穿越水环境敏感区桥梁风险防范措施研究

刘希雯 陆云平

1.苏州市环科环保技术发展有限公司，江苏苏州 215007；2.苏州市环境科学研究所，江苏苏州 215007

随着城市化和工业化的推进，饮用水水源地环境违法问题增多，环境安全隐患突出。2018年3月，国家生态环境部联合水利部制定了《全国集中式饮用水水源地环境保护专项行动方案》，明确提出了组织对各地区进行饮用水源地环境违法问题的排查整治工作的要求，其中桥梁穿越饮用水源保护区等敏感水体而防护措施不足的问题较为突出。为切实消除水源地污染隐患，确保饮用水安全，根据《中华人民共和国水污染防治法》、《江苏省人民代表大会常务委员会关于加强饮用水源地保护的决定》等法律法规，本文以苏州市跨越某水源地二级保护区的桥梁为例，探讨穿越水环境敏感区桥梁应采取的环境风险防范措施。

1 某水源地概况及存在问题简介

苏州市某水源地为河流型水源地，当地政府根据《饮用水水源保护区划分技术规范》（HJT 338—2007），设置了一级保护区、二级保护区和准保护区，具体情况如表1所示。

表1 苏州市某饮用水源地划分情况一览表

该饮用水源地二级保护区内，有2座城市道路桥梁跨越水体，分别为A桥（位于水源地取水口上游约610m），B桥（位于取水口下游约255m）。上述2座桥梁未设置水环境污染应急措施，若运输危化品或其他风险物质车辆发生事故，可能导致化学品泄漏进而污染饮用水源地。根据《集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求》（HJ773-2015），地表水饮用水水源地若有道路交通穿越，应设置防撞护栏、事故导流槽及事故应急池等设施。

2 桥梁环境风险防范措施

2.1 防撞护栏

桥梁和桥头路侧分别设置防撞护栏。

2.1.1 桥梁护栏

桥梁护栏的作用是防止车辆在失控状态下冲出桥梁，是保障行车安全的重要措施。对于保护区内桥梁护栏设计时，最重要的要求是尽可能防止车辆侧翻至桥下，同时也考虑最大限度的减少对乘客的伤害和减轻车辆损坏程度，并能使车辆恢复到正常的行驶方向。根据A桥、B桥实际情况，建议可设置梁柱式和组合式护栏。

梁柱式护栏：为增强桥梁护栏的防撞能力，根据2条穿越道路等级以及《公路交通安全设施设计细则》中表4.2.1-1提出的要求，建设相对应防撞等级的梁柱式护栏结构，总高度可考虑为1.6m。

组合式护栏：为了防止事故车辆在桥上发生侧翻，可在梁柱式护栏外侧，加装合适的弧形钢制护栏。高度可考虑为2.2m。根据现场实际条件，组合式护栏也可改为防落网。

2.1.2 路侧护栏

为防止事故车辆在桥头冲出路基，在桥头路侧应设置足够长度的波形梁护栏，可考虑采用SB级加强型波形梁护栏。SB级加强型波形梁护栏由防阻块、立柱和三波波形梁板组成，立柱高出路面890mm，护栏端头部分及长度均应满足相关规范要求。

2.2 桥面径流收集系统和应急池

为防止危化品运输车辆发生化学品泄漏事故，有害物质流入饮用水源保护区，应对桥面径流进行收集和导流，根据A桥和B桥的实际情况，在桥梁的边板翼缘下方设纵向管道，径流可通过桥梁泄水槽流入该纵向管道，发生事故时含有泄漏污染物的桥面径流经管道收集后流入桥头的应急事故池，最后按环保主管部门要求采用泵输至槽车等方式外运进行无害化处置。纵向管道的设计应能够保证雨天桥面不积水，其坡度、管径、材质应能满足设计降雨 条件下的排水能力。

由《道路危险货物运输管理规定》可知，我国危险化学品采用罐式专用车辆进行运输，其罐体容积不得超过20m3，本次设计按照危化品一次运输的最大量20m3考虑，在水源地二级保护区桥梁路段发生危化品运输事故后，危化品车辆罐体内的液体全部外泄，经桥面径流收集系统收集后，进入应急事故池；此外，本设计按不利情况考虑，若遇到降雨天气，应急事故池容积还需考虑汇入雨水径流量。因此，危化品车辆泄漏事故状态下，应急池容积需要同时考虑全部危化品运输车辆罐体内液体容积和泄漏事故发生期间降雨量，一般考虑30min降雨时长内的降雨量。危化品车辆泄漏事故状态下，应急池容积即桥面径流量按式1进行计算：

式中：V—收集池总容积（m3）；Q—一定降雨时长内雨水径流量（m3）。

Q=Q0×T÷1000 （2）

式中：Q0—设计径流量（L/s）；T—降雨时长（s），一般取1800s。

式中：φ—径流系数，一般沥青混凝土路面取0.95；Q—设计重现期及降雨历时内的平均降雨强度（L/s·hm2）；F—汇水的面积（hm2），B桥约为0.6hm2，A桥约为0.45hm2。

苏州大市范围内暴雨强度公式：

式中：P——设计重现期（年），城市主干道桥面排水重现期取3年；T设计降雨历时，及集流时间（s）；一般考虑为600s（10min）。

经计算，A桥桥头应设置302m3的应急池，B桥桥头应设置396m3的应急池。

为避免发生泄漏事故时，有害物质经事故池的池底和池壁下渗而导致土壤和地下水的污染，应急事故池应进行防渗设计：池底、池壁均应采用浆砌片石并作防渗处理。应急池周围应设置隔离栅栏以防人畜掉入应急池中；应急池应设置溢流管、排空管阀等装置，用于及时排空非事故期间收集的雨水。应急池的设计还应考虑沉淀和隔油功能，如此可对初期雨水进行物理净化后排放。为避免暴雨期间应急池内积累沉淀物溢出并污染水体，应急池内的沉淀物应定期清理。

2.3 施工过程污染防治措施

现有桥梁在改造过程中，应避免将建筑材料堆场设置于水源保护区范围内，雨天应做好遮盖工作，避免物料被雨水冲刷流入保护区水体中；施工废水应收集沉淀后排入周边污水管网，避免排入保护区水体；施工废弃物和弃土应收集后妥善处置，禁止随意丢弃于保护区范围。

2.4 管理措施

（1）建议在饮用水水源一级保护区内的A桥、B桥应禁止危化品或危废运输车辆通行，严格限制运输有毒有害物质的车辆通行。饮用水水源二级保护区内，严格限制运输有毒有害物质；

（2）在A桥、B桥两侧设置视频监控装置、警示牌或限速牌；

（3）制定集中式饮用水源地突发环境事件应急预案，并定期演练。

3 结语

城市道路跨越敏感水体问题应采取有效的工程措施，确保在泄漏事故发生时，泄漏液体能通过径流导排系统进入事故应急池。日常运行中应做好设施的维护管理工作，及时排空沉淀池内的雨水，保证在事故发生时有足够的有效容积用于收集事故废液。