岩溶山区隧道地下水漏失对植物生长的影响分析及对策

王芳其, 郑　炜, 徐　华, 陈剑楠

(1. 招商局重庆交通科研设计院有限公司, 重庆　400067; 2. 公路隧道建设技术国家工程实验室,重庆　400067; 3. 西南交通大学土木工程学院, 四川 成都　610031)

0　引言

隧道建设及运营期间经常发生涌水突泥等灾害，部分工程技术人员长期以来认为堵不如疏，忽视了对生态环境的影响，造成了地下水的大量流失，影响了隧道区的地下水平衡[1-2]。尤其是在岩溶岩(石灰岩、白云岩和石膏等)地区，溶洞、落水洞和发育明显的岩溶管道都可能造成涌水事故[3]。地下水与天然植被之间有着复杂的关系，它涉及水分、土壤和植被等相互之间的动态平衡。当地下水位严重下降时，地下水对植物需水贡献极小，甚至不起作用[4]。在这种情况下，植物的生长受到影响，相应的植物群落也可能发生变化[5]。

在岩溶山区隧道建设过程中,地下水漏失造成居民生活用水困难、植被生长受到影响的情况时有发生。目前，因隧道建设造成地下水漏失影响地表生态环境的研究较少，且各项研究结论之间存在较大差异，尤其是对岩溶地区的植被影响尚不清楚。国内外现有研究大多基于地下水监测、土壤水分布、遥感和地理信息系统等研究方法[6-11]。刘红位[7]基于慈母山隧道附近土壤水分布规律及大气降雨情况，认为隧道涌水导致地下水流失对非高耗水植物的影响较小；杨长健[8]选取雪峰山隧道隧址区内外的灌木和阔叶植物，掐除枝上嫩叶后观察新的嫩叶生长情况，研究结果认为隧道建设引起的地下水位下降对植物生长有重要影响。上述研究时间跨度较小，地下水位和植物生长情况之间相关性有待考量，没有指出地下水漏失对植物生长的具体影响程度。

本文以马尾松和杉木的树木年轮为观察对象，针对岩溶地区隧道工程对周边植物生长的影响进行了长期监测与综合分析，阐明隧道地下水漏失与植物生长的关系，以期为隧道区地下排放量控制及生态环境保护提供理论依据。

1　工程概况及研究方案

1.1　工程概况

中梁山山脉位于重庆市区西部，其南段被近东西流向的长江在小南海附近横切，北段被北西东至南东向流向的嘉陵江在北碚附近横切，两江之间的中梁山称为中梁山主城段，长约50 km，由北至南涉及北碚区、沙坪坝区、九龙坡区及大渡口区。本文选择穿越中梁山山脉通向重庆市区西部的3条重叠相交隧道： 襄渝铁路中梁山隧道(1968年修建)、渝遂高速公路大学城隧道(2004年修建)和成渝客专铁路歌乐山隧道(2010年修建)作为地下水漏失对生态环境影响及植被调研基地。中梁山山脉及3条隧道的重叠相交关系如图1所示。

(a)12条隧道横穿中梁山山脉(b)中梁山山脉与3条隧道的重叠相交关系

图1依托工程地理位置

Fig. 1Geographic locations of tunnels

3条隧道横穿中梁山山脉中部，地形受构造及岩层控制(见图2)，其工程概况及涌水情况见表1。按地层岩性的地质类型和特征可将隧址区内岩性组段划分为6个类型：

1)坚硬的块状砂岩类型，主要为须家河组(T3xj)的厚层状中—粗粒砂岩夹薄层泥、粉砂岩，分布于观音峡背斜两翼；

2)软质—坚硬的层状泥岩夹砂岩类型，主要为珍珠冲组(J1z1)的泥页岩、粉砂岩夹中粗粒砂岩，厚层状，分布于背斜两翼；

3)软质的层状泥岩岩类，主要为下沙溪庙组(J2xs)地层，岩性以泥岩、泥质粉砂岩为主，夹中—厚层状和厚层状砂岩，分布于背斜两翼；

4)软质的薄层状泥页岩岩类，主要为龙潭组(P2l)、飞仙关组(T1f2)、自流井组(J1-2z)和珍珠冲组(J1z2)地层，岩性为粉泥岩、钙质泥岩、页岩夹粉砂岩和砂岩，岩层层理发育，以薄层状构造为主，分布于背斜两翼及核部；

5)坚硬的弱岩溶化岩类，主要为飞仙关组(T1f1、T1f3)、嘉陵江组(T1j1)和雷口坡组(T2l)地层，岩性为灰岩、白云岩、生物碎屑灰岩、泥质灰岩和角砾状灰岩；

6)坚硬的强岩溶化岩类，主要为茅口组(P1m)、长兴组(P2c)和嘉陵江组(T1j2+3+4)地层，岩性为块状灰岩、白云岩夹泥质白云岩、白云质灰岩、微晶灰岩和岩溶角砾岩，分布于背斜两翼及核部。

观音峡背斜核部主要为T1f地层，其中，第1、3段为岩溶含水层，第2、4段均为隔水层，阻挡了岩溶水与核部两侧嘉陵江组和雷口坡组地下水的联系。在中梁山山体两侧为T3xj与J地层构成的隔水层，决定了中梁山地下水的径流区域主要为东、西两槽谷的可溶岩层位。

图2　地形及地层剖面图

　　　隧道长度/m设计高程/m施工、贯通、运营时间防排水设计施工及运营期涌水情况襄渝铁路中梁山隧道3 985　301(进口),284(出口)　1968-01—1975年临时运营,1978年正式交付运营以排为主　平常涌水量163.6 L/s,最大涌水量626.2 L/s,1984年之后雨后涌水量约115.7 L/s　渝遂高速公路大学城隧道　3 863(左线),3 860.62(右线)　306(进口),305(出口)　2004-01—2005-02施工以堵为主、限量排放　平常涌水量112.0 L/s,最大涌水量376. 2 L/s,运营期平常涌水量约57.9 L/s　成渝客专铁路歌乐山隧道4 124　323(进口),275(出口)　2010-10—2014-04贯通以堵为主、限量排放　不采取措施前提下,预测平常涌水量219.4 L/s,最大涌水量658.1 L/s;进行堵水后,预测平常涌水量21.9 L/s

1.2　研究思路及方案

为了研究隧道建设对树木生长的影响，在隧道区(影响区)和对照区(非影响区)分别设置了样地，隧道区样地和对照区样地设置见图3。

图3　隧道区样地和对照区样地设置

隧道区样地设置于3座隧道正上方区域的东侧山岭，在由3座隧道轴线框成的约0.65 km2梯形范围内，按海拔和水文地质类型划分2条样线，一条海拔为350～450 m，是须家河组地质类型，坡度较大，为35°左右，样地编号X线，样线X长约1.2 km；另一条海拔为500～550 m，是雷口坡组及雷口坡与须家河组交界区地质类型，样地编号XL线，样线XL长约1 km。在隧道区每条样线上按两端、中间设置样地，两线共选择了7个样地(见图3)。在7个样地均采集到马尾松样品，但只在5个样地采集到杉木样品，X4、XL5没有杉木。

对照区样地设置于隧道区南侧约3 km，在隧道影响区以外，与隧道区样地所在坡面均向东偏南，属半阳坡，对照区样地DX和DXL分别与隧道区样地线X、XL位于同一海拔上，在对照区样地采集到杉木和马尾松样品，对照区和隧道区树种基本相同，树间竞争也处于相近水平；同时，降水、气温、湿度大体属区域性因素，隧道区和对照区处于相同区域，因此，影响树木年轮的各项因素基本一致，故对照区马尾松和杉木的年轮可作为隧道区马尾松和杉木年轮的对照组。

2　隧道工程对地下水漏失及地表环境的影响

2.1　襄渝铁路中梁山隧道

襄渝铁路中梁山隧道建设于20世纪70年代，采取了“以排为主”的设计原则。襄渝铁路中梁山隧道影响范围： 东槽谷北侧影响范围约2.3 km，南侧约2 km；西槽谷北侧影响范围约1.5 km，南侧约2 km。襄渝铁路中梁山隧道出现的大涌水分别是在1970年左右的施工初期(涌水量大于10 000 m3/d)以及1980年左右的运营初期(涌水量达到54 100 m3/d)，目前洞内流出的地下水雨后流量在10 000 m3/d左右。在隧道建成后，西槽谷自玄降寺—宋家沟水位下降12 m，东槽谷自童家花园—打靶场水位下降10.2 m[12-13]。

2.2　渝遂高速公路大学城隧道

2004年1月，渝遂高速公路大学城隧道动工，其防排水原则是“以堵为主、限量排放”。隧道施工初期涌水量较大，达115.7 L/s以上，至2007年涌水量逐渐减小到57.8 L/s左右，目前洞内地下水流量在57.8 L/s左右。在该隧道修建之前，槽谷区浅部岩溶水的地下水位埋深在20 m左右，裂隙含水岩组的基岩裂隙水位埋深在5 m以下，但局部上层覆盖有风化带网状裂隙水，埋深为2～5 m。渝遂高速公路大学城隧道对地下水的影响范围约为南北方向各2 km内。

2.3　成渝客专铁路歌乐山隧道

歌乐山具有岩溶形态种类丰富且数量多、分布广的特点[14-15]。依据张海坦等[16]的记载，歌乐山发现落水洞58处、漏斗23处、天窗11处，与地下暗河相通。由于成渝客专铁路歌乐山隧道采取“以堵为主、限量排放”的设计原则，进行堵水后预测平常涌水量约为21.9 L/s，相比不采取堵水措施前提下预测的平常涌水量219.4 L/s及最大涌水量658.1 L/s已非常小。成渝客专铁路歌乐山隧道在东翼槽谷北面已影响到隧道以北约4 km左右，南面则影响到隧道以南6 km左右；在西翼槽谷北面影响到隧道以北3 km附近，南面已影响到隧道以南3 km左右。东槽谷的影响程度明显高于西槽谷。

3　隧道影响区域内典型植物生长情况监测

本文针对隧道影响区域内马尾松及杉木的生长情况进行分析。马尾松具有耐干旱的特点，一半生存在年降水量800 mm以上地区，其根系有很强的向水性，可在干旱土层中形成巨大的垂直根系，向深处吸收水分。杉木喜温暖湿润，怕旱，适宜生存在年降水量800～2 000 mm的气候条件。

在隧道区的42株马尾松中，树龄最大的是1955年的树木，最小的是1988年的树木；对照区的25株马尾松中，树龄最大的是1951年的树木，最小的是1985年的树木。杉木的树龄普遍较马尾松要小，隧道区除1株杉木为1967年的树木外，其余32株杉木中，树龄最大的是1970年，最小的是2001年；对照区的15株杉木，树龄最大的是1981年，最小的是1998年。

为了突显地下水的影响，筛选出3座隧道引起的地下水突然大量漏失的几个时段，分别是襄渝铁路中梁山隧道施工前期、施工后期和运营初期，渝遂高速公路大学城隧道施工期，成渝客专铁路歌乐山隧道施工期。以这5个时期为节点，并尽量使各时期的年限基本相同，将马尾松、杉木生长时间归并为9个时期，计算各树木9个时期的树轮宽度均值。马尾松和杉木各时期的样品数目见表2。

表2　马尾松和杉木各时期的样品数目

注： 1)表中隧道用所在公路/铁路简称代表； 2)表中每个时期具备有效树轮宽度的样品数目包含了上一时期的样品数目。

3.1　马尾松生长情况监测

3.1.1经历周期1—9的马尾松

1)该类马尾松在襄渝铁路中梁山隧道建设前就已定植，完整经历了3个隧道的大涌水。隧道区共有12株，通过对其进行分析，发现有11株具有相同的生长变化趋势，按各周期树轮宽度制成生长曲线,见图4。

由图4可见，所有马尾松的生长曲线均有一个明显两头高中间低的宽凹谷形状。从周期3开始，生长速率开始衰退，树轮宽度降低幅度平均达71.4%；在周期4—6时均处在低谷期，低谷期长达15年之久；从周期6以后开始回升，虽然在周期8—9时有4株马尾松呈生长衰退状态，但总体趋势是上升，只是至今所有马尾松都未恢复到周期3衰退前的最高生长水平。

图4　隧道区11株经历周期1—9的马尾松生长曲线

Fig. 4Growth curves of 11 Masson pines from 1 to 9 periods in tunnel area

2)对照区有11株经历了全周期的马尾松，其生长曲线见图5。由图5可知： 对照区所有马尾松的生长曲线较平缓，没有出现与隧道区一样的宽凹谷形状；与隧道区曲线较相似的是普遍从周期7—9呈现上升趋势，仅在最后的周期8—9，有2株马尾松呈生长衰退状态。

图5　对照区11株经历周期1—9的马尾松生长曲线

Fig. 5Growth curves of 11 Masson pines from 1 to 9 periods in controlled experiment area

3.1.2经历周期2—9的马尾松

1)周期2—4是襄渝铁路中梁山隧道出现大涌水的时期，经历周期2—9的马尾松样本，在生长初期受到襄渝铁路中梁山隧道大涌水的影响。据统计，这种马尾松样本在隧道区有10株，通过对其进行分析，发现有8株的生长变化趋势较一致，其生长曲线见图6。

图6　隧道区8株经历周期2—9的马尾松生长曲线

Fig. 6Growth curves of 8 Masson pines from 2 to 9 periods in tunnel area

由图6可见： 所有马尾松在周期4—5都呈生长衰退状态，树轮宽度从周期4的平均2 165 μm下降到周期7的1 224 μm，下降幅度达43.5%；在周期7—9，所有马尾松又呈整体上升趋势，有1株在周期8—9时有微小的衰退，回升后的最终生长量，有2株较衰退前的生长量更高。

2)对照区有4株经历了周期2—9的马尾松样本，其生长曲线见图7。由图7可知： 所有马尾松在周期4—5的变化趋势与隧道区正好相反；而在周期7—9没有明显变化趋势。

图7　对照区4株经历周期2—9的马尾松生长曲线

Fig. 7Growth curves of 4 Masson pines from 2 to 9 periods in controlled experiment area

3.1.3经历周期5—9的马尾松

1)经统计，隧道区有18株经历周期5—9的马尾松，它们仅经历了渝遂高速公路大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道的大涌水，通过对其进行分析，发现有13株有较一致的生长变化趋势，其生长曲线见图8。

图8　隧道区13株经历周期5—9的马尾松生长曲线

Fig. 8Growth curves of 13 Masson pines from 5 to 9 periods in tunnel area

由图8可知: 在周期8—9，所有的马尾松呈现生长衰退状态，衰退幅度平均达到23.9%，树轮宽度从周期8的平均2 659 μm下降到周期9的2 023 μm。

2)对照区有10株仅经历渝遂高速公路大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道大涌水的马尾松，其生长曲线见图9。由图9可知，在周期8—9，所有马尾松的变化趋势与隧道区正好相反。

图9　对照区10株经历周期5—9的马尾松生长曲线

Fig. 9Growth curves of 10 Masson pines from 5 to 9 periods in controlled experiment area

3.1.4不同样线、样地上的马尾松

本研究从隧道区每个样地采得的样本数基本相同，而不同树龄的马尾松在各样地也都有分布；对隧道区的3大类马尾松而言，其生长曲线的特征基本都是普遍具备的。因此，不同样线、样地上的马尾松生长情况不存在明显差异。

3.2　杉木生长情况监测

杉木的树龄普遍较马尾松要小，隧道区除1株杉木为1967年的树木外，其余32株杉木中，树龄最大的是1970年，最小的是2001年；对照区的15株杉木，树龄最大的是1981年，最小的是1998年。

3.2.1经历周期3—9的杉木

1)经历周期3—9的杉木是在渝遂高速公路大学城隧道建设前就已定植的杉木，完整经历了渝遂高速公路大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道的大涌水。由表2可知，这类杉木在隧道区有25株，通过对其进行分析，发现有15株杉木具有相同的生长变化趋势，按各周期树轮宽度制成生长曲线(为方便视图，从周期6开始显示，后同)，见图10。

Fig. 10Growth curves of 15 Chinese firs from 3 to 9 periods in tunnel area

由图10可见： 所有杉木从周期7开始发生生长衰退，直至周期9，树轮宽度从周期7的平均2 794 μm下降到周期8的2 325 μm，再下降到周期9的1 346 μm；周期7—8的衰退幅度平均达16.8%，周期8—9的衰退幅度平均达42.1%，周期7—9的衰退幅度平均达51.8%。

2)对照区有11株同一时期的杉木，其生长曲线见图11。其中，只有4株与隧道区一样从周期7开始生长衰退直至周期9，不具有普遍特征。

3.2.2经历周期8—9的杉木

1)这类杉木在成渝客专铁路歌乐山隧道施工前才刚稳定生长，在隧道区有5株，其生长曲线见图12。由图12可见： 所有杉木都呈生长衰退状态，即从周期8至周期9，生长状况变差，衰退幅度平均达到41.9%，树轮宽度从周期8的平均3 308 μm下降到周期9的 1 923 μm。

Fig. 11Growth curves of 11 Chinese firs from 3 to 9 periods in controlled experiment area

Fig. 12Growth curves of 5 Chinese firs from 8 to 9 periods in tunnel area

2)对照区只有4株同一时期的杉木，其生长曲线见图13。由图13可知： 有3株在周期8—9呈生长衰退趋势，衰退幅度平均达到24.3%，树轮宽度从周期8的平均2 866 μm下降到周期9的2 169 μm。

Fig. 13Growth curves of 4 Chinese firs from 8 to 9 periods in controlled experiment area

3.2.3不同样线、样地上的杉木

本文从隧道区每个样地采得的样本数基本相同，不同树龄的杉木在各样地也都有分布，对隧道区的3类杉木而言，其生长曲线变化趋势是大部分样本都具备的普遍特征。因此，不同样线、样地上的杉木生长情况不存在明显差异。

4　隧道地下水漏失对植物生长的影响分析及对策探讨

4.1　马尾松、杉木生长与降雨的关系

将隧道所在沙坪坝区1963—2013年的年降雨量数据归为9个周期，并计算9个周期的年降雨量均值。年降雨量最大均值为周期7的1 182 mm，最小均值为周期9的1 003 mm，差距有179 mm。周期1—6年降雨量的变化幅度很小，曲线较平缓，在1 100 mm左右。将降雨变化趋势与不同树龄马尾松及杉木的生长趋势进行对比，可知年降雨量变化趋势最明显的2个时期(周期6—7和周期7—9)中，对照区马尾松和杉木的生长趋势基本与之相反或无相关性，地下水影响区马尾松和杉木的生长趋势也与之大不相同。因此，研究区内，降雨不是影响马尾松及杉木生长的主要因子。

4.2　隧道建设地下水漏失对马尾松的影响分析

4.2.1襄渝铁路中梁山隧道的影响分析

本次采集的隧道区马尾松，经历过襄渝铁路中梁山隧道地下水大量漏失的马尾松分2种： 在隧道修建前就已稳定定植的马尾松，在施工后期都出现了生长衰退，且衰退幅度很大，达到71.4%；在隧道施工中或运营初期才定植的马尾松，在地下水涌失后才出现生长衰退，且衰退幅度仅43.5%。此外，前者生长低谷期长达15年，后生长逐渐恢复，判断出现恢复的时间与地表井、泉开始出现恢复的时间段基本一致；后者生长低谷期也较长，生长出现恢复的时间也与地表井、泉开始出现恢复的时间段相关，二者相同的是迄今基本上都未恢复到原生长水平。由此可见，1968年修建、“以排为主”设计的襄渝铁路中梁山隧道在施工建设期和运营初期由于地下水大量漏失对马尾松的生长产生了较大影响，且影响周期长。

4.2.2渝遂高速公路大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道的影响分析

对隧道区仅经历过渝遂高速公路大学城隧道(2004年建)和成渝客专铁路歌乐山隧道(2010年建)建设期的18株马尾松而言，有13株是从周期8(2004—2009年)至周期9(2010—2013年)出现了生长衰退，衰退幅度达23.9%，其中9株是从周期7(1998—2003年)开始连续衰退，也就是在渝遂高速公路大学城隧道建设前，受区域影响，9株马尾松的生长开始衰退，仅有4株马尾松在2004年之后开始出现衰退，并且最快的衰退区间出现在周期9(2010—2013年)，这说明成渝客专铁路歌乐山隧道建设对马尾松生长产生了显著的影响，而渝遂高速公路大学城隧道产生的影响相对较小。

4.2.33座隧道建设对马尾松影响的综合分析

横穿中梁山山脉3座隧道的设计标高为275～323 m，埋深基本相同，通过选择该区域代表物种马尾松生长情况监测分析可知，襄渝铁路中梁山隧道对本区植被产生的影响最大，后2座隧道影响相对要小。主要原因为： 1)襄渝铁路中梁山隧道是中梁山山脉在水文地质单元内修建最早的一座特长隧道，它的开建是对马尾松的第1次扰动，在施工后期出现了马尾松生长的快速衰退，经过多年后，本区逐渐形成新的水文地质环境； 2) 襄渝铁路中梁山隧道一直是“以排为主”，地下水漏失量严重，地下水位下降幅度最大(局部水位下降10.2 m)，持续的周期最长(15年)； 3)大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道是在襄渝铁路中梁山隧道建设运营30多年后，基本稳定的新的水文地质环境影响区先后开建，且采用“以堵为主”的设计原则建设，因此，总体上对本区马尾松的影响较小； 4)对经历过襄渝铁路中梁山隧道影响的老马尾松而言，在受到大量、快速、持续失水的显著影响后，它们在面临渝遂高速公路大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道的地下水漏失影响时，只有少数几株在周期8到周期9时有轻微的衰退，说明马尾松在经历过水分亏缺的影响30余年后，已改变了水分吸收策略，调整自适应生存环境。

样地监测表明，隧道区各样线上不同样地之间马尾松生长没有明显差异，这说明： 1)同一环境下，不同海拔、不同水文地质类型对马尾松生长没有显著影响； 2)隧道建设致使地下水漏失会影响到整个水文地质单元，马尾松生长衰退的范围至少在隧道两侧1 km以上。

4.3　隧道建设地下水漏失对杉木的影响分析

由于杉木分布面积相对较小，采样样地数较马尾松少，且其树龄普遍偏小，在襄渝铁路中梁山隧道施工前没有成功定植的样本，因而调查结果无法体现襄渝铁路中梁山隧道地下水漏失对杉木产生的影响；但通过监测同龄杉木和马尾松，发现杉木对地下水变化更敏感，而经历襄渝铁路中梁山隧道涌水的老马尾松平均衰退幅度达到71.4%，因此推测，襄渝铁路中梁山隧道的建设对杉木生长衰退的影响远大于大学城隧道、歌乐山隧道涌水后的衰退幅度。

隧道区杉木样地监测显示，渝遂高速公路大学城隧道动工之前，隧道区样地在周期7(1998—2003年)具有有效树轮宽度均值的25株杉木样本中，有15株出现了从周期7至周期9的生长衰退，而周期8(2004—2009年)正是渝遂高速公路大学城隧道施工涌水期及运营初期，周期9(2010—2013年)是成渝客专铁路歌乐山隧道施工涌水期。这15株杉木发生的生长衰退，与工程建设期和运营期涌水情况吻合，响应的杉木样本占到总样本的60%。

在对照区，同期生长的11株杉木中，仅有4株与隧道区样地一样从周期7—9出现生长衰退，占到36%，由此可知，渝遂高速公路大学城隧道建设地下水漏失对杉木生长造成了影响。在这些生长一直衰退的4株杉木样本中，周期7—8的衰退幅度平均为16.8%，周期8—9的衰退幅度平均达42.1%；在隧道区样地经历了2个周期的杉木，100%出现了从周期8(2004—2009年)至周期9(2010—2013年)的生长衰退。

综上分析，对照区同龄杉木虽然也呈生长衰退趋势，但衰退幅度24.3%，远低于隧道区41.9%的杉木衰退幅度。可见，在渝遂高速公路大学城隧道的基础上，成渝客专铁路歌乐山隧道施工进一步加剧了对杉木生长的影响。

4.4　基于生态环境保护的地下水限量排放对策探讨

“以堵为主、限量排放”的另一个关键点是地下水排放量如何定。现有排放量的确定多依靠工程类比法，例如重庆市工程建设标准中提出的隧道控制排放量为1～5 m3/(m·d)。目前对限量排放中可允许的排放流量的确定，缺乏科学的量化依据。基于襄渝铁路中梁山隧道地下水漏失而生长缓慢的马尾松，在经历了十几年的生物量极低值后，于1997年之后，生物量开始上升，建议将此阶段的最低地下水位[12-13]作为隧址区地下水生态平衡埋深下限值，进而确定中梁山地区隧道的“以堵为主、限量排放”中限量排放的生态地下水位值，在其他气象条件和水文地质条件相似的马尾松林区，也可参考使用这一生态地下水位值。

5　结论与建议

通过对穿越中梁山山脉通向重庆市区西部的3条重叠相交岩溶隧道(襄渝铁路中梁山隧道、渝遂高速公路大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道)的地下水漏失对生态环境及植被生长的长期监测与综合分析，利用树轮宽度均值探讨了地下水漏失对隧道区优势植物(马尾松、杉木)的生长影响，提出了基于生态环境保护的隧道地下水“以堵为主、限量排放”的建设思路。

1)通过树轮宽度均值分析，阐明了地下水漏失对自然生态系统中优势植物个体的生长会产生影响，“以排为主”的襄渝铁路中梁山隧道造成马尾松生物量明显降低(衰退幅度达71.4%)，生长低谷期长达15年，证明了即便在降水量丰富的非干旱区，植物个体也会因大量地下水漏失而严重影响生长；而“以堵为主、限量排放”的渝遂高速公路大学城隧道和成渝客专铁路歌乐山隧道对马尾松的影响则相对要小。

2)3条隧道的建设对杉木的生长都产生了不利影响，襄渝铁路中梁山隧道的影响最大，在隧道轴线上方两侧1 km范围的马尾松和杉木生长均受到了一定影响，不同的地层岩性和地下水类型对马尾松和杉木的生长状况影响差异不大。

3)基于马尾松出现生长恢复的时期(1992—1997年)，建议将此阶段的最低地下水位作为隧道区地下水生态平衡埋深下限值，进而确定中梁山地区隧道的“以堵为主、限量排放”中限量排放的生态地下水位值，为岩溶山区隧道限量排放的地下水位控制提供参考。

下一步研究工作，可通过对隧道区与对照区的土壤特征(厚度、成分和保水性等)及水文地质特征进行细致对比，分析不同土壤特性和水文地质特征可能会对树木年轮产生的影响，以判断地下水漏失对树木年轮宽度降低的影响程度。