隧道建設對水環境的影響及其對策

郭志湘

（中鐵四局第五工程有限公司）

前言

近些年來，隨著我國經濟水平的不斷提升，地下工程的建設進程得到了全面的推進。以隧道工程為代表的地下工程，得到了大力地開發與建設。從實際建設角度上來看，隧道工程的大力開發與建設在極大程度上有效縮短了行程里程，尤其對于山區等復雜地形的地域而言，具有重要的建設意義。然而，隧道工程在實際的施工當中，對周圍的生態環境產生了不同程度的干擾與破壞，使得建設區域的生態系統嚴重失衡。從目前已有的隧道工程來看，隧道建設主要是通過干擾水環境而造成嚴重的生態系統失衡，如隧道在開挖的過程中嚴重破壞原有的水平衡，產生的后果比較嚴重，值得我們引起高度重視與研究。

1 隧道建設產生廢水的原因

隧道建設在實際的施工中，會產生大量的施工廢水與隧道涌水。施工廢水主要源于隧道穿越不良地質單元或者清洗施工設備等方面而產生的廢水資源。而隧道涌水主要是指隧道在建設的過程中，常常因開挖工作而形成大量的臨空面，使得巖體的滲透系數不斷增大，極大程度上改變了原來天然滲流場的平衡性，因而產生了隧道滲水或者涌水。無論是哪個方面來講，施工廢水與隧道涌水的出現，無疑是對施工區域的地下水環境造成了嚴重的破壞，且對工程的營運水平也會造成一定的不利影響[1]。

2 隧道建設對水環境的具體影響

2.1 地下水資源嚴重匱乏

在實際的施工階段，大量的涌水與施工廢水會對地下水系統的平衡造成一定的破壞影響。主要表現在：隧道涌水與施工廢水的大量存在極大程度上會造成地下水儲存量的大量消耗，使得降落位不斷地進行擴充，且搶奪其影響范圍內的補給增量，這種情況的出現會直接導致地下水滲流場與補排關系發生明顯的變化，繼而會造成地表井泉嚴重干枯的情況，甚至會引發河溪斷流等災害情況，嚴重造成地下水資源匱乏的現象。

2.2 水位發生下降，影響植被生存

當隧道進行開挖工作時，會使得地下水水位在局部的位置或者整體的位置上發生明顯的下降，容易造成地下水漏失的情況。而對于附近的植物而言，土壤水分是決定植物生長發育的主要因素，而地下水在一定程度上是影響土壤含水率的關鍵因素。然而在隧道建設的影響之下，地下水的含量會受到施工的影響，發生明顯的降低，這就直接導致地下水供給植物根系水分的水平嚴重下降，相對而言植物的生長會受到嚴重的抑制，久而久之會出現停止生長、萎蔫等不良現象[2]。

2.3 引起地面沉降或塌陷

隧道在實際的排水的過程中，會引起上覆松散土層有效應力發生改變的現象，進而導致動水壓力發生嚴重的增加，地下水位明顯下降。一旦出現地下水位明顯下降的情況，往往會引發地面沉降或者塌陷等安全問題。以京廣線大瑤山隧道建設為例，應隧道突發大量的涌水，導致該地區出現了大量的塌洞與陷坑，影響的范圍高達幾千米，由此可以看出隧道建設對該地水環境的平衡性會造成嚴重的影響。

3 降低隧道建設對水環境產生不利影響的主要對策

3.1 注重實行繞避對策

在隧道工程建設期間，經常會遇到涌水地段，而此些地段多發生在張性斷裂地區、結構復合地帶、背斜軸地帶、向斜軸地帶、透水性較強地帶、非整合地帶、地表水資源匯集地帶、盆地、洼地、巖溶發育地帶、古礦井及古河床松散地帶等，因此在實際施工的過程中，工作人員應注意繞避此類的地區，有效防止其與地表水或者周遭含水層聯系時出現涌水現象，對隧道施工及工程后期投入使用造成的嚴重影響[3]。

3.2 做好前期的勘察工作

在隧道施工過程中，也會出現施工線路無法繞開涌水地帶的問題，故相關管理部門就應在實際建設前期及建設過程中，采用適當應對措施，從而降低水環境對隧道工程建設期間造成的影響。具體而言，工作人員應在工程建設前期做好的細致的勘察工作，針對施工地區地質條件、氣候環境、隧道施工處的地層巖性、地質基本結構、地下水資源的源頭及支流分布情況、水資源排泄特征及規律、水體涌出情況、地表水資源分布、地表水環境與隧道工程施工位置的關系、隧道工程周邊居民居住環境及用水情況、隧道工程實際土地資源利用情況等方面進行細致的調查，確?？辈鞌祿靶畔⒄鎸嵱行В夷軌蛉骟w現出地區間的水環境特征，并為后期有針對性的選擇及制定防排水方案起到重要的參考作用。

3.3 增強對施工階段滲水及涌水問題的監控力度

為從根本上降低施工場地水環境對隧道工程建設造成的不良影響，切實提升隧道工程建設效率及后期投入使用將階段的質量，現階段相關管理人員也應將工作的重點放在增強對施工階段滲水及涌水問題的監督力度上，針對已經出現所即將出現涌水現象的施工地段進行細致的調查，并委派經驗豐富的技術人員，及時觀測及記錄下涌水位置、涌水狀態、涌水量的大小、涌水期間的水體的形態變化、涌水期間水體泥沙含量、涌水對周圍地面及巖體的腐蝕情況等方面，并為后期對涌水及滲水現象進行綜合治理與施工風險控制點奠定堅實的基礎[4]。

3.4 強化超前地質預報水平

在降低及改善水環境對隧道工程建設階段造成的不良影響時，相關工作人員也應在日常的工作中注重強化超前地質預報水平，適當應用TSP、TST、地質探測雷達等超前地質預報技術，結合隧道工程實際建設情況及建設需要，在隧道掘進階段更好的巖體自身的形態、巖體規模、巖體發育程度、涌水地段具情況、涌水地段的強度及水壓等地質及水文信息，從而更好更快的進行多角度超前地質預報工作的，并為后期進一步完善與優化隧道整體防排水方案做好萬全的準備工作。

3.5 合理地設計與規劃防排水方案

就目前來看，隧道工程的防排水方案主要分為三種：①以房排水為主的方案；②以堵水為主的方案；③以控制為主的防排水方案。而此些方案在實際應用的過程中也各有千秋，因此相關管理部門就應結合工程項目的具體情況的，合理設計與規劃防排水方案，并在保障防排水方案能夠起到較高的防排水效果的前提下，優先選擇最具經濟效益的方案，實現工程的經濟利益最大化[5]。

4 結論

總而言之，通過對隧道建設對水環境的影響及對策進行分析，我們不難發現，隧道工程施工所產生的廢水具有堿性及高懸浮等特征，同時如若不對隧道廢水進行及時的控制及治理，其勢必會對工程周邊地表及地下水資源造成嚴重的污染，故當前有關部門就應結合隧道工程的實情，有針對性的選擇廢水處理方式，并在其符合相關排放標準之后在進行排放。同時在遇到涌水地段時，應以保護自然水資源為主，制定出合理的防排水計劃，以切實推動隧道工程自身可持續發展進程。

[1]高飛.天坪寨隧道地下水動態監測信息的應用研究[D].西南交通大學，2013.

[2]史志翔.寶漢高速公路施工水環境保護研究[D].長安大學，2012.

[3]劉殊，梁剛，范慶春.公路隧道建設對環境的影響分析及對策[J].公路交通科技（應用技術版），2010，6（10）：445～446.

[4]蔣紅梅，張蘭軍，丁浩.隧道建設對水環境的影響及其對策[J].公路交通技術，2010（05）：144～147.

[5]付宏淵，吳維，何忠明，秦艷琪.巖溶區隧道施工對路域水環境的影響分析[J].公路與汽運，2012（02）：190～193.