安 娟,胡德勝,馬興華
(1.廣東河海工程咨詢有限公司,廣東 廣州 510635;2.西安交通大學法學院,陜西 西安 710049;3.珠江水利委員會珠江水利科學研究院,廣州 510611)
21世紀以來,隨著我國城市化進程的加快,城市建設日新月異,建筑規模越來越大,各種高樓大廈不斷矗立在各大中小城市。然而,隨著建筑規模的增大,開挖基坑的面積和深度也逐漸加大,基坑開挖時由于地下水的原因,會出現基坑積水或土質稀軟,工人難以立足,無法施工;“流砂現象”導致邊坡塌方,地質破壞;內部基坑土體發生較大的位移,影響鄰近建筑物的安全等問題。因此,保持基坑干燥狀態和邊坡穩定,才能做到安全施工[1],因此需要排干地基中的地下水后才能開始建設。目前我國在地基中排干地下水的常用做法是降水法:在地基范圍內布置多個排水管道,不日不夜地抽取地下水,降低地下水位,直到地基中的水排干為止,然后把從地基中抽出來的地下水直接排到市政排水管網,和城市生活污水一起排往污水溝。
但是,在我國城市建設過程中,水、土地、礦產等資源日益短缺,特別是人類和其他一切生物賴以生存和發展的水資源。在干旱半干旱地區,由于地表徑流缺少,對地下水資源的需求很大,排干水的傳統做法的直接后果是在很大程度上浪費了地下水資源,使水資源短缺問題越發尖銳。本文正是基于此,對建設工地排干水問題進行探討,有非常重要的理論意義和現實指導意義。
1.1.1 誘發地質災害
大范圍內的長期抽排地下水會導致地殼表層和深部地質環境發生極大的、常具有不良后果的變化,主要表現為巖層疏干后引起其物理力學狀態和應力狀態變化,將使地基土承載力降低[2],招致地面塌陷、地面沉降、開裂和誘發地震活動,直接或間接危及地面建筑物和地下設施的安全。
1.1.2 破壞生態環境
在抽排水影響下,地表地下水的動力循環條件發生了改變,急劇的地下水位下降將會改變巖體含水狀況及化學平衡,對環境造成一定的破壞[3]。在沿海地區,當地下水位過度下降,將會造成海水入侵,首先污染地下淺層水,破壞水質,進而通過地下含水層之間的越流補給,在垂向底層剖面上相互滲透混合,致使深層淡水受到污染。
1.1.3 破壞水資源天然平衡狀態
區域性地下水位下降,地表水與地下水的天然聯系將受到破壞,地區水資源均衡結構和地下水動態特征將發生變化。同時,過多的地下排干水,特別是在干旱半干旱地區,可以形成數千平方公里的地下水降落漏斗,地下水補給、徑流、排泄條件都將發生重大變化,區域徑流方向和水文地質作用總方向也發生變化,并且會造成地下水淡水資源枯竭,水質惡化,河水斷流,排干水形成的降落漏斗區及影響區的城市供水、農田供水資源驟減,泉群及井點干涸[4]。大量的地下排干水,人為地破壞了水資源天然平衡狀態。
1.1.4 極大浪費水資源
由于目前建設工地排干的地下水大多都是以污水的形式排放到污水渠中,致使大量的清潔能源白白地浪費掉,導致我國有限的水資源更加枯竭。假設以口徑為10 cm的管子,抽水速率為10 cm/s,一天抽水10個小時,在地基處埋布設10根管子,這樣一天的抽水量大為282.74 m3的水量,一個月按30 d計算將抽掉8 482.3 m3的水量,以人口生活定額80升/(人·天)計算,相當于3 534人的生活用水。可現實的情況是,建設工地在日夜不停地排干地下水,這樣浪費的水量將相當可觀。
1.2.1 國家現行法律管理中存在空白
現行《取水許可和水資源費征收管理條例》(2006年)中規定,為保障礦井等地下工程施工安全和生產安全必須進行臨時應急取(排)水的,免于申請取水許可證和繳納水資源費[5]。在條例中,可以看出國家對建設工地排干水可以免于申請取水許可證。這說明在建設工地排干水管理方面,在國家法律上是存在一定的空白。
1.2.2 部門管理上的限制
管理上受條件限制,未能形成管理上的一致力量,不能只靠水利部門抓,市政、城管、規劃、環保和國土等管理部門沒有建立部門聯動機制,沒有制定一定的法規得以執行,導致水資源無法統一調度。
1.2.3 施工技術的限制
施工技術跟不上,或者施工費用較高,一些成熟的、先進的技術不能得到應用。并且,對成熟的技術經驗缺乏總結,重要的問題缺乏研究。
實踐證明,建設工地排干水資源化的安全性在很大程度上不僅取決于它的技術先進程度,而且取決于管理體系的科學性和有效性。針對各建筑工地排水的無政府狀況,由水利、市政、城管、規劃、環保和國土等部門組成管理機構,將工地排干水納入整個水資源管理體系中進行統一管制,按照獨立性、法制性、透明性原則,由國家一級管理機構負責立法和制定政策,行業管理機構負責制定標準和規范,各管理機構負責組織和監督實施,建立起切實有效的管制措施。
2.1.1 完善相關的監測、管理措施
排干水再次利用所產生的結垢、滋生細菌、發生黑臭現象及污染環境等可能性較大,因此應完善相關的監測、管理措施,對工地排干水定期不定期地做水質化驗,以便按不同用水標準制定相應的開發利用規劃,防止二次污染的產生,避免盲目開發引起嚴重不良的用水后果。
2.1.2 強力推行工地排干水許可制度,構建完備的水價體系及處罰機制
目前,在城市水資源開發利用過程中所產生的一系列環境問題相對應的外部成本沒有在現行水價(費)體系中得到正確反映,在全國范圍內尚未建立城市生活污水的排放收費制度[6]。在建設工地上,地下水資源被無償或低價使用。基于水資源所有權和經營權分離及水資源的稀缺性,需要有償使用地下水資源,并以價格形式反映在水價構成中,構建完備的水價體系,實行工地排干水許可和排干水設施使用收費制度,對于排放量超過允許量的建設方,制定嚴格的處罰機制,規范建設工地排干水的管理。
2.1.3 建設工地排干水再生機制及相應的激勵政策
建設工地排干水再生具有巨大的環境經濟效益,應綜合考慮水質、水量等因素,從水循環的大方向分析,在干旱半干旱地區,建議成立建設工地排干水再生機制,把再生機制納入水資源利用整體系統中進行水量平衡規劃,并制定嚴格的用水總量限制,建立相應的激勵政策。
2.1.4 制定相應標準
對于建設工地排干水所造成的地下水位下降、水體污染、水源枯竭或地面塌陷以及綜合開發利用等問題,至今還沒有明文規定,使得水行政主管部門無法可依。因此,需要出臺一套建設工地排干水的排放標準、相關規定以及綜合開發利用的優惠政策,盡快將工地排干水的管理納入法制軌道[4]。
2.2.1 積極對施工新技術推廣應用
為了保護生態環境、節約水資源,在建設施工中要盡量采用保護和利用地下水的施工工藝和施工方法。比如采用旋噴水泥止水帷幕的施工設計方案,即在基坑開挖之前在需要開挖的側面和底面形成一層止水幃幕,在需要開挖部分一定距離周圍采用注漿的方式將注漿材料壓入土體的孔隙之中,將地下水止于基坑之外,如沉井法、灌漿法、地下連續墻等方法,這樣可以減少地下水的抽取量,保護地下水資源。與降水法相比,止水帷幕在開挖部分周圍形成隔水層而不用采取強制降水的方式完成施工,對地下水和周圍土體的影響較小,還可以對開挖周邊土體起到加固的作用。但是止水帷幕一般造價較高,在處理地下水問題時,也要與降水方案綜合分析來確定方案[7]。
另一種減少抽排地下水的方法,是在基坑邊抽取地下水,同時在離基坑稍遠處回灌抽取的地下水,在保持基坑內地下水位較低的情況下,保持基坑外較高的地下水位[3,9]。
2.2.2 合理利用工地排干水資源
政府應鼓勵綜合利用工地排干水,對于抽取的地下水,在滿足施工要求的情況下要充分利用,如果選取合理的建設排干水處理方式以及充分地加以利用,則干旱半干旱地區排干水資源化在建設中將會起到非常有效的作用,同時也會表現出良好的經濟效益和社會效益。
建設工地排干水的利用主要在兩個方面:一個是本建筑施工中的利用,如建筑施工用水、工地鋼筋混凝土的養護、現場臨時消防用水、場地除塵和清洗用水等;另一個是本建筑施工外用水,施工單位可以主動與園林、環衛部門和居民社區聯系,將其用于周邊指定建筑施工周邊的綠化用水、市政景觀用水以及生態用水等。
建設工地排干水利用效益主要表現在:首先,緩解干旱半干旱地區用水不足的矛盾。在干旱半干旱地區,由于水資源總量小,其時空分布差異較大,使水資源顯得更為短缺,特別是用于生態修復與建設、城市景觀環境用水等極為不足。其次,減少污染,改善環境質量。合理利用建設工地排干水,可以減少污水排放數量,改善生態環境,同時也降低污水直接下滲對地下水產生的危害,保證地表和地下水資源的安全。
由于水資源價值定論的誤導,形成了目前的重淡水資源開發利用,輕廢水資源的二次或多次開發利用的局面[10]。首先應充分利用各種新聞媒介,通過多種途徑和方式的教育宣傳,在全社會樹立珍惜水、保護水、節約水的責任感、緊迫感和危機感,提高全民節水意識,樹立新時期水資源的價值觀;其次國家應調整政策導向,促進對區域淡水資源,特別是干旱半干旱地區淡水資源價值的再認識,利用價格杠桿促進對建設工地排干水的開發利用,真正做到開源與節流并舉。
由于全球性的水資源短缺,特別是在干旱半干旱地區,水資源短缺現象特別嚴重,然而,人們在建設施工的過程中將地下排干水白白地浪費掉,而沒有進行處理利用,這樣使得有限的水資源更為短缺。因此,本文正是針對建設工地排干水問題進行探討,總結出目前建設工地排干水處理中所造成的危害以及現實管理中存在的問題,提出了建設工地排干水資源化的合理建議,包括:(1)健全建設工地排干水資源化管理體制;(2)開展排干水利用的理論和技術研究;(3)加強宣傳,樹立新時期水資源價值觀。
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[5]取水許可和水資源費征收管理條例[J].http://www.chinawater.com.cn/pub/zgsl/newscenter/dbtxw/t20060307_172386.htm.2006.
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[10]王文瑞,南忠仁.西北干旱內陸區廢水利用與生態環境建設[J].干旱區資源與環境.2004,18(8):143-148.