朱國恩,王建軍
(長沙市水利水電勘測設計院,湖南 長沙 410008)
隨著我國基礎設施建設的發(fā)展,隧道施工技術也有了突飛猛進的發(fā)展,隧道工程數(shù)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(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(huán)境地質(zhì)的影響,以期采取合理的預防和治理措施,減小負面影響。
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(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行,水動力環(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量不斷減小,地氧化作用增強,導致水質(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,使隧道兩側影響范圍內(nèi)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(tǒng)內(nèi)部已有的水循環(huán)平衡,另外,還會使地下水系統(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,將會使自然狀態(tài)條件下,相對不透水地層在一定范圍內(nèi)變?yōu)橄鄬ν杆貙?,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(tǒng)與外界的水循環(huán)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(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,而導致一系列的負效應產(chǎn)生。
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(huán)境影響按可恢復性分類表[2]
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(huán)境影響的嚴重程度分級表
1)進行隧道專項水文地質(zhì)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(huán)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(zhì)建議。
4) 進行超前地質(zhì)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(diào)查、量測隧道涌水情況與地質(zhì)環(huán)境的變化情況,預測地質(zhì)環(huán)境的可恢復性,為環(huán)境治理和補償提供地質(zhì)依據(jù)。
6)運營期進行環(huán)境地質(zhì)評價,進行必要的地質(zhì)勘察工作等。
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?shù)拇胧I盥耖L隧道排水對環(huán)境的影響是一項重要的工程地質(zhì)問題,需要進行工程地質(zhì)勘查與評價工作,指導設計、施工,保護生態(tài)環(huán)境。