安新 趙曉濤 胡瓊 杜微

摘要：本文從環(huán)境科學(xué)的角度對中國安能集團第三工程局有限公司成都分公司在進行類似西氣東輸工程的隧道施工排水過程中水質(zhì)變化及其環(huán)境影響進行了初步探討。研究指出，隧道施工排水活動顯著改變了排水區(qū)域的水質(zhì)參數(shù)，包括但不限于pH值的變化、懸浮物的增加以及重金屬的潛在釋放。此外，排水對地下水流動模式造成的改變可能對周邊生態(tài)系統(tǒng)和地下水資源產(chǎn)生長遠影響。針對上述問題，文章提出了一系列施工排水管理措施，包括水質(zhì)處理、水量控制、生態(tài)保護和監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的建立，以及預(yù)防和應(yīng)急響應(yīng)機制的制定，旨在減少環(huán)境影響并促進施工活動與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過綜合性的管理措施，可以有效地緩解施工排水對環(huán)境的不良影響，保護水資源和生態(tài)環(huán)境，同時確保工程建設(shè)的順利進行。

關(guān)鍵詞：隧道施工?排水水質(zhì)變化?環(huán)境影響?管理措施?地下水資源

中圖分類號：U452

A?Preliminary?Study?on?the?Water?Quality?and?Environmental?Impact?of??Drainage?Under?Tunnel?Construction?Disturbance

AN?Xin1???ZHAO?Xiaotao?1???HU?Qiong?1??DU?Wei2

1.Chengdu?Branch，?China?Anneng?Group?Third?Engineering?Bureau?Co.，?Ltd.，??Chengdu，?Sichuan?Province，?611136?China;2.?Shaanxi?Huaxin?Testing?Technology?Co.，?Ltd.，?Xi'an，?Shaanxi?Province，?710077?China

Abstract：?This?article?preliminarily?explores?water?quality?changes?and?their?environmental?impacts?in?the?drainage?process?of?the?Chengdu?Branch?of?China?Anneng?Group?Third?Engineering?Bureau?Co.，?Ltd.?constructing?tunnels?similar?to?the?West-East?Gas?Transmission?Project?from?the?perspective?of?environmental?science.?Research?shows?that?the?activities?of?tunnel?construction?drainage?significantly?alter?the?water?quality?parameters?of?the?drainage?area，?including?but?not?limited?to?changes?in?pH?value，?increase?in?suspended?solids?and?the?potential?release?of?heavy?metals.?In?addition，?the?changes?of?groundwater?flow?patterns?caused?by?drainage?may?have?long-term?impacts?on?surrounding?ecosystems?and?groundwater?resources.?In?order?to?solve?above?issues，?the?article?proposes?a?series?of?management?measures?for?construction?drainage，?including?water?quality?treatment，?water?quantity?control，?ecological?protection，?the?establishment?of?monitoring?and?early-warning?systems，?and?the?development?of?prevention?and?emergency?response?mechanisms，?aimed?at?reducing?environmental?impacts?and?promoting?the?coordinated?development?of?construction?activities?and?environmental?protection.?Through?comprehensive?management?measures，?the?adverse?effects?of?construction?drainage?on?the?environment?can?be?effectively?alleviated，?water?resources?and?the?ecological?environment?can?be?protected，?and?the?smooth?progress?of?engineering?construction?can?be?ensured.

Key?Words：?Tunnel?construction;?Water?quality?changes?of?drainage;?Environmental?impact;?Management?measure;?Groundwater?resource

西氣東輸項目是我國實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的重要組成部分，對促進我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，保障國家能源安全具有重要意義。隧道施工作為管道工程的重要組成部分，在施工過程中會對地下水流動路徑、土壤結(jié)構(gòu)以及周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生顯著影響。尤其是施工排水過程中，水質(zhì)的變化直接關(guān)系到地表水體和地下水的質(zhì)量，進而影響到更廣泛的生態(tài)環(huán)境。

1?隧道施工擾動概述

隨著能源需求的增加和經(jīng)濟的發(fā)展，隧道工程作為輸送能源的關(guān)鍵手段之一，其建設(shè)在國家基礎(chǔ)設(shè)施中占據(jù)了重要位置。然而，隧道施工過程中不可避免地會對所處環(huán)境造成擾動，特別是在施工排水行為中，這種擾動更為顯著。隧道施工擾動主要分為兩大類：機械擾動和水文地質(zhì)擾動[1]。

1.1?機械擾動

機械擾動是指在隧道施工過程中，由于爆破、開挖、運輸?shù)然顒?，對地層造成的物理干擾和破壞。這種擾動通常會導(dǎo)致地表沉降、裂縫產(chǎn)生和周邊建筑物的穩(wěn)定性受到威脅。在施工過程中，振動和沖擊波是機械擾動的主要表現(xiàn)形式，這些振動和沖擊波可以傳播至遠距離，影響到較大范圍的環(huán)境和建筑物。

在地表以下進行隧道施工時，由于巖土體的移除，會導(dǎo)致原有的地應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，從而影響到鄰近區(qū)域的土體穩(wěn)定性。尤其是在城市密集地區(qū)進行隧道施工時，對于地表和地下建筑物的保護措施需要特別注意，以免產(chǎn)生嚴重的社會和經(jīng)濟后果。

1.2?水文地質(zhì)擾動

水文地質(zhì)擾動主要是指由于隧道施工排水導(dǎo)致的地下水流動場和水文地質(zhì)條件的改變。施工過程中，為了保證工程安全和施工效率，常常需要對施工區(qū)域進行排水，以降低地下水位，減小地下水對施工的影響。然而，這種人為的排水活動會打破原有的水文平衡狀態(tài)，導(dǎo)致地下水流動路徑和流速發(fā)生變化，影響到周邊區(qū)域的水文地質(zhì)條件。

在排水過程中，如果遇到特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)，如裂隙發(fā)育區(qū)、溶洞密集區(qū)等，水文地質(zhì)擾動會更加復(fù)雜。這不僅會增加施工的難度，還可能引起地表塌陷、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，對環(huán)境和人類活動構(gòu)成威脅。

在地下水位下降的影響下，還可能造成地表植被的死亡，因為植被的生長很大程度上依賴于地下水。這種連鎖反應(yīng)可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的失衡，對生物多樣性造成負面影響[2]。

2?施工排水水質(zhì)影響分析

在隧道施工過程中，排水活動直接影響到排放區(qū)域的水質(zhì)，這就需要對特定的水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)進行跟蹤。監(jiān)測指標(biāo)包括但不限于pH值、懸浮物（SS）、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）以及重金屬含量等。

首先，施工初期排水活動對水質(zhì)的影響最為顯著。施工排水通常會造成pH值的波動，特別是在穿過含有硫化礦物或碳酸鹽巖石的地層時，排水中溶解的酸性或堿性物質(zhì)會使pH值發(fā)生改變。pH值的異常波動會破壞水生生物的生存環(huán)境，甚至?xí)?dǎo)致某些物質(zhì)的溶解度和生化活性發(fā)生變化，影響整體水質(zhì)。

懸浮物的增加是施工初期排水的另一大特點，因為土壤和巖石的顆粒被水流帶走，增加了水體的渾濁度，降低了光的穿透力，影響水下植物的光合作用。高濃度的懸浮物還可能攜帶其他污染物質(zhì)，如有機物和微生物，導(dǎo)致COD和微生物含量上升[3]。

3?環(huán)境影響評估

3.1?排水引起的直接生態(tài)影響

首先，水體富營養(yǎng)化是由于排水中氮、磷等營養(yǎng)鹽含量增加導(dǎo)致的。這些物質(zhì)是水生植物和藻類的重要營養(yǎng)源，它們的過量會造成藻類大量繁殖，從而引起水華現(xiàn)象。藻類的過度生長不僅會阻塞水道，影響水生生物的生長和繁衍，還會在藻類死亡后通過分解過程消耗大量溶解氧，造成水體缺氧，影響魚類和其他水生動物的生存。

其次，排水活動引起的生物多樣性降低，主要是由于水質(zhì)變化導(dǎo)致原有水生生物不能適應(yīng)新的生活環(huán)境。pH值、溶解氧水平和有機物含量的變化都可能導(dǎo)致某些物種無法存活，進而減少生物種類。長期以來，這種變化可能會造成某些物種的消失，改變原有的食物鏈和生態(tài)平衡。

最后，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化主要表現(xiàn)在水體自凈能力的下降和水質(zhì)凈化功能的減弱。排水活動中攜帶的懸浮物和有機物會使得水體變渾濁，減少陽光的滲透，降低光合作用效率，進而影響到水體的自凈功能。在一些情況下，重金屬等有毒物質(zhì)的累積還會導(dǎo)致土壤和地下水污染，從而影響到生態(tài)系統(tǒng)的地下水補給和土壤凈化服務(wù)。

3.2?排水對水文地質(zhì)條件的潛在影響

在隧道施工排水的環(huán)境影響評估中，對水文地質(zhì)條件的影響是一個復(fù)雜且關(guān)鍵的議題。這些影響主要涉及地下水位變化、地下水流動模式的改變及其相關(guān)連鎖效應(yīng)。

隧道施工涉及的排水通常需要長時間的地下水抽排，這可能導(dǎo)致周邊地下水位的降低。水位的降低會影響到地下水補給，對周邊植物的生長產(chǎn)生影響，尤其是那些依賴地下水的濕地生態(tài)系統(tǒng)。地下水位的持續(xù)降低，還可能造成地表沉降，影響建筑物的穩(wěn)定性，增加地面裂縫的風(fēng)險[4]。

3.3?排水對社會經(jīng)濟條件的影響

隧道施工排水的環(huán)境影響評估還必須考慮對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟條件的影響。排水活動不僅會改變自然生態(tài)系統(tǒng)，還可能對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、魚業(yè)養(yǎng)殖和其他與水資源緊密相關(guān)的經(jīng)濟活動產(chǎn)生負面影響。

由于排水可能導(dǎo)致水質(zhì)惡化和水位下降，農(nóng)業(yè)灌溉用水可能受到影響，這直接關(guān)聯(lián)到農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如，水質(zhì)問題可能會限制某些水生農(nóng)作物的生長，或者導(dǎo)致農(nóng)作物受到重金屬等污染物的污染。在漁業(yè)方面，水體富營養(yǎng)化可能初期會促進某些魚類的增長，但長遠來看，缺氧和生態(tài)平衡的破壞會降低水產(chǎn)資源的總量。

4?施工排水管理措施

施工排水管理是隧道施工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，其目的是為了減輕施工對周邊環(huán)境特別是水質(zhì)與水生態(tài)的影響。有效的排水管理措施應(yīng)該從水質(zhì)控制、水量調(diào)節(jié)、生態(tài)保護和監(jiān)測預(yù)警等多個方面綜合施策。

4.1在水質(zhì)控制方面，排水處理是關(guān)鍵。

施工排水前需進行物理、化學(xué)或生物處理，去除懸浮物質(zhì)、調(diào)整pH值和降低有害化學(xué)物質(zhì)的濃度。例如，可以通過沉淀池讓懸浮物沉降，使用中和劑調(diào)節(jié)pH值，或者通過活性炭過濾等方式降低重金屬等有毒物質(zhì)的濃度。另外，施工排水應(yīng)定期檢測水質(zhì)，確保排放水質(zhì)符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護標(biāo)準。

4.2排水水量調(diào)節(jié)同樣重要。

應(yīng)制訂排水計劃，避免在雨季或水體敏感時期進行大量排水，減少對生態(tài)系統(tǒng)的沖擊。在施工期間，排水量應(yīng)進行嚴格控制，合理使用蓄水池和調(diào)節(jié)池暫存過量水體，以平衡水量，確保不會因為施工排水導(dǎo)致周邊地區(qū)的地下水位和水文地質(zhì)條件發(fā)生劇烈變化。

在生態(tài)保護方面，施工單位需采取措施保護周邊的水生生物和濕地生態(tài)系統(tǒng)。例如，建立生物保護區(qū)，限制施工活動對其的干擾；恢復(fù)性放流，即在施工結(jié)束后向受影響的水體中放流一定量的水，以幫助恢復(fù)生態(tài)平衡；及時修復(fù)受損的水域和岸線，以促進水生生物棲息地的恢復(fù)[5]。

此外，排水過程中的污染事故預(yù)防與應(yīng)急響應(yīng)措施同樣重要。需要制定詳細的應(yīng)急預(yù)案，包括污染物泄露、水質(zhì)突變等突發(fā)環(huán)境事件的快速響應(yīng)措施，以最小化可能的環(huán)境損害。這包括建立應(yīng)急聯(lián)絡(luò)機制，快速的污染源控制和污染物清理程序，以及事后的環(huán)境影響評估和修復(fù)工作[6]。

5?結(jié)語

通過對隧道施工排水水質(zhì)及其環(huán)境影響的初步探討，我們可以得出幾項關(guān)鍵性的結(jié)論。首先，隧道施工過程中的排水活動對周邊水體水質(zhì)的影響是顯著的，主要體現(xiàn)在水質(zhì)參數(shù)的變化、重金屬及有害物質(zhì)的潛在釋放等方面。其次，排水活動導(dǎo)致的水文地質(zhì)條件改變可能對地下水系統(tǒng)產(chǎn)生深遠影響，包括地下水位的降低、地下水流向的改變及其對生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟條件的潛在負面效應(yīng)。

為了緩解這些影響，施工排水管理措施的制定與實施顯得尤為重要。通過合理的水質(zhì)控制、水量調(diào)節(jié)、生態(tài)保護和監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的建立，可以有效減輕施工期間排水活動對環(huán)境的不利影響。在施工排水過程中采取預(yù)防性和應(yīng)對性的管理措施，對于保護水生態(tài)系統(tǒng)、維護地下水資源和保障社會經(jīng)濟活動的可持續(xù)性具有重要意義。

結(jié)合本研究的分析和建議，強調(diào)的是一個全面的、系統(tǒng)化的環(huán)境管理方法。未來，隨著技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保意識的提高，對隧道施工排水及其環(huán)境影響的認識將不斷深化。中國安能集團第三工程局有限公司成都分公司及同行業(yè)的其他公司應(yīng)積極采納科學(xué)的排水管理策略，與時俱進地改進施工技術(shù)和環(huán)境保護措施，確保施工安全與環(huán)境保護的雙贏目標(biāo)。只有這樣，我們才能在實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時，更好地守護自然環(huán)境和保護地球家園。

參考文獻

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