高速公路运营期对水环境敏感点的保护措施研究

2015-01-12贾凡

山西交通科技 2015年5期

贾凡

（山西省交通科学研究院，山西太原 030006）

交通运输是经济发展的基本需要和先决条件，是现代社会的生存基础和文明标志，也是社会经济的基础设施和重要纽带，具有重要的经济、社会、政治和国防意义。高速公路运输是交通运输的重要组成部分，我国高速公路网已逐渐形成规模，路网纵横交错、覆盖率广。高速公路无法避免涉及水环境敏感点，公路运营期极有可能污染沿线河流水库甚至影响饮用水源。对高速公路涉及水环境敏感路段采取保护措施十分必要。

1 国内保护水环境敏感点研究进展

1.1 水环境敏感点

环境敏感点指依法设立的各级各类自然、文化保护地，以及对建设项目的某类污染因子或者生态影响因子特别敏感的区域。与高速公路有关的水环境敏感点包括公路穿越或与公路临近的河流、水库、饮用水水源保护区、泉域及海洋等。

1.2 国内关于水环境敏感点保护的相关法律法规

国内关于水环境敏感点保护的相关法律法规有《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国河道管理条例》、《饮用水水源保护区污染防治管理规定》、《中华人民共和国生活饮用水卫生标准》、《山西省泉域水资源保护条例》及各省市自治区直辖市关于水环境敏感点保护的相关法律及规定等[1]。

1.3 国内现阶段对水环境敏感点的保护措施分析

国内现阶段对水环境敏感点的保护措施主要为：a）加强对高速公路的道路安全管理力度，规范道路运输秩序，确保道路安全畅通；b）设置桥面、路面径流收集系统，将地表径流水通过径流管或排水沟引入收集池中，防止已污染的地表径流水排入水环境敏感点。本文主要对水环境敏感点工程保护措施进行分析。

山西省内太原至佳县高速公路东段和平遥至榆社高速公路是国家高速公路规划网的重要组成部分，现阶段上述两条高速公路保护水环境敏感点的工程措施已完成，并得到环境保护主管部门的认可，其中太原至佳县高速公路东段已顺利通过环保验收。上述两条高速公路采取的水环境敏感点保护措施中的工程措施见表1。

表1说明国内现阶段对各种水环境敏感点的工程保护措施主要为设置桥面、路面径流收集系统。

1.4 桥面、路面径流水收集系统分析

1.4.1 径流水收集系统原理

径流水收集系统是将桥面、路面的径流水进行收集后，引入已设置的收集池中，防止径流水进入水环境造成污染。

桥面径流水经桥面泄水孔流入排水管后汇入收集池。桥面径流排水管一般采用PVC管材，用沥青密封与泄水孔的接口，管材之间接口使用PVC水管特定粘合剂黏接并进行封闭，管段安置在铁架上，用螺栓把铁架固定在桥梁两侧的水泥防护栏上。排水管安装时设置一定角度，桥面径流水依靠重力作用流入收集池避免污染水环境敏感点[2-3]。

表1 水环境敏感点保护措施一览表

路面径流水经排水边沟汇入收集池。排水边沟池壁和池底使用浆砌片石对其进行硬化防渗处理，路面径流水依靠重力作用流入收集池避免污染水环境敏感点。

1.4.2 现有径流水收集系统的局限性

收集池的容积是根据当地最大降水强度设计的，由汇水面积确定。池底和池壁使用浆砌片石进行防渗处理。收集池一般位于桥梁下部，部分收集池靠近村庄，大容量的收集池存在因儿童靠近收集池玩耍而坠入池中发生危险。桥面径流设置单位采取的普遍措施是沿收集池四周设置高1.2 m左右的隔离网，起到一定的防护作用，但仍然存在安全隐患。

桥面、路面径流中含有砂粒、橡胶屑、车辆滴漏液等。除燃油以外的粒状物均属易沉降的颗粒污染物。淋洗效应存在于降雨初期，污染负荷主要集中于降水初期[4]。随着降水时间的推进和降水量的增大，桥面径流管及路基边沟存在堵塞危险，需要定期派专人清理。

对水环境敏感点最大潜在危险在于高速公路上行驶的危险品运输车辆，车辆因事故或自身原因产生的泄漏物会造成重大污染事故。因此桥面、路面径流收集系统的设置不单是为了收集径流水，最主要的是为了防止因危险化学品运输车辆发生事故时产生的泄漏物进入水环境敏感点。

当危险化学品运输车辆发生事故或泄漏时，桥面、路面径流收集系统会将泄漏物引入收集池中，但通常收集池已经存在部分雨水等径流水，如果收集池剩余容积不足，会导致泄漏物溢出，此时径流水收集系统失效；如果剩余池容积足够大，水虽然不会溢出，但泄漏物将均匀分散到整个池水中，处理时需要将全部收集池中的水抽出并运走，运输量过大，加大了养护难度。

综上所述，现有桥面、路面径流收集系统存在局限性。

2 设置桥面、路面径流水收集系统的新思路及保护水环境敏感点的其他措施

2.1 一种选择性的桥面径流收集系统

高速公路路基两侧均设置有边沟或截水沟，当危险化学品车辆在非桥梁路段发生事故而导致泄漏时，边沟或截水沟起到对危险品泄漏物的缓冲作用，若泄漏量较小，危险品会停留在边沟或截水沟中而不进入收集池，从而减少了人工清理的难度。但一旦危险化学品车辆在桥梁路段发生事故而导致泄漏时，由于桥面径流管容积的有限性及径流管存在坡度的影响，危险泄漏物会第一时间进入收集池，从而加大了人工清理难度。

若存在一种选择性的桥面径流收集系统，将普通雨水和泄漏水进行分辨，前者不进入收集池，后者进入收集池，这样便增加了收集系统的有效性，并减少了后期人工清理的难度。

可使用人工控制的方法在径流管进入收集池末端设置控制阀门，平时阀门处于关闭状态，监控中心通过专用线路向控制器发起命令控制阀门打开或关闭。跨越水环境敏感点桥梁设置实时监控系统，将桥面情况反馈给24小时监控中心。如果发生危险化学品车辆事故时，监控人员可在第一时间监控到事故的发生，并遥控开启收集管末端阀门，保证事故水进入收集池。

2.2 保护水环境敏感点的其他措施

公路设计期尽量选择桥墩不直接接触水体的桥型，避免公路施工时对水体产生直接影响。

公路施工期使用沉淀池收集施工废水，使用化粪池收集生活污水，将可利用的废水利用后，剩余污水运送至最近的污水处理厂进行处理。

公路运营期使用已加固的钢筋混凝土墙式护栏，防止运输车辆冲出路基从而进入水环境敏感点，在车辆驶入水环境敏感路段时设置警示标志，提醒驾驶员小心驾驶，编制突发环境事件应急预案并在环境主管部门备案，运营管理单位按照已备案的应急预案定时和不定时进行演练，对水环境敏感点进行24小时监控，确保事故发生时第一时间启动应急措施。