隧道長期排水對(duì)環(huán)境地質(zhì)的影響分析

朱國恩，王建軍

（長沙市水利水電勘測設(shè)計(jì)院，湖南 長沙 410008）

引 言

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展，隧道施工技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，隧道工程數(shù)量日益增多。隧道施工期和運(yùn)營期的排水，造成隧道附近地下水位下降，誘發(fā)環(huán)境地質(zhì)問題，使原來的生態(tài)環(huán)境發(fā)生了不同程度的變化：農(nóng)作物減產(chǎn)造成地面沉降與坍塌、建筑物、道路地下管網(wǎng)的破壞，地表植物生產(chǎn)影響，影響到了隧道沿線附近居民的生產(chǎn)與生活，產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響，需進(jìn)行賠償和恢復(fù)治理。本文探討分析隧道長期排水對(duì)環(huán)境地質(zhì)的影響，以期采取合理的預(yù)防和治理措施，減小負(fù)面影響。

1 隧道長期排水對(duì)環(huán)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(yīng)，隧道沿線地下水不斷排入隧道中，地下水的空間分布、運(yùn)動(dòng)方向和速度將發(fā)生改變。隧道長期排水將造成隧址區(qū)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(kuò)大發(fā)展的過程，直至穩(wěn)定。在隧洞排水影響范圍內(nèi)，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(jù)引灤入津輸水隧洞工程資料，隧洞區(qū)域地下水位下降影響范圍為洞線兩側(cè)1～2 km，造成農(nóng)田、果樹不斷減產(chǎn)，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(zhì)惡化

隨著隧道排水不斷進(jìn)行，水動(dòng)力環(huán)境逐漸改變，水的離子含量、礦化度以及pH 值發(fā)生變化，其主要的原因是地下水體儲(chǔ)量不斷減小，地氧化作用增強(qiáng)，導(dǎo)致水質(zhì)不斷惡化。

3）水文循環(huán)平衡被破壞[1]

隧道就是一個(gè)人工開挖形成的集水通道，它顯著地增大了隧址區(qū)域地下水的排泄量，使隧道兩側(cè)影響范圍內(nèi)的含水體趨于疏干，形成一個(gè)降位漏斗，這將破壞地下水系統(tǒng)內(nèi)部已有的水循環(huán)平衡，另外，還會(huì)使地下水系統(tǒng)與外界的水力聯(lián)系平衡遭到破壞。

地下水系統(tǒng)內(nèi)部已有水循環(huán)系統(tǒng)的破壞，將會(huì)使自然狀態(tài)條件下，相對(duì)不透水地層在一定范圍內(nèi)變?yōu)橄鄬?duì)透水地層，造成相鄰含水層的水量交換，同時(shí)使得補(bǔ)給含水層挪出了接受外界水體補(bǔ)給水量的空間。地下水系統(tǒng)與外界的水循環(huán)失衡，使得豐水期補(bǔ)給顯著加強(qiáng)，同時(shí)也加劇了地表水系向地下水的入滲轉(zhuǎn)化。這種作用明顯加快了地下水系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界系統(tǒng)之間的水循環(huán)交替作用，而導(dǎo)致一系列的負(fù)效應(yīng)產(chǎn)生。

2 隧道長期排水對(duì)環(huán)境影響的分類與分級(jí)

2.1 按環(huán)境影響的可恢復(fù)性分類

一般可分為：不可恢復(fù)、可部分恢復(fù)、可以恢復(fù)，如表1 所示。

表1 隧道排水對(duì)環(huán)境影響按可恢復(fù)性分類表[2]

2.2 按對(duì)環(huán)境影響的可恢復(fù)性分類

一般可分為：嚴(yán)重、中等、輕微、無影響，如表2 所示。

表2 隧道排水對(duì)環(huán)境影響的嚴(yán)重程度分級(jí)表

3 隧洞長期排水對(duì)環(huán)境影響的工程地質(zhì)勘察要點(diǎn)

1）進(jìn)行隧道專項(xiàng)水文地質(zhì)條件和隧道涌水問題勘察，研究預(yù)測地下水降幅、影響范圍、影響的對(duì)象等。

2）進(jìn)行隧道排水環(huán)境影響的可恢復(fù)性評(píng)價(jià)及嚴(yán)重性評(píng)價(jià)。

3）提出防治措施的地質(zhì)建議。

4） 進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)，提出處理措施建議。

5）隧道貫通時(shí)和運(yùn)行初期均應(yīng)調(diào)查、量測隧道涌水情況與地質(zhì)環(huán)境的變化情況，預(yù)測地質(zhì)環(huán)境的可恢復(fù)性，為環(huán)境治理和補(bǔ)償提供地質(zhì)依據(jù)。

6）運(yùn)營期進(jìn)行環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)，進(jìn)行必要的地質(zhì)勘察工作等。

4 結(jié) 語

目前，我國環(huán)保問題日益突出，國家也極其重視，而隧道排水引起的環(huán)境問題又極易被忽視，許多時(shí)候在勘察、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營期均未對(duì)此引起足夠的重視，未采取恰當(dāng)?shù)拇胧Ｉ盥耖L隧道排水對(duì)環(huán)境的影響是一項(xiàng)重要的工程地質(zhì)問題，需要進(jìn)行工程地質(zhì)勘查與評(píng)價(jià)工作，指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。