杜麗娟,王家福
(1.內(nèi)蒙古綽勒水利水電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)水利事業(yè)發(fā)展中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)
在引調(diào)水工程的輸水隧洞施工過程中,會出現(xiàn)地下水位下降、地面沉降和水土流失等嚴重環(huán)境生態(tài)問題。隨著國家環(huán)保要求越來越嚴格,如何做好輸水隧洞施工過程的生態(tài)環(huán)保工作越來越受到人們的重視。
山體中存在著大量的空隙,這些空隙是地下水的貯存場所和轉(zhuǎn)移通道。輸水隧洞施工必然會造成部分地下水的貯存點及轉(zhuǎn)移通道被破壞,使得原有地下水含量減少,進而會形成一系列生態(tài)環(huán)境問題,如地表出現(xiàn)沉降、地表水出現(xiàn)枯竭、地表植被枯萎、土壤沙化等。因此,從生態(tài)環(huán)境保護角度出發(fā),輸水隧洞施工期間必須采取相應(yīng)措施保護水資源[1]。
在輸水隧洞施工中,會產(chǎn)生隧洞施工廢水,這些廢水一般含有油類和SS。如果不經(jīng)任何處理直接排放,將對受納水體產(chǎn)生污染。如果受納水體中SS 濃度過大,會對動植物造成嚴重影響,改變其生長結(jié)構(gòu),甚至造成死亡。廢水直接排放還會造成受納水體pH 的改變,使水質(zhì)遭到破壞。輸水隧洞施工中的灌漿材料被用于填封巖體的裂隙,注漿藥液一旦流入地下水中,會造成周圍泉水和溪水的污染。輸水隧洞施工廢水不經(jīng)處理直接排放會造成很大危害,必須采取必要的處理措施。
輸水隧洞施工會產(chǎn)生大量的棄渣,目前,國內(nèi)棄渣治理措施還不夠完善,大量棄渣未采取任何有效處理措施而就地堆積、隨意亂棄,不僅造成土地被侵占,還會破壞植被,使表層肥土被壓埋,對所在區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成很大影響。更為嚴重的是,所棄的廢渣在上游會有一定面積的集水區(qū),當(dāng)遇大雨天時,廢渣在雨水沖刷作用下,有害物質(zhì)會隨雨水滲入地層,使大面積土壤受到污染,同時也致使土粒流失,土壤養(yǎng)分和水分損失,肥力下降,危害植物的生長。流失的渣土進入下游河道和庫塘將對河流防洪產(chǎn)生極大的負面影響,甚至帶來災(zāi)難。
2.1.1 施工控制排放型排放水技術(shù)
輸水隧洞施工控制排放型排放水是在半封閉式防水的基礎(chǔ)上,依據(jù)對水位和地層變形的檢測數(shù)據(jù),及時調(diào)整排水量,不僅降低了一次性造價,還維持了地下水平衡。目前常用的輸水隧洞施工控制排放型排放水技術(shù):1)在排水管上加設(shè)閥門,當(dāng)排水孔內(nèi)壓力低于閥門開啟壓力時,閥門關(guān)閉,當(dāng)排水孔壓力高于閥門開啟壓力時,閥門開啟減壓;2)對涌水段采取注漿堵水措施,同時在涌水段混凝土襯砌背后加設(shè)排水系統(tǒng)減壓,達到實現(xiàn)混凝土襯砌結(jié)構(gòu)安全的目的[2]。
2.1.2 襯砌結(jié)構(gòu)的防水技術(shù)
目前,輸水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用的防水措施主要有以下幾種。
1)模筑混凝土襯砌防水技術(shù)
模筑混凝土自身就具有較強的抗?jié)B阻水能力,若可以確?;炷烈r砌的抗?jié)B防水性能,就不需要配合其他防水和堵水措施。模筑混凝土襯砌防水是最基本、最經(jīng)濟合理的防水措施。
2)噴射混凝土防水技術(shù)
輸水隧洞施工過程中,若圍巖出現(xiàn)面積較大、但水量和壓力均較小的裂隙滲水時,可在進行初期支護的時候采用噴射混凝土進行堵水。
3)超前管棚支護防水技術(shù)
輸水隧洞突水和突泥一般發(fā)生在開挖及初期支護環(huán)節(jié),并且通常均是因支護未跟上或支護強度不夠造成的。因此,加強支護是防水處理的關(guān)鍵,而管棚支護是最常用的預(yù)支護措施。
目前,輸水隧洞施工廢水中的SS 類物質(zhì)一般是通過設(shè)置沉淀池進行沉淀處理。根據(jù)相關(guān)調(diào)查分析,廢水中的油類污染物主要與施工采用的設(shè)備種類、設(shè)備的維修養(yǎng)護及廢漏油的收集管理等有密切的關(guān)系。油類污染物一般主要來自施工機械用油的跑冒滴漏,對其的控制主要是加強油類的源頭控制和采取一些注漿堵水措施。對廢水含油量較大的情況,一般需要通過單獨設(shè)置隔油氣浮處理設(shè)施進行處理[3]。
2.3.1 合理選擇棄渣場
輸水隧洞施工產(chǎn)生的廢渣不妥善處理必然會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生很大的影響。在進行工程設(shè)計時,需合理選擇棄渣場位置,盡量選擇在水文地質(zhì)條件穩(wěn)定、周圍無水流的低洼地帶。在滿足棄渣容量需求的前提下,合理占地,同時將棄渣對周圍環(huán)境的影響盡可能降到最低。
2.3.2 棄渣的多級擋護
在進行輸水隧洞施工棄渣處理時,需要做到“先擋后棄”。一般用干砌片石和漿砌片石修筑擋渣墻,做好擋護,防止棄渣被雨水沖刷到周圍水體,對水生態(tài)系統(tǒng)造成不利影響。若棄渣場下游有農(nóng)田和水庫時,需要考慮多級擋護,防止山洪沖毀擋渣墻造成嚴重的水體流失等問題。
2.3.3 棄渣場地綠化及復(fù)墾
在輸水隧洞施工完畢后,不可避免地會形成較大的棄渣場。工程結(jié)束后,若不對棄渣場進行及時的水保措施,很容易造成水土流失情況的出現(xiàn)。因此,在工程施工結(jié)束前,需要對棄渣場進行平整,并植樹種草或進行復(fù)墾還耕,對渣土進行穩(wěn)定。為提高施工單位的積極性,在工程前期階段需考慮渣場綠化及復(fù)墾費用,同時將此部分內(nèi)容納入到驗收工作中,確保相關(guān)工作可以順利地完成。
引調(diào)水工程中,輸水隧洞的設(shè)計施工是整個工程的重要組成部分,而輸水隧洞施工過程對水生態(tài)保護具有極為重要的意義。在進行輸水隧洞施工時,應(yīng)根據(jù)環(huán)保要求,對現(xiàn)有輸水隧洞施工的方法進行改進,完善施工工藝,加入相應(yīng)的環(huán)境保護措施,確保施工過程的生態(tài)環(huán)境達標(biāo),把引調(diào)水施工過程中輸水隧洞施工對水系統(tǒng)及周邊環(huán)境造成的不良影響降到最低。