高速公路工程對(duì)當(dāng)?shù)貛r溶區(qū)的影響研究研究國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.1高速公路及相關(guān)設(shè)施建設(shè)水環(huán)境影響研究隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，對(duì)公路運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，公路建設(shè)過程中可能需要跨河越江或跨越有飲用功能的水體，公路沿線的水體環(huán)境極易受到建設(shè)活動(dòng)的影響。高速公路施工對(duì)水環(huán)境的影響包括兩方面，在建設(shè)期間不合理的排水、開挖、爆破等活動(dòng)引起地下水位變化，改變地下水資源埋藏和運(yùn)動(dòng)的條件，而在山區(qū)的公路建設(shè)活動(dòng)，需要大量開挖和填筑活動(dòng)，致使部分路段地下水位大幅降低，導(dǎo)致局部地下水資源枯竭，加劇水質(zhì)惡化，造成飲用水和農(nóng)業(yè)用水流失[13-15]。路基等設(shè)施的建設(shè)改變了原有地表徑流的匯水流域，擾亂自然狀態(tài)下的水循環(huán)，施工期間的生活污水，隧道施工廢水及棄土、棄渣和油料等不善處理導(dǎo)致受納水體質(zhì)量下降[13,16]。施工期排放的廢水主要來自施工場(chǎng)站生產(chǎn)廢水，橋梁施工廢水，生活垃圾受雨水沖刷而成的污水等匯入沿線水體，引起公路沿線受納水體的SS升高[17]。根據(jù)我國(guó)不同地區(qū)自然環(huán)境特征，對(duì)公路建設(shè)的水資源影響進(jìn)行分區(qū)評(píng)價(jià)，我國(guó)西南山地濕潤(rùn)區(qū)，縣級(jí)公路和省道相較于高速和國(guó)道，對(duì)水環(huán)境的影響效應(yīng)更大[18]。道路及其附屬設(shè)施的建設(shè)可能伴隨嚴(yán)重的環(huán)境干擾，高速公路土建工程對(duì)地表覆被條件的改變引起自然物質(zhì)循環(huán)的改變，尤其是對(duì)水環(huán)境的影響，可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間恢復(fù)到原始狀態(tài)。對(duì)黃土丘陵區(qū)高速公路的監(jiān)測(cè)顯示，由于高速公路建設(shè)，地下含水層遭到破壞，淺層地下水通過工程裂隙向深層下滲，以基流形式補(bǔ)給地表徑流的量減少，使得地表徑流量很難恢復(fù)到建設(shè)之前的水平[19]。為方便高速公路越江修建的通道，在施工過程中若管理不善，施工致使的懸浮固體物（SS）濃度升高，可能對(duì)水環(huán)境的理化性質(zhì)造成持久性的破壞[20,21]。Viadero對(duì)Beaver溪的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，高速公路進(jìn)行大量的開挖和填筑，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，在道路建設(shè)期間及建設(shè)后進(jìn)行科學(xué)管理，能有效保護(hù)公路路線對(duì)水質(zhì)的影響[22]。Banerje對(duì)公路建設(shè)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)表明，公路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)期會(huì)向環(huán)境排放油類物質(zhì)、固體懸浮物等，使水質(zhì)惡化[23]。Peevi對(duì)BanjaLuka高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)表明，建筑機(jī)械產(chǎn)生的石油類物質(zhì)、建筑材料的回填，可能對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響[24]。Vijay利用遙感和GIS技術(shù)對(duì)印度NH-7公路對(duì)水體造成的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，道路建設(shè)的不利影響包括挖掘、移除植被、機(jī)械運(yùn)作和瀝青鋪設(shè)等，建筑活動(dòng)可能導(dǎo)致水體內(nèi)部面積減少[25]。Kneevi對(duì)Crekvena河流水質(zhì)的監(jiān)測(cè)表明，建筑活動(dòng)對(duì)水環(huán)境理化性質(zhì)產(chǎn)生威脅的源自石油類物質(zhì)的泄露、廢氣排放、輪胎磨損顆粒等，高速公路建設(shè)對(duì)水質(zhì)影響較小，水質(zhì)惡化主要受天氣條件、未經(jīng)處理的生活污水的影響[26]。隧道是山區(qū)高等級(jí)公路建設(shè)中常見的大型附屬工程，隧道具有對(duì)地表自然環(huán)境破壞較小、縮短里程等優(yōu)點(diǎn)，然而隧道工程的建設(shè)不可避免會(huì)打破原有的環(huán)境狀態(tài)。隧道開挖使得地下水通過新的裂隙排泄，致使鄰近含水層地下水位下降，影響周圍居民的正常用水需求，地下水位變動(dòng)會(huì)改變自然條件下的區(qū)域流動(dòng)系統(tǒng)，地表河流斷流、井泉干涸，隧道施工污水滲入鄰近含水層，污染地下水等問題[27-31]。通過對(duì)敘嶺關(guān)隧道的地下水動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，隧道建設(shè)導(dǎo)致個(gè)別井泉水位下降，水化學(xué)及同位素監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，隧道施工期間隧址區(qū)的地下水主要離子組分變化較小，隧道施工產(chǎn)生的影響較弱[32]。LiH、KimYY通過對(duì)隧道施工的地下水動(dòng)態(tài)變化的詳細(xì)監(jiān)測(cè)，利用地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及地下水化學(xué)成分特征，分析了隧道對(duì)地下水系統(tǒng)的影響范圍，地下水位的變動(dòng)，以及地下水化學(xué)成分變化特征[33,34]。隧道建設(shè)開始后，隧道滲水使得地下水位下降，對(duì)地表水的補(bǔ)給減少或消失，導(dǎo)致地下水水化學(xué)改變，通過多元統(tǒng)計(jì)分析與成分?jǐn)?shù)據(jù)分析結(jié)合分析地下水化學(xué)性質(zhì)，利用穩(wěn)定同位素分析識(shí)別滲水的來源[35,36]。1.2巖溶區(qū)高速公路建設(shè)對(duì)水環(huán)境的影響巖溶地區(qū)地形、地貌及地質(zhì)條件復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境脆弱，公路建設(shè)作為一種長(zhǎng)距離線性工程，其建設(shè)及運(yùn)營(yíng)將會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一系列影響，由于其特殊的環(huán)境地質(zhì)背景，生態(tài)環(huán)境受到干擾后很難恢復(fù)。我國(guó)巖溶區(qū)面積廣大，修建公路時(shí)水環(huán)境極易受損且具有不可逆性[37]。隧道開挖會(huì)破壞隧址區(qū)地下水平衡，影響地下水的正常循環(huán)，當(dāng)隧道施工進(jìn)入巖溶極發(fā)育地段時(shí)，可能產(chǎn)生大量涌水，隧道施工時(shí)使用的炸藥會(huì)產(chǎn)生N2、O2、NO2、NH4+和鈉鹽等，在施工初期對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生的影響較大[38,39]。巖溶區(qū)橋梁樁基工程的開挖造成基巖破裂，地下水流動(dòng)的方向和路徑被改變，形成新的出水點(diǎn)，施工過程中的泥漿及生產(chǎn)生活廢水會(huì)對(duì)沿線受納水體造成一定污染，威脅人畜飲水及灌溉用水[40]。高速公路的路面硬化減少了巖溶水補(bǔ)給面積，隧道工程可能直接引起巖溶水外泄，減少地下水補(bǔ)給量，從而影響泉域巖溶水水量[41]。意大利國(guó)家公路局在建設(shè)前對(duì)意法邊境擬建的隧道沿線巖溶泉進(jìn)行水文地質(zhì)和水化學(xué)調(diào)查，結(jié)合鉆孔檢測(cè)泉水的排泄特征和水化學(xué)變化情況，評(píng)估了巖溶泉脆弱性以及隧道開挖對(duì)巖溶泉的影響[42]。炎汝高速路基施工致使路域巖溶水理化性質(zhì)改變，如水量減少、水流路徑發(fā)生改變，原地下水排水口被阻斷等，巖溶地下水是巖溶區(qū)居民生產(chǎn)生活的重要水源，公路建設(shè)對(duì)巖溶水的污染易引起群眾心里恐慌[43]。付宏淵從工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、隧道洞體特征及隧道施工4方面綜合評(píng)價(jià)，巖溶區(qū)隧道施工對(duì)路域水環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定影響，在建設(shè)期采取相關(guān)措施可以減少對(duì)居民生產(chǎn)生活用水[44]。重遵高速公路的建設(shè)期間，跨河橋梁施工、建筑材料的運(yùn)輸與堆放受到雨水沖刷進(jìn)入水體影響水環(huán)境，施工廢水及生活污水中含有的SS、石油類物質(zhì)，COD、BOD5等污染物直接排入水體，會(huì)造成較大污染[45]。1.3高速公路建設(shè)對(duì)巖溶區(qū)的重要性及存在的問題都巴高速的建設(shè)結(jié)束了大化、巴馬縣無高速公路的歷史，改善了沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)的對(duì)外交通條件，解決了交通不暢的問題，為當(dāng)?shù)靥峁┬碌慕?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問題在不同程度上會(huì)產(chǎn)生有機(jī)污染問題，巖溶區(qū)特殊的二元水系結(jié)構(gòu)使地下河對(duì)環(huán)境污染特別敏感。廣西是我國(guó)碳酸鹽巖分布面積最廣、巖溶最發(fā)育的地區(qū)之一，因巖溶引起的地質(zhì)災(zāi)害頻繁的出現(xiàn)在公路、鐵路和水利水點(diǎn)工程等各個(gè)領(lǐng)域。隧道施工措施不當(dāng)，可能使隧道成為集水廊道，巖溶隧道排水將線路標(biāo)高以上的地下水疏干，引起井泉枯竭，影響居民生產(chǎn)生活用水[46,47]。云南通海泛亞鐵路通海段的修建，大量隧道工程給當(dāng)?shù)丨h(huán)境帶來了嚴(yán)重負(fù)面影響，導(dǎo)致地下水系發(fā)生改變，泉群干枯及流量減少，5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)4萬余人飲用水困難。重慶市高速公路建設(shè)中大量的隧道工程也帶來了含水層疏干的問題，導(dǎo)致山區(qū)較高位置的表層巖溶泉泉水?dāng)嗔鳎瑖?yán)重影響了當(dāng)?shù)鼐用竦囊盟春娃r(nóng)作物灌溉用水[5]。隧道工程建設(shè)可能加速現(xiàn)代巖溶發(fā)育速度，從根本上改變其水文地質(zhì)條件，巖溶化程度的加劇可能引起地面塌陷及水資源枯竭等環(huán)境地質(zhì)問題[48]。都安至巴馬段，沿線有較多的礦產(chǎn)資源、豐富的旅游資源，但特殊的地貌造成交通不便，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厝嗣衽c發(fā)達(dá)地區(qū)的社會(huì)、文化和經(jīng)濟(jì)交流。隨著我區(qū)交通基礎(chǔ)建設(shè)逐步由平原向山區(qū)轉(zhuǎn)移，項(xiàng)目建設(shè)難度加大，橋隧比提高，建設(shè)發(fā)展遇到大量隧道技術(shù)問題。廣西高速公路隧道建設(shè)過程中，存在地質(zhì)勘察深度不足、隧道型式采用不當(dāng)、不重視隧道建設(shè)中的環(huán)境問題、沒有實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)信息化施工等問題[49]。盡管在施工前，已對(duì)道路沿線的環(huán)境地質(zhì)概況進(jìn)行評(píng)估，但在建設(shè)過程中也可能引起環(huán)境地質(zhì)的改變而產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害。都巴高速伏龍隧道開挖填筑過程中，向工程裂隙中的土方填筑致使伏龍泉出口斷流，停工降雨后伏龍泉口恢復(fù)出水，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦恼Ｓ盟枨螽a(chǎn)生了影響。都巴高速的修建對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展有巨大的推動(dòng)作用，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與旅游事業(yè)的發(fā)展，應(yīng)注意公路建設(shè)過程中對(duì)當(dāng)?shù)貛r溶區(qū)的環(huán)境造成負(fù)面影響。參考文獻(xiàn)[1]VijayRitesh,KushwahaVikashK,MardikarTrupti,etal.Impactofhighwayconstructiononwaterbodies:ageospatialassessment[J].Environmentalmonitoringandassessment,2017,189(8):401.[2]張軍以,王臘春,馬小雪,等.西南巖溶地區(qū)地下水污染及防治途徑[J].水土保持通報(bào),2014,34(02):245-249.[3]閆妍.廣西巖溶區(qū)縣級(jí)石漠化治理模式適宜性評(píng)價(jià)研究[D].南寧:廣西師范學(xué)院,2011.[4]錢小鄂.廣西巖溶地下水資源及允許開采量的探討[J].中國(guó)巖溶,2001(02):29-34.[5]袁道先著.西南巖溶石山地區(qū)重大環(huán)境地質(zhì)問題及對(duì)策研究[M].北京：科學(xué)出版社,2014[6]任坤,潘曉東,焦友軍,等.貴州洪家渡盆地泉水水化學(xué)和碳同位素特征及成因[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2019,46(03):9-17.[7]王萍.水源保護(hù)區(qū)高速公路路面徑流處理技術(shù)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué),2010.[8]程偉斌，李姝.巖溶地區(qū)公路建設(shè)對(duì)地下水型水源的影響及防治措施實(shí)例分析[J].武漢勘察設(shè)計(jì),2015,(2):47-48,51[9]郭永童.跨越飲用水源保護(hù)區(qū)高速公路工程環(huán)境監(jiān)理探討——以惠州到大亞灣高速公路工程建設(shè)為例[J].廣東化工,2018,45(04):116-117.[10]周建昆,甄曉云,陶磅,等.水源保護(hù)區(qū)公路建設(shè)的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析與防控技術(shù)初探[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2010,6(05):216-218.[11] 孫鵬,王燕飛,于魯冀.高速公路建設(shè)對(duì)水源保護(hù)區(qū)的影響及防護(hù)措施[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(16):5195-5197+5200.[12] 李云濤,吳家勇,毛志剛.公路項(xiàng)目穿越飲用水水源保護(hù)區(qū)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范措施探討[J].西部交通科技,2012(09):78-82.[13]王穎.高速公路建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)[D].成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.[14] 張林洪,王甦達(dá),唐正光,等.水對(duì)公路工程的危害及公路建設(shè)對(duì)水環(huán)境的影響[J].災(zāi)害學(xué),2008(01):76-81.[15] 王艷華.高速公路對(duì)水文生態(tài)的影響及應(yīng)對(duì)策略研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué),2015.[16] 房丹.高速公路建設(shè)對(duì)水運(yùn)移環(huán)境的影響研究[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.[17] 王虹霽.江蘇省綠色公路評(píng)價(jià)體系研究[D].南京：東南大學(xué),2019.[18] 張衛(wèi)香.公路建設(shè)對(duì)水資源的影響分區(qū)及區(qū)域差異研究[D].北京：北京師范大學(xué),2009[19]馬建業(yè),張揚(yáng),劉哲.高速公路建設(shè)對(duì)紙坊溝流域地下水補(bǔ)給的影響[J].西部大開發(fā)(土地開發(fā)工程研究),2019,4(01):65-70.[20] LetiziaCocchiglia,PatrickJ.Purcell,MaryKelly-Quinn.ACriticalReviewoftheEffectsofMotorwayRiver-CrossingConstructionontheAquaticEnvironment[J].FreshwaterReviews,2012,5(2):141-168.[21] PurcellP,BruenM,O'SullivanJ,etal.WaterqualitymonitoringduringtheconstructionoftheM3motorwayinIreland[J].Water&EnvironmentJournal,2012,26(2):175-183.[22] RogerC.Viadero,RonaldH.Fortney.Water-QualityAssessmentandEnvironmentalImpactMinimizationforHighwayConstructioninaMiningimpactedWatershed:TheBeaverCreekDrainage[J].SoutheasternNaturalist,2015,14(sp7):112-120.[23]PolashBanerjee,MrinalK.Ghose.Spatialanalysisofenvironmentalimpactsofhighwayprojectswithspecialemphasisonmountainousarea:anoverview[J].ImpactAssessmentandProjectAppraisal,2016,34(4):279-293.[24] DU?ICAP,NEBOJ?K.IMPACTOFTHECONSTRUCTIONSITEOFAPARTOFTHEBANJALUKA-DOBOJMOTORWAYONTHEQUALITYOFWATERINTHERIVERSVRBASANDCRKVENA[J].ArhivzaTehnickeNauke/ArchivesforTechnicalSciences,2017,17(1):99-106.[25] VijayRitesh,KushwahaVikashK,MardikarTrupti,etal.Impactofhighwayconstructiononwaterbodies:ageospatialassessment[J].Environmentalmonitoringandassessment,2017,189(8):401.[26] KneeviN,PeeviD.IMPACTANALYSISOFTHEBANJALUKA-DOBOJMOTORWAYCONSTRUCTIONONTHEQUALITYOFWATERCOURSESWITHALOWERRECEIVINGCAPACITY[J].ArchivesforTechnicalSciences,2020,1(22):79-85.[27] ValentinaVincenzi,AlessandroGargini,NicoGoldscheider.UsingtracertestsandhydrologicalobservationstoevaluateeffectsoftunneldrainageongroundwaterandsurfacewatersintheNorthernApennines(Italy)[J].HydrogeologyJournal,2009,17(1):135-150.[28]JuanRamonRaposo,JorgeMolinero,JorgeDafonte.Quantitativeevaluationofhydrogeologicalimpactproducedbytunnelconstructionusingwaterbalancemodels[J].EngineeringGeology,2010,116(3/4):323-332.[29] FredrikMossmark,LarsO.Ericsson,MalinNorin,etal.Hydrochemicalchangescausedbyundergroundconstructions-AcasestudyoftheKattlebergrailtunnel[J].EngineeringGeology,2015,191:86-98.[30] GOLIANM,KATIBEHH,SINGHVP,etal.Predictionoftunnellingimpactonflowratesofadjacentextractionwaterwells[J].QuarterlyJournalofEngineeringGeology&Hydrogeology,2019,Vol.53(2):236-251.[31] Marina?uk,Igor