浅析高速公路运营期水环境风险评价及应急措施

王 振

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

高速公路建设过程中沿河流伴行或桥梁跨越会对河流水质产生一定的不良影响[1]，公路建设项目环境影响评价中应对运营期危险化学品运输环境风险概率进行计算[2]，危险化学品运输污染风险概率通常以预测公路建成通车后，危险化学品运输车辆发生交通事故的概率带来表征污染风险发生的概率[3]，对运营期的环境风险影响进行分析，并制定防范措施、应急措施和应急预案，防范环境风险事故的发生，并及时应对环境风险事故，避免对公路沿线环境敏感目标产生影响[4]。

本文以位于山岭重丘区的山西省西纵高速公路离石至隰县段为例，通过对高速公路运营期危险化学品运输车辆事故概率计算，对运营期的环境风险进行评价，并提出防范和应急措施。

1 工程概况

山西省西纵高速公路离石至隰县段是山西省高速公路网“三纵十二横十二环”西纵高速公路的重要组成部分，位于吕梁市柳林县、中阳县、交口县和石楼县境内，全线位于山岭重丘区。工程路线全长83.094 km，设计速度80 km/h，路基宽为24.5 m。设桥梁18 260 m/4座，总投资74.82亿元，计划2014年年底开工，2016年年底通车。

2 环境风险敏感路段筛选

根据调查，本项目可能运送的危险化学品主要有汽油、化肥、液化气、炸药、农药、煤制油和化工原料等，其中油罐车约占危险化学品运输车辆的一半。本项目危害较大的危险化学品运输车辆交通事故主要表现为：危险化学品运输车辆冲出路基发生翻车事故，使运送的固态或液态危险化学品如农药、汽油、化工品等泄露进入周围环境，造成河流水体污染或影响地下水水质，甚至威胁饮水安全。

结合工程设计线路方案和公路沿线环境特征，确定本项目环境风险敏感路段，敏感路段包括以下4个路段：

a）跨河路段 高速公路跨越南川河的桥梁。

b）泉域裸露岩溶区路段 K16+400—K25+600、K35+500—K54+175路段位于柳林泉域裸露岩溶区内；K55+000—K64+700路段位于郭庄泉域裸露岩溶区内。

c）水源保护区路段 K26+500—K37+200路段位于中阳县陈家湾水库水源二级及准保护区内；K59+800—K62+000路段位于交口县县城舍则沟水源地二级保护区内。

d）穿越大型居民区路段 K74+900—K75+500路段穿越交口县石口乡集中居民区。

3 环境风险概率计算

3.1 计算公式

环境风险敏感路段危险化学品运输车辆可能发生交通事故概率的计算公式为：

式中：Pij为考核路段上预测年危险化学品运输车辆交通事故概率，次/年；A为基年交通事故率，次/（百万辆·km）；B为危险化学品运输车辆所占比重，%；C为预测年项目主线或连接线全段年均交通量，百万辆/年；D为考核路段（水环境敏感路段、大型居民区）长度，km；E为可比条件下，由于高速公路的修通可能降低交通事故的比重，%；F为危险化学品运输车辆交通安全系数。

3.2 各参数的确定

3.2.1 基年交通事故率

根据本项目工可资料，G209在2010年交通量为6 107辆/日（折算小汽车），则年均交通量为2.23×106辆，故本项目年交通事故率为0.32次/（百万辆·km）；S321在2010年交通量为3 342辆/日（折算小汽车），则年均交通量为1.22×106辆，故本项目年交通事故率为0.26次/（百万辆·km）。

3.2.2 危险化学品运输车辆的比重

根据工可资料，B值取2.20%。

3.2.3 各特征年交通量

预测近交通量分别为近期14 800 pcu/d（2017年）、中期23 006 pcu/d（2023年）、远期32 333 pcu/d（2031年）。

3.2.4 考核路段长度

本次预测就本项目跨越河流路段、穿越水源保护区路段和泉域裸露岩溶区路段、石口乡大型居民区分别预测营运期危险化学品运输交通事故概率。

3.2.5 高速公路可降低交通事故的比重

在可比条件下，因公路建成可以减少交通事故比重，高速公路按50%估计，即E取0.5。

3.2.6 危险化学品运输车辆交通安全系数

系数F为1.5。

3.3 预测结果

经计算，山西省西纵高速公路离石至隰县段考核路段各特征年（预测年）危险化学品运输交通事故概率见表1。

4 环境风险影响分析

山西省西纵高速公路离石至隰县段建成通车后，跨越河流路段、穿越地下水源保护区路段和穿越石口乡居民区路段危险化学品运输事故概率较小，小于0.1次/年；穿越泉域裸露岩溶区和陈家湾水库水源保护区路段由于穿越路段较长，其事故概率相对较大，为0.1～0.9次/年；交口连接线和石口至石楼连接线各敏感路段危险化学品运输事故概率较小，均小于0.05次/年。

虽然山西省西纵高速公路离石至隰县段发生危险化学品运输事故的概率很低，但也应引起足够的重视，做好工程防护措施和管理措施，避免对沿线居民的生产生活，尤其是饮用水源造成威胁。

表1 各考核路段上危险化学品运输事故概率 起/年

5 环境风险防范及应急措施

5.1 管理措施

a）对运输危险化学品车辆实行申报管理制度。车主需填写申报表，主要内容有：危险货物执照号码、货物品种等级和编号、收发货人名称、装卸地点、货物特性等。

b）危险化学品运输车辆安排在交通量较少时通行，在气候恶劣的条件下应禁止其上路，从而加强对运输危险化学品的车辆进行有效管理。

c）实行危险化学品运输车辆的检查制度，在入口处的超宽车道设置危险化学品运输申报点。对申报运输危险化学品的车辆进行“准运证”、“驾驶员证”、“押运员证”和危险化学品运输行车路单检查，“三证一单”不全的车辆将不允许驶入高速公路。除证件检查外，必要时应对运输危险化学品的车辆进行安全检查。必要时可进押运。

d）考虑到一些司机对高速公路行车环境缺乏认识，在公路入口处向司机发放《离石至隰县高速公路安全行车指南》。该《指南》应由交通安全专家负责编制，内容包括紧急事故处理办法、联系电话和通讯地址等。

e）在收费站入口前100 m处设置有提示标志牌，提醒危险化学品运输车辆司机靠边行驶，主动申报和接受检查。危险化学品运输车辆左前方悬挂有黄底黑字“危险化学品”字样的信号旗，也可以提醒收费员对危险化学品运输车辆进行安全检查。

f）危险化学品运输对环境最大的潜在威胁在于有毒、有害物质进入水体和空气，而这类物质一般均用封闭容器运输，因此，在入口处应对各种未申报又无危险化学品运输标志的罐车、筒装车进行检查。对载有危险化学品，但未办理有关证件或车辆未按规定加装危险化学品运输标志的车辆均不允许进入高速公路行驶。

g）加强对有关人员进行专业培训、考试，加强对驾驶员安全教育，严禁酒后开车、疲劳开车和强行超车；在危险化学品运输过程中，司乘人员严禁吸烟。

5.2 工程防范措施

5.2.1 设置警示标志牌

a）柳林和郭庄泉域裸露岩溶区路段两端各设1处标示牌，累计4处。

b）中阳县陈家湾水库水源保护区两端（CK26+500、K37+200处）各设1处警示牌，内容为“驶入陈家湾水库水源保护区，请减速慢行”，累计2处。

c）交口县县城舍则沟水源地二级保护区两端（K59+800、K62+000处）各设1处警示牌，内容为“驶入交口县舍则沟水源地二级保护区，请减速慢行”，累计2处。

5.2.2 加强护栏防撞设计

为避免危险化学品运输车辆因交通事故离开路域范围，将筛选出的敏感路段路基护栏加强防撞设计，提高护栏防撞等级，把防护桩间距缩小为1 m，增加1个横向护栏板，同时做好护栏过渡段、护栏渐变段和护栏端头的设计。

5.2.3 边沟防渗，排水末端设沉淀池

途经水源保护区路段要求边沟进行防渗处理，各排水末端设防渗沉淀池。

5.2.4 设置桥面径流收集系统，末端设沉淀池，同时桥梁护栏提高防撞等级

a）中阳县陈家湾水库水源保护区路段 陈家湾大桥、采河沟大桥、万年饱大桥、东正沟大桥、双石窑大桥、车鸣峪大桥、尖板沟大桥、闹泥沟大桥。

b）交口县县城舍则沟水源地二级保护区路段大南沟大桥。

5.3 应急措施

5.3.1 物资储备

a）主要应急设施 监控中心设于山西省西纵高速公路离石至隰县段管理中心，一旦紧急情况定级，监控中心就作为应急指挥中心，配有人员全天值班，具有报警装置及报警专用电话。

b）常用应急物资储备仓库 常用应急物资储备仓库设于管理分中心。

c）主要应急设备 人员防护设备、消防设备、牵引设备、电力照明设备、撇油设备等。监控中心必须保存所有设备的名细表和它们所在的位置。

d）主要应急药剂 主要为油类、化学物质的吸附剂、中和制剂。有珍珠岩、锯木、稻草、聚丙烯纤维、酸碱等。

5.3.2 应急预案

建设运营管理单位应委托有资质的单位编制《山西省西纵高速公路离石至隰县段突发环境事件应急预案》，并报省环境应急中心评审备案。

6 结论及建议

山西省东部是太行山，西部是吕梁山，地形较为复杂，山区、丘陵占总面积的2/3以上，大部分在海拔1 000～2 000 m之间，多为山岭重丘区，截止2013年12月，山西省高速公路里程已突破5 000 km，其中约3 000 km位于山岭重丘区，多条高速公路涉及河流水体、水源保护区等水环境敏感目标，高速公路运营过程中必须制定科学的管理手段，降低交通事故发生的概率，采取工程防范措施预防环境风险事故的发生，采取科学合理的应急措施，并制定下发科学可操作性强的突发环境事件应急预案，降低环境风险污染事故对周边环境尤其是水体的影响。