《高速公路工程对当地岩溶区的影响研究研究国内外文献综述》4200字

高速公路工程对当地岩溶区的影响研究研究国内外文献综述1.1高速公路及相关设施建设水环境影响研究随着城市化进程的发展，对公路运输的需求不断增长，公路建设过程中可能需要跨河越江或跨越有饮用功能的水体，公路沿线的水体环境极易受到建设活动的影响。高速公路施工对水环境的影响包括两方面，在建设期间不合理的排水、开挖、爆破等活动引起地下水位变化，改变地下水资源埋藏和运动的条件，而在山区的公路建设活动，需要大量开挖和填筑活动，致使部分路段地下水位大幅降低，导致局部地下水资源枯竭，加剧水质恶化，造成饮用水和农业用水流失[13-15]。路基等设施的建设改变了原有地表径流的汇水流域，扰乱自然状态下的水循环，施工期间的生活污水，隧道施工废水及弃土、弃渣和油料等不善处理导致受纳水体质量下降[13,16]。施工期排放的废水主要来自施工场站生产废水，桥梁施工废水，生活垃圾受雨水冲刷而成的污水等汇入沿线水体，引起公路沿线受纳水体的SS升高[17]。根据我国不同地区自然环境特征，对公路建设的水资源影响进行分区评价，我国西南山地湿润区，县级公路和省道相较于高速和国道，对水环境的影响效应更大[18]。道路及其附属设施的建设可能伴随严重的环境干扰，高速公路土建工程对地表覆被条件的改变引起自然物质循环的改变，尤其是对水环境的影响，可能需要很长的时间恢复到原始状态。对黄土丘陵区高速公路的监测显示，由于高速公路建设，地下含水层遭到破坏，浅层地下水通过工程裂隙向深层下渗，以基流形式补给地表径流的量减少，使得地表径流量很难恢复到建设之前的水平[19]。为方便高速公路越江修建的通道，在施工过程中若管理不善，施工致使的悬浮固体物（SS）浓度升高，可能对水环境的理化性质造成持久性的破坏[20,21]。Viadero对Beaver溪的水质进行监测，高速公路进行大量的开挖和填筑，导致水质恶化，在道路建设期间及建设后进行科学管理，能有效保护公路路线对水质的影响[22]。Banerje对公路建设的环境影响评价表明，公路建设及运营期会向环境排放油类物质、固体悬浮物等，使水质恶化[23]。Peevi对BanjaLuka高速公路施工现场的监测表明，建筑机械产生的石油类物质、建筑材料的回填，可能对水质产生较大的负面影响[24]。Vijay利用遥感和GIS技术对印度NH-7公路对水体造成的影响进行评价，道路建设的不利影响包括挖掘、移除植被、机械运作和沥青铺设等，建筑活动可能导致水体内部面积减少[25]。Kneevi对Crekvena河流水质的监测表明，建筑活动对水环境理化性质产生威胁的源自石油类物质的泄露、废气排放、轮胎磨损颗粒等，高速公路建设对水质影响较小，水质恶化主要受天气条件、未经处理的生活污水的影响[26]。隧道是山区高等级公路建设中常见的大型附属工程，隧道具有对地表自然环境破坏较小、缩短里程等优点，然而隧道工程的建设不可避免会打破原有的环境状态。隧道开挖使得地下水通过新的裂隙排泄，致使邻近含水层地下水位下降，影响周围居民的正常用水需求，地下水位变动会改变自然条件下的区域流动系统，地表河流断流、井泉干涸，隧道施工污水渗入邻近含水层，污染地下水等问题[27-31]。通过对叙岭关隧道的地下水动态进行监测，隧道建设导致个别井泉水位下降，水化学及同位素监测结果表明，隧道施工期间隧址区的地下水主要离子组分变化较小，隧道施工产生的影响较弱[32]。LiH、KimYY通过对隧道施工的地下水动态变化的详细监测，利用地下水位监测数据及地下水化学成分特征，分析了隧道对地下水系统的影响范围，地下水位的变动，以及地下水化学成分变化特征[33,34]。隧道建设开始后，隧道渗水使得地下水位下降，对地表水的补给减少或消失，导致地下水水化学改变，通过多元统计分析与成分数据分析结合分析地下水化学性质，利用稳定同位素分析识别渗水的来源[35,36]。1.2岩溶区高速公路建设对水环境的影响岩溶地区地形、地貌及地质条件复杂，生态环境脆弱，公路建设作为一种长距离线性工程，其建设及运营将会对环境产生一系列影响，由于其特殊的环境地质背景，生态环境受到干扰后很难恢复。我国岩溶区面积广大，修建公路时水环境极易受损且具有不可逆性[37]。隧道开挖会破坏隧址区地下水平衡，影响地下水的正常循环，当隧道施工进入岩溶极发育地段时，可能产生大量涌水，隧道施工时使用的炸药会产生N2、O2、NO2、NH4+和钠盐等，在施工初期对水质产生的影响较大[38,39]。岩溶区桥梁桩基工程的开挖造成基岩破裂，地下水流动的方向和路径被改变，形成新的出水点，施工过程中的泥浆及生产生活废水会对沿线受纳水体造成一定污染，威胁人畜饮水及灌溉用水[40]。高速公路的路面硬化减少了岩溶水补给面积，隧道工程可能直接引起岩溶水外泄，减少地下水补给量，从而影响泉域岩溶水水量[41]。意大利国家公路局在建设前对意法边境拟建的隧道沿线岩溶泉进行水文地质和水化学调查，结合钻孔检测泉水的排泄特征和水化学变化情况，评估了岩溶泉脆弱性以及隧道开挖对岩溶泉的影响[42]。炎汝高速路基施工致使路域岩溶水理化性质改变，如水量减少、水流路径发生改变，原地下水排水口被阻断等，岩溶地下水是岩溶区居民生产生活的重要水源，公路建设对岩溶水的污染易引起群众心里恐慌[43]。付宏渊从工程地质条件、水文地质条件、隧道洞体特征及隧道施工4方面综合评价，岩溶区隧道施工对路域水环境会产生一定影响，在建设期采取相关措施可以减少对居民生产生活用水[44]。重遵高速公路的建设期间，跨河桥梁施工、建筑材料的运输与堆放受到雨水冲刷进入水体影响水环境，施工废水及生活污水中含有的SS、石油类物质，COD、BOD5等污染物直接排入水体，会造成较大污染[45]。1.3高速公路建设对岩溶区的重要性及存在的问题都巴高速的建设结束了大化、巴马县无高速公路的历史，改善了沿线乡镇的对外交通条件，解决了交通不畅的问题，为当地提供新的经济增长点。基础设施建设引发的环境地质问题在不同程度上会产生有机污染问题，岩溶区特殊的二元水系结构使地下河对环境污染特别敏感。广西是我国碳酸盐岩分布面积最广、岩溶最发育的地区之一，因岩溶引起的地质灾害频繁的出现在公路、铁路和水利水点工程等各个领域。隧道施工措施不当，可能使隧道成为集水廊道，岩溶隧道排水将线路标高以上的地下水疏干，引起井泉枯竭，影响居民生产生活用水[46,47]。云南通海泛亚铁路通海段的修建，大量隧道工程给当地环境带来了严重负面影响，导致地下水系发生改变，泉群干枯及流量减少，5个乡镇4万余人饮用水困难。重庆市高速公路建设中大量的隧道工程也带来了含水层疏干的问题，导致山区较高位置的表层岩溶泉泉水断流，严重影响了当地居民的引用水源和农作物灌溉用水[5]。隧道工程建设可能加速现代岩溶发育速度，从根本上改变其水文地质条件，岩溶化程度的加剧可能引起地面塌陷及水资源枯竭等环境地质问题[48]。都安至巴马段，沿线有较多的矿产资源、丰富的旅游资源，但特殊的地貌造成交通不便，严重制约了当地人民与发达地区的社会、文化和经济交流。随着我区交通基础建设逐步由平原向山区转移，项目建设难度加大，桥隧比提高，建设发展遇到大量隧道技术问题。广西高速公路隧道建设过程中，存在地质勘察深度不足、隧道型式采用不当、不重视隧道建设中的环境问题、没有实现动态信息化施工等问题[49]。尽管在施工前，已对道路沿线的环境地质概况进行评估，但在建设过程中也可能引起环境地质的改变而产生地质灾害。都巴高速伏龙隧道开挖填筑过程中，向工程裂隙中的土方填筑致使伏龙泉出口断流，停工降雨后伏龙泉口恢复出水，对当地居民的正常用水需求产生了影响。都巴高速的修建对当地经济发展有巨大的推动作用，促进社会经济与旅游事业的发展，应注意公路建设过程中对当地岩溶区的环境造成负面影响。参考文献[1]VijayRitesh,KushwahaVikashK,MardikarTrupti,etal.Impactofhighwayconstructiononwaterbodies:ageospatialassessment[J].Environmentalmonitoringandassessment,2017,189(8):401.[2]张军以,王腊春,马小雪,等.西南岩溶地区地下水污染及防治途径[J].水土保持通报,2014,34(02):245-249.[3]闫妍.广西岩溶区县级石漠化治理模式适宜性评价研究[D].南宁:广西师范学院,2011.[4]钱小鄂.广西岩溶地下水资源及允许开采量的探讨[J].中国岩溶,2001(02):29-34.[5]袁道先著.西南岩溶石山地区重大环境地质问题及对策研究[M].北京：科学出版社,2014[6]任坤,潘晓东,焦友军,等.贵州洪家渡盆地泉水水化学和碳同位素特征及成因[J].水文地质工程地质,2019,46(03):9-17.[7]王萍.水源保护区高速公路路面径流处理技术研究[D].西安：长安大学,2010.[8]程伟斌，李姝.岩溶地区公路建设对地下水型水源的影响及防治措施实例分析[J].武汉勘察设计,2015,(2):47-48,51[9]郭永童.跨越饮用水源保护区高速公路工程环境监理探讨——以惠州到大亚湾高速公路工程建设为例[J].广东化工,2018,45(04):116-117.[10]周建昆,甄晓云,陶磅,等.水源保护区公路建设的水环境风险分析与防控技术初探[J].公路交通科技(应用技术版),2010,6(05):216-218.[11] 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