隧道長期排水對環境地質的影響分析

朱國恩，王建軍

（長沙市水利水電勘測設計院，湖南 長沙 410008）

引 言

隨著我國基礎設施建設的發展，隧道施工技術也有了突飛猛進的發展，隧道工程數量日益增多。隧道施工期和運營期的排水，造成隧道附近地下水位下降，誘發環境地質問題，使原來的生態環境發生了不同程度的變化：農作物減產造成地面沉降與坍塌、建筑物、道路地下管網的破壞，地表植物生產影響，影響到了隧道沿線附近居民的生產與生活，產生了很大的負面影響，需進行賠償和恢復治理。本文探討分析隧道長期排水對環境地質的影響，以期采取合理的預防和治理措施，減小負面影響。

1 隧道長期排水對環境的影響分析

1）地下水資源的流失

由于隧道的集水和匯水效應，隧道沿線地下水不斷排入隧道中，地下水的空間分布、運動方向和速度將發生改變。隧道長期排水將造成隧址區域的地下水位不斷下降。

隧道長期排水使地下水位下降，其影響范圍是不斷擴大發展的過程，直至穩定。在隧洞排水影響范圍內，泉水水量將逐漸減小甚至消失，井水水位下降甚至干枯。根據引灤入津輸水隧洞工程資料，隧洞區域地下水位下降影響范圍為洞線兩側1～2 km，造成農田、果樹不斷減產，林木及植物生長收到影響，并直接影響居民生活。

2）地下水水質惡化

隨著隧道排水不斷進行，水動力環境逐漸改變，水的離子含量、礦化度以及pH 值發生變化，其主要的原因是地下水體儲量不斷減小，地氧化作用增強，導致水質不斷惡化。

3）水文循環平衡被破壞[1]

隧道就是一個人工開挖形成的集水通道，它顯著地增大了隧址區域地下水的排泄量，使隧道兩側影響范圍內的含水體趨于疏干，形成一個降位漏斗，這將破壞地下水系統內部已有的水循環平衡，另外，還會使地下水系統與外界的水力聯系平衡遭到破壞。

地下水系統內部已有水循環系統的破壞，將會使自然狀態條件下，相對不透水地層在一定范圍內變為相對透水地層，造成相鄰含水層的水量交換，同時使得補給含水層挪出了接受外界水體補給水量的空間。地下水系統與外界的水循環失衡，使得豐水期補給顯著加強，同時也加劇了地表水系向地下水的入滲轉化。這種作用明顯加快了地下水系統內部及其與外界系統之間的水循環交替作用，而導致一系列的負效應產生。

2 隧道長期排水對環境影響的分類與分級

2.1 按環境影響的可恢復性分類

一般可分為：不可恢復、可部分恢復、可以恢復，如表1 所示。

表1 隧道排水對環境影響按可恢復性分類表[2]

2.2 按對環境影響的可恢復性分類

一般可分為：嚴重、中等、輕微、無影響，如表2 所示。

表2 隧道排水對環境影響的嚴重程度分級表

3 隧洞長期排水對環境影響的工程地質勘察要點

1）進行隧道專項水文地質條件和隧道涌水問題勘察，研究預測地下水降幅、影響范圍、影響的對象等。

2）進行隧道排水環境影響的可恢復性評價及嚴重性評價。

3）提出防治措施的地質建議。

4） 進行超前地質預測預報，提出處理措施建議。

5）隧道貫通時和運行初期均應調查、量測隧道涌水情況與地質環境的變化情況，預測地質環境的可恢復性，為環境治理和補償提供地質依據。

6）運營期進行環境地質評價，進行必要的地質勘察工作等。

4 結 語

目前，我國環保問題日益突出，國家也極其重視，而隧道排水引起的環境問題又極易被忽視，許多時候在勘察、設計、施工及運營期均未對此引起足夠的重視，未采取恰當的措施。深埋長隧道排水對環境的影響是一項重要的工程地質問題，需要進行工程地質勘查與評價工作，指導設計、施工，保護生態環境。