高速公路建設對飲用水源的影響及保護措施

朱雙元

(中交通力建設股份有限公司，陜西西安 710075)

近年來隨著我國經濟實力的不斷增強，以高速公路為主體的快速交通網絡的建設取得了突飛猛進的發展，但在高速公路建設和運營過程中產生的環境污染也不容忽視，尤其是對水環境的影響非常突出。高速公路建設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境保護措施，盡可能保護水源安全。本文結合河源市東環高速穿越曾洞飲用水庫匯水區的工程實例，對水環境保護措施方案進行了探討。

1 高速公路項目對水環境的影響分析

高速公路建設項目對水環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 施工期水環境影響因素分析

施工期對水環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，會對周圍水環境產生不利影響。

2)施工場地對水環境的影響分析。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，經雨水沖刷或風吹揚塵后會對地表水產生影響;在施工場地進行混凝土拌和、洗車及洗砂產生的廢水，根據實驗資料分析，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，并破壞水體功能。

3)施工過程對水環境的影響分析。高速公路建設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，并破壞水體功能。施工機械設備漏油、維修過程中的殘油也會對水體造成一定影響。

1.2 運營期水環境影響因素分析

運營期對水環境的影響主要來自于服務管理輔助設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，危險品運輸車輛產生的環境風險事故等。

1.2.1 公路輔助設施對水環境的影響分析

服務區、管理中心及收費站等附屬設施對自然水環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。

國家環保總局華南環科所曾對南方地區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，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境的影響分析

根據調查，高速公路營運過程中環境風險事故來源于車輛危險品運輸，車輛運輸的主要危險品包括一些有毒有害的有機化工原料、工業品酸、堿、鹽及農藥、油料等化工品。危險品運輸車輛發生環境風險事故的概率非常小，但是一旦發生，危險品流入地表水體，必將造成嚴重的污染事故。

2 總體設計思路

曾洞飲用水庫為河源市仙塘鎮河東水廠取水口，總庫容124萬m3，水庫集雨匯水面積5.35 km2，供下游仙塘鎮約7萬人飲用水。由于匯水區面積較大，路線布設無法完全避讓，路線設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兩種方案，經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，通過合理設置橋梁、涵洞等構造物，避免高速公路對地表徑流匯水區的切割(見圖1)。路基段設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，將路面徑流水或泄露的化學危險品分段引入設置的油水分離集水池中，經沉淀過濾后排出。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→酸堿反應池→蓄水池→出水。護欄進行防撞設計，均采用SS級加強型防撞墻護欄形式。對施工廢水通過設置沉淀池，經處理后盡可能循環利用。

圖1 路線布設示意圖

3 減緩高速公路項目對水環境影響的措施

3.1 施工期水環境保護措施

1)禁止在水源地范圍設置施工營地、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，取土后應及時恢復植被。4)在橋梁、隧道及工程沿線施工工區各設一座簡單平流式自然沉淀池，廢水由沉淀池收集，經酸堿中和沉淀、隔油除渣等處理后，主要污染物去除率控制到80%，pH值調節至中性或弱酸性，將油類等其他污染物濃度減小，廢水盡量循環利用。5)盡量選用先進的設備、機械以有效地減少跑、冒、滴、漏的數量及機械維修次數，從而減少含油污水的產生量。

3.2 運營期水環境保護措施

1)避免將服務區、管理中心及收費站等附屬設施設于水源保護區范圍;設置醒目的標志標牌提醒過往車輛已進入水源保護區，應謹慎駕駛;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沉淀隔油后，再排入水體;非降雨情況下，若發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，集水池設計容量應能滿足雨水、危險品或油類等混合液體停留30 min，發生事故后，應急人員應在20 min之內趕到現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等待處理。3)定期對排水系統進行清理疏導，保證路面徑流收集系統排水順暢，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急救援預案，若發生危險品泄露事故污染水源，應及時通知沿線村莊居民，并由建設單位和相關單位協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，待水質達標后再行供水，費用由建設單位負責。

4 結語

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的快速發展，由高速公路建設引起的水資源環境問題變得越發突出，如何處理好公路建設與飲用水源保護的關系至關重要。這就要求我們從高速公路建設的實際出發，在勘查設計階段應詳細調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加強環境風險防范，對沿線飲用水資源進行監控，以有效處理好水資源與公路建設之間的矛盾，最大限度的確保沿線水資源的安全。

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