蘭張三四線涉及傍河飲用水水源地環(huán)保選線研究

趙留輝

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 環(huán)境與設(shè)備設(shè)計(jì)處，陜西 西安 710043）

1 概述

鐵路選線是指根據(jù)擬建鐵路沿線的地形、地質(zhì)等自然條件和重要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)等實(shí)際情況，設(shè)計(jì)線路的空間走向，保證行車安全，保護(hù)環(huán)境，并盡量降低工程投資與運(yùn)營(yíng)成本。高速鐵路主要以城市間旅客運(yùn)輸為服務(wù)對(duì)象[1]，在選線設(shè)計(jì)時(shí)，以快速、安全、舒適并減少環(huán)境影響為主要原則[2]。隨著生態(tài)文明建設(shè)理念的深入人心，突出環(huán)保選線，貫徹“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先”的環(huán)保設(shè)計(jì)原則，逐漸成為鐵路選線工作的重點(diǎn)[3-6]。

蘭張三四線(蘭州至張掖三四線)鐵路位于甘肅省境內(nèi)，縱貫古絲綢之路黃金地段——河西走廊，項(xiàng)目東起蘭州鐵路樞紐蘭州西站，西與蘭新第二雙線銜接，連接蘭州市、蘭州新區(qū)、武威、金昌及張掖，全線運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度493.26 km，設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值250 km/h，牽引方式為電力牽引，是河西走廊經(jīng)濟(jì)帶及新疆地區(qū)與內(nèi)地聯(lián)系的重要通道[7]。

蘭張三四線鐵路中川機(jī)場(chǎng)至永登段涉及秦王川盆地、黃土梁峁丘陵區(qū)和莊浪河寬谷階地區(qū)三大地貌單元，其中永登縣城飲用水水源保護(hù)區(qū)的范圍較大，基本覆蓋了永登縣城所在的整個(gè)莊浪河河谷區(qū)，對(duì)永登站選址產(chǎn)生影響，也是鐵路選線的重要制約因素。以該工程為例，探討涉及傍河飲用水水源地的環(huán)保選線，以期為鐵路環(huán)保選線、環(huán)境影響評(píng)價(jià)等工作提供思路和借鑒。

2 飲用水水源地概況

2.1 飲用水水源地基本情況

永登縣縣城集中生活飲用水水源地隸屬于永登縣自來水廠，位于永登縣城以北約1 km處，水源地以西為高速公路，占地面積1.68 hm2。飲用水水源地設(shè)計(jì)供水水量1.3萬(wàn)m3/d，現(xiàn)有供水水井3眼，供水水井均布置于莊浪河I級(jí)階地上，開采莊浪河I級(jí)階地中后部河谷潛水，水井井距100~150 m。

2.2 飲用水水源保護(hù)區(qū)環(huán)境特征

永登縣縣城集中生活飲用水水源地位于莊浪河中游，區(qū)域位于黃土丘陵間的莊浪河谷區(qū)，為侵蝕堆積的河谷平原地貌，主要開采莊浪河I 級(jí)階地河谷潛水[8-10]。飲用水水源保護(hù)區(qū)的范圍縱深到河谷兩側(cè)山溝，基本覆蓋了整個(gè)黃土丘陵間的莊浪河谷區(qū)[11-12]，詳見圖1。

圖1 飲用水水源保護(hù)區(qū)環(huán)境示意圖

3 方案比選

根據(jù)飲用水水源地的地形地貌及保護(hù)范圍，結(jié)合永登縣城位置，工程既要在永登設(shè)站，滿足當(dāng)?shù)厝嗣裥枨?，又要保護(hù)水源，保障民生安全。如果鐵路完全繞避飲用水水源保護(hù)區(qū)，受高速鐵路曲線半徑限制，在永登縣城城市建成區(qū)附近設(shè)站條件受限。另外，受鐵路工程線路坡度及黃土梁峁山區(qū)地形的制約，該段工程須以大段落深挖方+淺埋偏壓短隧道群的方式通過，存在地質(zhì)條件不穩(wěn)定等因素影響，施工期工程風(fēng)險(xiǎn)增大，運(yùn)營(yíng)期易發(fā)生水害，極大危害鐵路運(yùn)營(yíng)安全。綜合線路的環(huán)境影響、安全性及地質(zhì)條件等因素，研究了穿越飲用水水源保護(hù)區(qū)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)設(shè)永登北站方案(C6K 方案)和穿越飲用水水源保護(hù)區(qū)外設(shè)永登西站方案(C7K方案)，方案示意如圖2所示。

3.1 方案簡(jiǎn)述

3.1.1 穿越縣城飲用水水源保護(hù)區(qū)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)設(shè)永登北站方案(C6K方案)

線路從中川機(jī)場(chǎng)出站的比較起點(diǎn)引出后，在秦王川盆地向北分別下穿規(guī)劃經(jīng)一路、上跨北快速路，在陳家井村附近折向西北進(jìn)入黃土梁峁區(qū)，而后取直走行至永登縣城東側(cè)，經(jīng)青龍山、甘肅物資儲(chǔ)備庫(kù)，再向西北方向上跨蘭新鐵路后進(jìn)入飲用水水源保護(hù)區(qū)，在二級(jí)保護(hù)區(qū)五里墩村設(shè)永登北站，出站后上跨312國(guó)道，下穿東二干渠莊浪河渡槽，再上跨連霍高速至羅城灘比較終點(diǎn)。

該方案線路長(zhǎng)度55.24 km，穿越飲用水水源保護(hù)區(qū)5.62 km，橋梁長(zhǎng)17.39 km、隧道長(zhǎng)16.71 km，橋隧總長(zhǎng)34.1 km，橋隧比61.73%。該方案線路短直；站位距永登主城區(qū)稍遠(yuǎn)，線路下穿引大入秦渡槽，需設(shè)置防護(hù)工程。

3.1.2 穿越縣城飲用水水源保護(hù)區(qū)外設(shè)永登西站方案(C7K方案)

線路自中川機(jī)場(chǎng)站引出后，向西北方向上跨規(guī)劃北快速路及西繞城快速路，在陳家井西南進(jìn)入黃土梁峁區(qū)，上跨東一干渠官路隧洞與楊家峴隧洞之間的明渠繼續(xù)向西，在長(zhǎng)川子村上跨中(川)馬(家坪)鐵路，而后在大同鎮(zhèn)王家坪村東北進(jìn)入莊浪河河谷，分別上跨連霍高速公路、蘭新鐵路、G312國(guó)道及莊浪河，后折向北在縣城西北莊浪河西岸設(shè)永登西站，之后進(jìn)入飲用水水源保護(hù)區(qū)，下穿東二干渠莊浪河渡槽，后接入羅城灘比較終點(diǎn)。

該方案線路長(zhǎng)度57.78 km，穿越永登縣縣城集中生活飲用水水源保護(hù)區(qū)7.12 km。橋梁長(zhǎng)31.53 km，隧道長(zhǎng)7.29 km，橋隧總長(zhǎng)38.82 km，橋隧比67.19%。該方案永登西站位于縣城西側(cè)莊浪河階地，與主城區(qū)距離之間有高速公路和莊浪河相隔，服務(wù)主城區(qū)客流的便捷性稍差。

3.2 方案環(huán)境影響分析

2 個(gè)方案均繞避了永登縣縣城集中生活飲用水水源一級(jí)保護(hù)區(qū)，穿越飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)及準(zhǔn)保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度不同。

（1）C6K方案。線路以橋梁工程穿越飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)，長(zhǎng)度2.8 km；以路基工程穿越飲用水水源準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，穿越長(zhǎng)度2.82 km；永登北站設(shè)于飲用水水源準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)，線路長(zhǎng)度5.62 km。車站內(nèi)站房、單身宿舍及生活區(qū)等會(huì)產(chǎn)生生活污水，車站工程應(yīng)做好防滲措施，防止含油污水及生活污水泄露[13-14]。另外，車站設(shè)置有獨(dú)立的污水處理系統(tǒng)，所有污水均應(yīng)經(jīng)污水處理系統(tǒng)處理，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及相關(guān)資料顯示，永登縣水廠以北不具備市政污水管網(wǎng)接管條件，最近污水管網(wǎng)位于車站以南約4 km，車站需要合理處置污水，不得排放至飲用水水源保護(hù)區(qū)內(nèi)，后期運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較高，并存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。車站是人群高度集中的公共場(chǎng)所，人群對(duì)環(huán)境衛(wèi)生、空氣質(zhì)量的影響均會(huì)對(duì)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)環(huán)境造成一定的影響，由于車站位于水源地取水口上游，車站內(nèi)設(shè)置有材料庫(kù)等，可能會(huì)污染場(chǎng)區(qū)內(nèi)土壤和地下水環(huán)境，進(jìn)而影響取水水質(zhì)；同時(shí)，車站內(nèi)生活垃圾等堆放也可能污染飲用水水源地區(qū)域環(huán)境。

（2）C7K方案。線路以橋梁工程、路基工程穿越飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)，穿越長(zhǎng)度4.17 km；以路基、橋梁形式穿越飲用水水源準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，穿越長(zhǎng)度2.95 km；線路在飲用水水源地范圍內(nèi)長(zhǎng)度7.12 km。C7K方案線路長(zhǎng)度更長(zhǎng)，穿越保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度也更長(zhǎng)，但考慮項(xiàng)目為高速鐵路工程，無有毒有害等危險(xiǎn)貨物的運(yùn)輸及事故狀態(tài)下傾覆泄漏進(jìn)而影響保護(hù)區(qū)安全的可能性，線路工程對(duì)飲用水水源地環(huán)境影響較小。工程在飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)為路基和橋梁，未設(shè)置站房，無排污口，列車車廂采用全封閉及真空集便系統(tǒng)，無污水排放，通過加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理、日常維護(hù)及相關(guān)環(huán)境保護(hù)措施，列車運(yùn)輸基本不會(huì)對(duì)飲用水水源保護(hù)區(qū)水環(huán)境產(chǎn)生影響。

圖2 永登縣城飲用水水源地線路方案比選示意圖

3.3 方案綜合比選分析

飲用水水源地工程線路方案綜合比較分析如表1所示。

項(xiàng)目經(jīng)過飲用水水源地路段2 個(gè)方案所經(jīng)區(qū)域地質(zhì)條件相當(dāng)，C6K方案車站設(shè)在縣城飲用水水源準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，穿越保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度5.62 km，對(duì)保護(hù)區(qū)環(huán)境有一定的影響，且車站設(shè)置于準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)，位于飲用水水源地取水井上游，污水不具備市政接管條件，存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。C7K 方案穿越保護(hù)區(qū)7.12 km，線路相對(duì)較長(zhǎng)，但車站設(shè)在縣城飲用水水源保護(hù)區(qū)之外，且位于飲用水水源地取水井下游，中間有莊浪河的阻隔，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)更小，故推薦方案為穿越飲用水水源保護(hù)區(qū)外設(shè)永登西站方案(C7K 方案)。該工程在經(jīng)過保護(hù)區(qū)路段施工及運(yùn)營(yíng)期，均應(yīng)采用嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)措施，確保工程對(duì)保護(hù)區(qū)影響最小。

4 結(jié)束語(yǔ)

涉及飲用水水源保護(hù)區(qū)的鐵路選線，應(yīng)充分融合生態(tài)文明建設(shè)理念，結(jié)合工程實(shí)際條件，須繞避飲用水水源一級(jí)保護(hù)區(qū)，車站等可能污染環(huán)境的工程不得設(shè)置在飲用水水源二級(jí)保護(hù)區(qū)；當(dāng)飲用水水源保護(hù)區(qū)覆蓋了整個(gè)城市建成區(qū)范圍時(shí)，車站等可能發(fā)生污染的工程選址應(yīng)優(yōu)先考慮飲用水水源地下游區(qū)域。

表1 飲用水水源地路段線路方案綜合比較分析