淺談公路建設(shè)對山西娘子關(guān)泉域地下水環(huán)境的影響和環(huán)保措施

程海濤，張一舒

（1.山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006；2.山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院，山西 太原 030012）

1 國道307、207線陽泉市繞城改線工程概況

國道207線陽泉境內(nèi)全長81.541 km，其中處于市區(qū)中心位置的三郊至石路段全長27.545 km；國道307線陽泉境內(nèi)全長71.376 km，其中處于市區(qū)中心位置的官溝至石路段全長23.156 km（城市道路11.16 km、與G307復(fù)線重復(fù)里程9.34 km）。擬建公路位于陽泉市境內(nèi)，起點位于平定縣巨城村，終點在辛興村，全長51.993 km，等級為一級公路，雙向四車道，設(shè)計車速80 km/h，路基寬度24.5 m，全線設(shè)置橋梁5座，隧道8座，養(yǎng)護工區(qū)1處，隧道管理站1處，收費站1處，立體交叉10處。工程投資估算54.85億元，于2017年11月開工建設(shè)。

2 工程建設(shè)對泉域地下水環(huán)境的影響分析

2.1 娘子關(guān)泉域概況

娘子關(guān)泉域位于平定縣娘子關(guān)鎮(zhèn)附近，出露于桃河與溫河匯集地段。由11個主要泉組組成，分布在自程家至葦澤關(guān)約7 km長的河漫灘及階地上，出露高程360～392 m。泉群多年平均流量12.16 m3/s（1956—1984年），是我國北方最大的巖溶泉水。其分布跨海河及黃河兩大流域，主要河流有桃河、溫河、松溪河、清漳河。泉域重點保護區(qū)為泉水集中出露帶（西自溫河下董寨以下河谷、桃河西武以下河谷，東至兩河匯流后的綿河河谷葦澤關(guān)斷層之間的泉水出露帶）及桃河、溫河滲漏河段（溫和河谷：自東至西由溫河—下章召—白馬莊—南莊—巨城鎮(zhèn)—下董寨，河流長度約35 km。桃河河谷：自西向東由白羊墅—亂流—巖會—上盤石—下盤石—西武莊，河流長度約30 km），重點保護區(qū)面積共86.5 km2。

2.2 公路與娘子關(guān)泉域位置關(guān)系

擬建公路全線位于娘子關(guān)泉域范圍內(nèi)，其中AK0+000—AK0+500 段、AK7+000—AK7+500 段和AK9+100—AK11+800段總長約3.7 km穿越泉域重點保護區(qū)，其他路段位于泉域一般保護區(qū)。擬建公路在泉域重點保護區(qū)內(nèi)設(shè)置橋梁3座，無隧道工程及收費站等沿線服務(wù)設(shè)施，上述3座橋梁采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。該公路與娘子關(guān)泉域位置關(guān)系見圖1。

圖1 該公路與娘子關(guān)泉域位置關(guān)系圖

2.3 對泉域重點保護區(qū)的影響分析

公路穿越泉域重點保護區(qū)路段現(xiàn)狀為溫河和桃河，主要為河流滲漏補給區(qū)域，無泉水出露，為水質(zhì)保護區(qū)域。

橋梁施工對地下水的影響主要來自橋墩基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工時用于護壁的泥漿。由于橋址處位于泉域滲漏河段，灰?guī)r巖溶發(fā)育，泥漿含有油污等污染物，其接觸地下環(huán)境將通過地下水補給通道污染深層巖溶水。因此，橋梁樁基鉆孔施工過程中應(yīng)采取清水護壁，或采取封閉施工，盡量減小鉆孔施工與周圍地下環(huán)境的接觸面積，減少泥漿等污染物進入地下環(huán)境污染地下水。

根據(jù)娘子關(guān)泉域巖溶水等水位線圖（見圖2），擬建公路穿越的重點保護區(qū)巖溶水的水位標(biāo)高約為420 m，擬建公路最低擾動高程為580 m，即最低施工面標(biāo)高高于巖溶水的水位標(biāo)高約160 m，擬建公路施工不會直接接觸巖溶水含水層，不會對巖溶水產(chǎn)生明顯影響。

圖2 娘子關(guān)泉域巖溶水等水位線圖

擬建公路施工期將擾動泉域重點保護區(qū)內(nèi)環(huán)境，施工中應(yīng)加強施工管理，嚴(yán)格控制施工范圍，嚴(yán)禁排放污水和堆棄廢棄物，切實保護泉域環(huán)境。營運期應(yīng)加強危險化學(xué)品運輸車輛管理，采取設(shè)置警示牌等措施，橋梁設(shè)置橋面徑流水收集系統(tǒng)，橋頭設(shè)置隔油沉淀池。橋面徑流水收集系統(tǒng)包括收集管線和橋頭隔油沉淀池，確保橋面徑流不直接進入溫河和桃河水體，避免橋面徑流中污染物通過河流水體入滲污染地下水，降低危險化學(xué)品運輸事故對泉域水環(huán)境污染的環(huán)境風(fēng)險。

2.4 對泉域一般保護區(qū)的影響分析

擬建公路穿越的泉域一般保護區(qū)路段，由于巖溶水埋藏較重點保護區(qū)更深，公路建設(shè)擾動地層均高于當(dāng)?shù)貛r溶水水位以上，即擬建公路隧道等所有工程均在當(dāng)?shù)貛r溶地下水水位以上，公路施工和營運不會對巖溶地下水環(huán)境產(chǎn)生明顯的影響。同時，公路沿線場站均設(shè)污水處理裝置收集處理生活污水，處理達(dá)到《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》（GB 18920—2002）后用于站區(qū)綠化、道路掃灑、沖廁等，不外排，對沿線泉域水環(huán)境影響小。

3 減緩的環(huán)保措施和對策

3.1 設(shè)計階段

a）優(yōu)化工程施工方案，合理布設(shè)橋涵構(gòu)造物，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、橋墩選型等，選擇對泉域地下水環(huán)境影響小的方案進行建設(shè)。

b）設(shè)計中加強長隧道的水文地質(zhì)勘察設(shè)計和環(huán)境保護設(shè)計工作，做好施工方案，選擇有豐富經(jīng)驗的施工單位；做好長隧道施工的地下水防、導(dǎo)工作，采取必要的工程措施，防止地下水的流失和污染[1]。

c）優(yōu)化公路站區(qū)設(shè)計方案。按照交通運輸部實施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見（交辦公路〔2016〕93號），要求公路收費站、養(yǎng)護工區(qū)采用一體化生物轉(zhuǎn)盤（RBC）等二級生化處理與三級物化處理相結(jié)合的處理工藝，將北茹隧道管理站等場站生活污水經(jīng)污水處理站處理后，回收循環(huán)利用，不外排。

3.2 施工階段

a）加強泉域地下水環(huán)境保護的宣傳教育，要求施工行為符合《山西省泉域水資源保護條例》的規(guī)定，嚴(yán)禁施工人員進行破壞泉域水資源的各類行為[2]。

b）加強施工期泉域地下水環(huán)境的保護管理，用小紅旗標(biāo)出重點保護區(qū)路段占地界限，并派專人進行管理監(jiān)督，嚴(yán)格控制施工范圍，嚴(yán)禁跨界施工，減少對泉域重點保護區(qū)地表的擾動范圍[3]。

c）橋梁基礎(chǔ)施工時加強管理?；A(chǔ)施工盡量選在枯水期，避免在汛期施工，采用鋼板樁圍堰施工工藝。施工過程中產(chǎn)生的鉆渣泥漿，不準(zhǔn)直接排入水體和附近農(nóng)田，要求設(shè)置沉淀池，泥漿循環(huán)使用，嚴(yán)禁將廢泥漿直接在水體中排放。鉆渣應(yīng)晾曬后用于填筑路基，不能利用的運至附近棄渣場填埋，禁止隨意棄于河道及河灘地?；A(chǔ)施工盡量選用先進的設(shè)備、機械，并禁止油污染物和生活垃圾進入水體或灑落入河床。

d）隧道施工過程中，應(yīng)對洞內(nèi)集中涌水采取截水管，直接排出洞外并加以利用，避免沿洞內(nèi)水溝與污水混合后形成較多的污水；利用洞外地形條件，在洞外設(shè)置專門的污水池和處理措施，所有的污水必須經(jīng)沉淀、隔油處理后，予以回用，不直接外排。

e）施工生活區(qū)盡量租用沿線村莊居民閑置房屋，禁止在重點保護區(qū)范圍內(nèi)新建施工生活區(qū)或設(shè)置施工生產(chǎn)區(qū)。施工生產(chǎn)生活區(qū)要求設(shè)置集中廁所，并設(shè)置化糞池收集生活污水并進行初步處理，處理后用于肥田，確保施工期間生活污水不污染水環(huán)境。此外，生活垃圾設(shè)置垃圾箱全部收集，定期清運。

3.3 運營階段

a）加強擬建公路的交通運輸管理，設(shè)置完善的交通指示、限速、隔離等設(shè)施，減少交通事故發(fā)生概率。尤其是危險化學(xué)品運輸車輛，要求采取押運、限時通行等措施[4]。

b）泉域重點保護區(qū)路段需設(shè)標(biāo)志牌和警示牌，禁止停靠；必要時設(shè)固定測速裝置，加強通行車輛的監(jiān)控管理，橋面徑流水收集系統(tǒng)，橋頭設(shè)沉淀池。同時提高護欄防撞等級。

c）制定危險化學(xué)品運輸環(huán)境風(fēng)險事故應(yīng)急救援預(yù)案，泉域重點保護區(qū)路段附近設(shè)施儲備一定的危險化學(xué)品事故應(yīng)急物資，一旦發(fā)生危險品運輸事故可以在最短的時間內(nèi)進行處理。

d）加強道路養(yǎng)護，保證路面清潔，減少路（橋）面污染物含量，要求運營管理單位定期清理排水系統(tǒng)，從而保證路面、邊坡排水疏通。

4 建議

本文建議建設(shè)單位在泉域重點保護區(qū)路段施工和運營期間，應(yīng)定期地對道路沿線泉域地下水環(huán)境進行動態(tài)監(jiān)測，以便掌握公路建設(shè)對泉域水環(huán)境影響的具體數(shù)據(jù)，同時委托當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護監(jiān)測部門開展施工期和運營期間泉域地下水環(huán)境監(jiān)測工作，掌握保護區(qū)路段地下水質(zhì)量在施工和運營期間的變化規(guī)律，以便提出更加有針對性的保護措施。