一定影響。

1.2 運營期水環(huán)境影響因素分析

運營期對水環(huán)境的影響主要來自于服務(wù)管理輔助設(shè)施工作人員的生活污水排放，路面沉積物被雨水沖刷對沿線水體造成的污染，危險品運輸車輛產(chǎn)生的環(huán)境風險事故等。

1.2.1 公路輔助設(shè)施對水環(huán)境的影響分析

服務(wù)區(qū)、管理中心及收費站等附屬設(shè)施對自然水環(huán)境的影響主要為生活污水的排放和生活垃圾的隨意棄置。

1.2.2 路面徑流水環(huán)境的影響分析

高速公路項目建成投入運行后，各種車輛排放所攜帶的污染物在路面沉積、輪胎磨損的微粒、粘帶的泥土及車輛運行時泄漏的油料等，會隨降雨產(chǎn)生路面徑流，并最終流入地表水體，其主要的污染物有懸浮固體和少量的石油類等。影響路面徑流污染的因素眾多，包括降雨量、降雨時間、車流量、路況及大氣污染程度、降雨的間隔時間、沉降量等。

國家環(huán)保總局華南環(huán)科所曾對南方地區(qū)路面徑流污染情況進行過實測試驗，試驗方法為:采用人工降雨方法形成路面徑流，兩次人工降雨時間段為20 d，降雨歷時為1 h，降雨強度為81.6 mm，在1 h內(nèi)按不同時間采集水樣，最后測定分析路面污染物變化情況見表1。

由表1可見，通常從降雨初期到形成徑流的30 min內(nèi)，雨水中的懸浮固體和石油類污染物濃度比較高，30 min之后，濃度隨著降雨歷時的延長下降較快，降雨歷時40 min～60 min之后，路面上基本被沖洗干凈，路面徑流污染物的濃度相對穩(wěn)定在較低水平。

表1 路面徑流中污染物濃度測定值 mg/L

1.2.3 危險品運輸車輛對水環(huán)境的影響分析

根據(jù)調(diào)查，高速公路營運過程中環(huán)境風險事故來源于車輛危險品運輸，車輛運輸?shù)闹饕ｋU品包括一些有毒有害的有機化工原料、工業(yè)品酸、堿、鹽及農(nóng)藥、油料等化工品。危險品運輸車輛發(fā)生環(huán)境風險事故的概率非常小，但是一旦發(fā)生，危險品流入地表水體，必將造成嚴重的污染事故。

2 總體設(shè)計思路

曾洞飲用水庫為河源市仙塘鎮(zhèn)河東水廠取水口，總庫容124萬m3，水庫集雨匯水面積5.35 km2，供下游仙塘鎮(zhèn)約7萬人飲用水。由于匯水區(qū)面積較大，路線布設(shè)無法完全避讓，路線設(shè)計時提出了全隧道穿越和路基、橋涵及隧道形式穿越匯水區(qū)兩種方案，經(jīng)專家組論證后提出隧道方案雖對曾洞水庫無影響，但造價增加約2.3億元，建議采用路基、橋涵及隧道的穿越方案，并采取一定的工程措施，盡可能減少對水庫的影響。

路線布設(shè)考慮在工程量增加不大的前提下，盡可能遠離曾洞水庫，通過合理設(shè)置橋梁、涵洞等構(gòu)造物，避免高速公路對地表徑流匯水區(qū)的切割(見圖1)。路基段設(shè)置雙溝分別收集自然坡面水和路面徑流水，橋梁段采取完善的橋面徑流收集系統(tǒng)，將路面徑流水或泄露的化學危險品分段引入設(shè)置的油水分離集水池中，經(jīng)沉淀過濾后排出。該集水池具有沉砂、隔油和蓄毒功能，工藝處理流程為:進水→碎石過濾池→活性碳過濾池→酸堿反應(yīng)池→蓄水池→出水。護欄進行防撞設(shè)計，均采用SS級加強型防撞墻護欄形式。對施工廢水通過設(shè)置沉淀池，經(jīng)處理后盡可能循環(huán)利用。

圖1 路線布設(shè)示意圖

3 減緩高速公路項目對水環(huán)境影響的措施

3.1 施工期水環(huán)境保護措施

1)禁止在水源地范圍設(shè)置施工營地、拌和站、預制場及集中堆放材料等，施工期間對施工便道進行灑水處理，防止產(chǎn)生大量道路揚塵。2)加強施工管理，合理安排施工期，盡可能在非雨季施工，嚴禁在水源地上游隨意打井取水，保證水源地供水量。3)路基開挖須嚴格按設(shè)計坡率控制開挖面，廢棄的土石方需運到指定的棄土場堆放，并做好防護排水措施，取土后應(yīng)及時恢復植被。4)在橋梁、隧道及工程沿線施工工區(qū)各設(shè)一座簡單平流式自然沉淀池，廢水由沉淀池收集，經(jīng)酸堿中和沉淀、隔油除渣等處理后，主要污染物去除率控制到80%，pH值調(diào)節(jié)至中性或弱酸性，將油類等其他污染物濃度減小，廢水盡量循環(huán)利用。5)盡量選用先進的設(shè)備、機械以有效地減少跑、冒、滴、漏的數(shù)量及機械維修次數(shù)，從而減少含油污水的產(chǎn)生量。

3.2 運營期水環(huán)境保護措施

1)避免將服務(wù)區(qū)、管理中心及收費站等附屬設(shè)施設(shè)于水源保護區(qū)范圍;設(shè)置醒目的標志標牌提醒過往車輛已進入水源保護區(qū)，應(yīng)謹慎駕駛;對裝運有毒或危險品的車輛實行許可證制度，加強對危險品運輸車輛的管理，加強護欄的防撞等級，防止危險品運輸車輛側(cè)翻至路基范圍之外。2)正常情況下，路面雨水匯集至集水池后經(jīng)沉淀隔油后，再排入水體;非降雨情況下，若發(fā)生事故導致危險品或油類泄漏后，收集至集水池，等待處理;降雨情況下，發(fā)生危險品或油類泄露事故時，危險品或油類液體隨雨水匯集至集水池，集水池設(shè)計容量應(yīng)能滿足雨水、危險品或油類等混合液體停留30 min，發(fā)生事故后，應(yīng)急人員應(yīng)在20 min之內(nèi)趕到現(xiàn)場并立即將臨時擋水板置于集水池出水口處，將危險品或油類液體存放于集水池內(nèi)等待處理。3)定期對排水系統(tǒng)進行清理疏導，保證路面徑流收集系統(tǒng)排水順暢，集水池采用人工定期除砂、除油。4)制定危險化學品運輸風險事故應(yīng)急救援預案，若發(fā)生危險品泄露事故污染水源，應(yīng)及時通知沿線村莊居民，并由建設(shè)單位和相關(guān)單位協(xié)商解決居民臨時飲水問題，同時對已污染的水體進行凈化處理，待水質(zhì)達標后再行供水，費用由建設(shè)單位負責。

4 結(jié)語

中國水資源較為短缺，人均占有水資源低于世界平均水平，隨著高速公路交通事業(yè)的快速發(fā)展，由高速公路建設(shè)引起的水資源環(huán)境問題變得越發(fā)突出，如何處理好公路建設(shè)與飲用水源保護的關(guān)系至關(guān)重要。這就要求我們從高速公路建設(shè)的實際出發(fā)，在勘查設(shè)計階段應(yīng)詳細調(diào)查公路沿線飲用水源的分布和形式，選擇合理的路線方案;在施工過程應(yīng)加強管理，采取切實有效的水源保護措施;在公路投入運營后應(yīng)加強環(huán)境風險防范，對沿線飲用水資源進行監(jiān)控，以有效處理好水資源與公路建設(shè)之間的矛盾，最大限度的確保沿線水資源的安全。

[1]JTG B03-2006，公路建設(shè)項目環(huán)境影響評價規(guī)范[S].

[2]趙劍強，邱艷華.公路路面徑流水污染與控制技術(shù)探討[J].長安大學學報，2004，9(3):50-53.

[3]孫文凱.公路工程施工階段環(huán)境保護探討[J].公路交通技術(shù)，2010，6(3):145-147.