穿越水環(huán)境敏感區(qū)橋梁風(fēng)險防范措施研究

劉希雯 陸云平

1.蘇州市環(huán)科環(huán)保技術(shù)發(fā)展有限公司，江蘇蘇州 215007；2.蘇州市環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇蘇州 215007

隨著城市化和工業(yè)化的推進，飲用水水源地環(huán)境違法問題增多，環(huán)境安全隱患突出。2018年3月，國家生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合水利部制定了《全國集中式飲用水水源地環(huán)境保護專項行動方案》，明確提出了組織對各地區(qū)進行飲用水源地環(huán)境違法問題的排查整治工作的要求，其中橋梁穿越飲用水源保護區(qū)等敏感水體而防護措施不足的問題較為突出。為切實消除水源地污染隱患，確保飲用水安全，根據(jù)《中華人民共和國水污染防治法》、《江蘇省人民代表大會常務(wù)委員會關(guān)于加強飲用水源地保護的決定》等法律法規(guī)，本文以蘇州市跨越某水源地二級保護區(qū)的橋梁為例，探討穿越水環(huán)境敏感區(qū)橋梁應(yīng)采取的環(huán)境風(fēng)險防范措施。

1 某水源地概況及存在問題簡介

蘇州市某水源地為河流型水源地，當(dāng)?shù)卣鶕?jù)《飲用水水源保護區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》（HJT 338—2007），設(shè)置了一級保護區(qū)、二級保護區(qū)和準(zhǔn)保護區(qū)，具體情況如表1所示。

表1 蘇州市某飲用水源地劃分情況一覽表

該飲用水源地二級保護區(qū)內(nèi)，有2座城市道路橋梁跨越水體，分別為A橋（位于水源地取水口上游約610m），B橋（位于取水口下游約255m）。上述2座橋梁未設(shè)置水環(huán)境污染應(yīng)急措施，若運輸?；坊蚱渌L(fēng)險物質(zhì)車輛發(fā)生事故，可能導(dǎo)致化學(xué)品泄漏進而污染飲用水源地。根據(jù)《集中式飲用水水源地規(guī)范化建設(shè)環(huán)境保護技術(shù)要求》（HJ773-2015），地表水飲用水水源地若有道路交通穿越，應(yīng)設(shè)置防撞護欄、事故導(dǎo)流槽及事故應(yīng)急池等設(shè)施。

2 橋梁環(huán)境風(fēng)險防范措施

2.1 防撞護欄

橋梁和橋頭路側(cè)分別設(shè)置防撞護欄。

2.1.1 橋梁護欄

橋梁護欄的作用是防止車輛在失控狀態(tài)下沖出橋梁，是保障行車安全的重要措施。對于保護區(qū)內(nèi)橋梁護欄設(shè)計時，最重要的要求是盡可能防止車輛側(cè)翻至橋下，同時也考慮最大限度的減少對乘客的傷害和減輕車輛損壞程度，并能使車輛恢復(fù)到正常的行駛方向。根據(jù)A橋、B橋?qū)嶋H情況，建議可設(shè)置梁柱式和組合式護欄。

梁柱式護欄：為增強橋梁護欄的防撞能力，根據(jù)2條穿越道路等級以及《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則》中表4.2.1-1提出的要求，建設(shè)相對應(yīng)防撞等級的梁柱式護欄結(jié)構(gòu)，總高度可考慮為1.6m。

組合式護欄：為了防止事故車輛在橋上發(fā)生側(cè)翻，可在梁柱式護欄外側(cè)，加裝合適的弧形鋼制護欄。高度可考慮為2.2m。根據(jù)現(xiàn)場實際條件，組合式護欄也可改為防落網(wǎng)。

2.1.2 路側(cè)護欄

為防止事故車輛在橋頭沖出路基，在橋頭路側(cè)應(yīng)設(shè)置足夠長度的波形梁護欄，可考慮采用SB級加強型波形梁護欄。SB級加強型波形梁護欄由防阻塊、立柱和三波波形梁板組成，立柱高出路面890mm，護欄端頭部分及長度均應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求。

2.2 橋面徑流收集系統(tǒng)和應(yīng)急池

為防止?；愤\輸車輛發(fā)生化學(xué)品泄漏事故，有害物質(zhì)流入飲用水源保護區(qū)，應(yīng)對橋面徑流進行收集和導(dǎo)流，根據(jù)A橋和B橋的實際情況，在橋梁的邊板翼緣下方設(shè)縱向管道，徑流可通過橋梁泄水槽流入該縱向管道，發(fā)生事故時含有泄漏污染物的橋面徑流經(jīng)管道收集后流入橋頭的應(yīng)急事故池，最后按環(huán)保主管部門要求采用泵輸至槽車等方式外運進行無害化處置?？v向管道的設(shè)計應(yīng)能夠保證雨天橋面不積水，其坡度、管徑、材質(zhì)應(yīng)能滿足設(shè)計降雨 條件下的排水能力。

由《道路危險貨物運輸管理規(guī)定》可知，我國危險化學(xué)品采用罐式專用車輛進行運輸，其罐體容積不得超過20m3，本次設(shè)計按照?；芬淮芜\輸?shù)淖畲罅?0m3考慮，在水源地二級保護區(qū)橋梁路段發(fā)生?；愤\輸事故后，危化品車輛罐體內(nèi)的液體全部外泄，經(jīng)橋面徑流收集系統(tǒng)收集后，進入應(yīng)急事故池；此外，本設(shè)計按不利情況考慮，若遇到降雨天氣，應(yīng)急事故池容積還需考慮匯入雨水徑流量。因此，?；奋囕v泄漏事故狀態(tài)下，應(yīng)急池容積需要同時考慮全部危化品運輸車輛罐體內(nèi)液體容積和泄漏事故發(fā)生期間降雨量，一般考慮30min降雨時長內(nèi)的降雨量。?；奋囕v泄漏事故狀態(tài)下，應(yīng)急池容積即橋面徑流量按式1進行計算：

式中：V—收集池總?cè)莘e（m3）；Q—一定降雨時長內(nèi)雨水徑流量（m3）。

Q=Q0×T÷1000 （2）

式中：Q0—設(shè)計徑流量（L/s）；T—降雨時長（s），一般取1800s。

式中：φ—徑流系數(shù)，一般瀝青混凝土路面取0.95；Q—設(shè)計重現(xiàn)期及降雨歷時內(nèi)的平均降雨強度（L/s·hm2）；F—匯水的面積（hm2），B橋約為0.6hm2，A橋約為0.45hm2。

蘇州大市范圍內(nèi)暴雨強度公式：

式中：P——設(shè)計重現(xiàn)期（年），城市主干道橋面排水重現(xiàn)期取3年；T設(shè)計降雨歷時，及集流時間（s）；一般考慮為600s（10min）。

經(jīng)計算，A橋橋頭應(yīng)設(shè)置302m3的應(yīng)急池，B橋橋頭應(yīng)設(shè)置396m3的應(yīng)急池。

為避免發(fā)生泄漏事故時，有害物質(zhì)經(jīng)事故池的池底和池壁下滲而導(dǎo)致土壤和地下水的污染，應(yīng)急事故池應(yīng)進行防滲設(shè)計：池底、池壁均應(yīng)采用漿砌片石并作防滲處理。應(yīng)急池周圍應(yīng)設(shè)置隔離柵欄以防人畜掉入應(yīng)急池中；應(yīng)急池應(yīng)設(shè)置溢流管、排空管閥等裝置，用于及時排空非事故期間收集的雨水。應(yīng)急池的設(shè)計還應(yīng)考慮沉淀和隔油功能，如此可對初期雨水進行物理凈化后排放。為避免暴雨期間應(yīng)急池內(nèi)積累沉淀物溢出并污染水體，應(yīng)急池內(nèi)的沉淀物應(yīng)定期清理。

2.3 施工過程污染防治措施

現(xiàn)有橋梁在改造過程中，應(yīng)避免將建筑材料堆場設(shè)置于水源保護區(qū)范圍內(nèi)，雨天應(yīng)做好遮蓋工作，避免物料被雨水沖刷流入保護區(qū)水體中；施工廢水應(yīng)收集沉淀后排入周邊污水管網(wǎng)，避免排入保護區(qū)水體；施工廢棄物和棄土應(yīng)收集后妥善處置，禁止隨意丟棄于保護區(qū)范圍。

2.4 管理措施

（1）建議在飲用水水源一級保護區(qū)內(nèi)的A橋、B橋應(yīng)禁止?；坊蛭U運輸車輛通行，嚴(yán)格限制運輸有毒有害物質(zhì)的車輛通行。飲用水水源二級保護區(qū)內(nèi)，嚴(yán)格限制運輸有毒有害物質(zhì)；

（2）在A橋、B橋兩側(cè)設(shè)置視頻監(jiān)控裝置、警示牌或限速牌；

（3）制定集中式飲用水源地突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案，并定期演練。

3 結(jié)語

城市道路跨越敏感水體問題應(yīng)采取有效的工程措施，確保在泄漏事故發(fā)生時，泄漏液體能通過徑流導(dǎo)排系統(tǒng)進入事故應(yīng)急池。日常運行中應(yīng)做好設(shè)施的維護管理工作，及時排空沉淀池內(nèi)的雨水，保證在事故發(fā)生時有足夠的有效容積用于收集事故廢液。