馮榮煊 ,黃振宇
(深圳市市政設計研究院有限公司,廣東深圳 518029)
隨著我國城市化進程的加快,道路交通建設快速發展的同時,也激發了建設與環境保護的矛盾。在此情況下,生態、環保、科技、創新等理念逐步融入到工程建設中,國家對環境保護相關法律法規相繼完善,工程技術規范對相關條文更加嚴格。工程師在設計過程中也積極融入環保理念,務求使工程與自然融為一體,和諧共存,為人民提供一個更為安全、舒適的生活環境。道路的建設經常遇到環境敏感區,水源保護區即為其中之一,道路建設如何做到實現交通功能的同時減少對水源保護區的影響,需根據實際情況做好應對措施。本文以深圳市南坪快速路三期工程為例,探討了該道路在穿越水源保護區所作的對策。
深圳市南坪快速路三期工程(簡稱南坪三期)位于深圳市龍崗區和坪山新區境內,項目西起水官高速公路橫坪立交,東至聚龍路(規劃外環高速公路田頭互通立交),主線全長約22.2 km,終點建連接線與聚龍路相接,長約0.681 km。其中水官橫坪立交至中山立交路段為現狀新橫坪公路改造段,主線利用現狀,為雙向六車道,長約8.5 km,該段由于受現狀限制,設計速度采用60 km/h;中山立交至外環高速公路段為新建段,主線為雙向八車道,長約13.7 km,設計速度采用80 km/h,見圖1。

圖1 南坪三期道路總體效果圖
南坪快速路是深圳市總體規劃“七橫十三縱”的高快速路網骨架的重要組成部分,是深圳市第二圈層主要功能組團之間的聯系通道,是深圳市“東進東出、西進西出”交通戰略中重要的快速貨運通道,其建設對于市域貨運交通組織整體戰略具有極其重要的意義。南坪三期途經銅鑼徑水庫、大山陂-礦山水庫一級水源保護區,龍崗和坪山密集建成區,跨越橫坑水庫、正坑水庫、楊木坑水庫,經過碧嶺現代農業科技園、山海農場、馬巒山郊野公園、中集集團、比亞迪公司、深圳監獄及沿線多個村莊,地形、地質條件復雜,還有高壓線塔、LNG燃氣管、高壓燃氣管、成品油管、供水干管等重要市政設施,道路沿線控制因素十分復雜。該項目全線共設置15座互通立交,新建主線橋梁長3.7 km,占路線總長16.8%;設置3座分離式隧道,左線隧道(1號、2號、3號)全長1.82 km,右線隧道(1號、2號、3號長)1.73 km,占路線總長8%。道路定位為城市快速路,全線均敷設給水、雨水、污水、電力、通信、照明、燃氣等市政配套設施,項目概算總投資為42.74億元。
國家相關法律對水源保護區做出規定,主要條文要求有:《中華人民共和國水污染防治法》第五十七條規定“在飲用水水源保護區內,禁止設置排污口”,第五十八條規定“禁止在飲用水水源一級保護區內新建、改建、擴建與供水設施和保護水源無關的建設項目;已建成的與供水設施和保護水源無關的建設項目,由縣級以上人民政府責令拆除或者關閉。禁止在飲用水水源一級保護區內從事網箱養殖、旅游、游泳、垂釣或者其他可能污染飲用水水體的活動。”第五十九條規定“禁止在飲用水水源二級保護區內新建、改建、擴建排放污染物的建設項目;已建成的排放污染物的建設項目,由縣級以上人民政府責令拆除或者關閉。在飲用水水源二級保護區內從事網箱養殖、旅游等活動的,應當按照規定采取措施,防止污染飲用水水體。”環辦函【2008】667號《關于<水污染防治法>中飲用水水源保護有關規定進行法律解釋有關意見的復函》提出:針對一級水源保護區,對于既無法調整飲用水水源和保護區,又確實避讓不開的跨省公路、鐵路、輸油、輸氣和調水等重大公共、基礎設施項目,可以在充分論證的前提下批準建設。但必須具有飲用水水源應急預案,并在鋪設線路方案上科學論證,從嚴要求,并采取防遺灑、防泄露等措施,設置專用收集系統,對所收集的污水和固體廢物進行異地處理和達標排放,而且應當對施工階段提出嚴格的環保要求。
對水源保護區的污染,主要包括道路施工期及運營期污染。
(1)施工期主要污染包括:
a.施工面的水土流失,造成水庫水質懸浮物濃度增加;
b.生產廢水污染,包括施工過程中產生的水泥漿水、施工機械的沖洗水等;
c.生活污水污染,一般大型項目工期都在2~3 a或更長時間,施工期間將產生一定數量的生活廢水和污染物。
(2)運營期主要污染包括:
a.路面徑流初期雨水污染,機動車輛行駛產生一定的污染物,積壓在路面和擴散聚集在道路兩側,降雨時隨著雨水的沖刷帶入附近的排水系統,致使目標水體的污染。
b.失事車輛的油品化學危險品泄漏污染,車輛裝載常見的危險貨物主要有:各種油品(汽油、柴油、潤滑油等);化學藥品(各種酸、堿、鹽,其中很多屬于易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的危險化學品);各種氣體(很多屬于易燃易爆、劇毒品,例如液化石油氣、氯氣、氫氣、乙炔氣等)。在車輛發生意外事故,導致傾覆、容器破損時,就會產生危險貨物的泄漏,對事故現場及附近一定范圍內地表、空氣、地表水體及地下水體造成污染。
為了降低對敏感區的影響,道路通過線位繞避使之遠離敏感區是工程設計主要措施之一。大山陂-礦山水庫一級水源保護區位于坪山新區,由水域及陸域組成,保護區以北為城市密集建成區;以西為工業園區,分布有中集集團等公司;以東為居住小區及比亞迪公司;以南為馬巒山山體,也是馬巒山郊野公園所在地。一級水源保護區以南同時也是二級水源保護區范圍。南坪三期規劃線位從大山陂-礦山水庫橫穿,水庫中間有現狀大壩,兩側相連通供水。規劃線位走向基本與水庫堤壩重合,對水庫影響很大,為此,設計對該段線位做了比選論證。
該段道路主要控制點包括錦龍立交(坪鹽通道)、馬巒立交、中集集團、比亞迪公司、住宅小區、(110 kV、220 kV、500 kV) 高壓線塔、DN600超高壓(9.2 MPa)輸氣管、DN350成品油管以及DN800高壓(4.0 MPa)燃氣管等。主要敏感區為一級水源保護區、二級水源保護區。
因涉及水源保護區的工程區段敏感度高,設計對該段線位進行了多方案比選論證,結合規劃線位,共提出5個比選方案:
比選一(北線):線位從水庫大壩北側,在水體較窄處采用橋梁跨越。與規劃線位對比,該線位避免了對現狀水庫大壩的影響,但仍需跨越水庫水域。
比選二(規劃線):線位從大山陂-礦山水庫之間的堤壩位置通過,需拆除改造現狀大壩,施工風險巨大。且線位與錦龍大道相交處設置全互通立交條件受限,將影響坪鹽通道在該處接線。
比選三(中線):線位沿推薦線位經過錦龍立交后,以全隧的方式下穿一級、二級水源保護區。該方案設置約2.8 km的特長隧道,且下穿一級水源保護區水域范圍,施工難度大,后期管理維護費用高,工程投資最大。
推薦方案(南線):線位在經過山海農場、黃竹坑村后向南偏移,繞避一級水源保護區,以橋隧組合的方式穿過二級水源保護區。在水源保護區西側,該線位與坪鹽通道在黃竹坑村東側設置全互通錦龍立交,考慮該立交的設置條件,坪鹽通道線位需局部調整。在水源保護區東側,與規劃馬巒北路設置全互通菱形立交。該方案共設大山陂1、2、3號隧道,馬巒山公園1、2、3號橋,除3號隧道約190 m的范圍下穿一級水源保護區陸域外其余范圍均在一級水源保護區以外。
比選四(南線比選):為完全避讓一級水源保護區范圍,將3號隧道線位向東偏移約100 m。因南線方案路線走廊帶上并行或交叉的重要管線復雜,有高壓線塔、LNG管、成品油管、高壓燃氣管等。道路線位在此走廊帶上可供調整的余地很小,且大山陂1號隧道出口端位置受上述管線影響難以調整,故南線比選方案只能在3號隧道局部路段調整。但該方案存在幾個問題:需遷移現狀輸油管道、橋隧工程量增大、影響馬巒立交處接線及服務能力。
水源保護區路段線位比選見圖2和表1。

圖2 水源保護區路段線位比選圖

表1 水源保護區路段線位比選表
從環境保護的角度分析,因比選一北線、比選二規劃線、比選三中線均穿越一級水源保護區水域,環境風險很大,在比選時首先予以淘汰;比選四南線比選方案雖然完全避開了一級水源保護區范圍,符合水源保護相關規劃,但該方案需遷移輸油管道,一旦遷改施工造成成品油泄漏,污染飲用水源,將造成重大安全與環保刑事事故。并且成品油項目改線項目審批手續繁瑣,準備及施工周期很長,投資巨大,無論是對深圳市成品油市場供應,輸油生產安全,還是對道路項目的建設進度都將產生巨大影響。且該方案道路服務能力、實施難度和造價均高于推薦方案。因此,從環境保護以及綜合考量社會環境影響的角度,同時結合沿線城市總體規劃,設計仍推薦采用南線方案作為實施方案。該方案也最終得到了深圳市人居環境委員會的批復通過。
(1)道路縱斷面人字坡設計
結合道路縱斷面設計,將道路最高點設置在保護區中部,分別坡向保護區以外區域,以利于雨水收集排放。
(2)路面雨水、山洪水分質排放
山洪水流含污染物少,水質較好,是水庫的良好補充水源,山洪水可直接排入水庫水體。而路面雨水中含有大量的汽油廢氣、油污和固體廢棄物等,污染物種類多且含量較高[1-2],設計采取獨立的路面雨水收集系統,路基段設置雙排排水溝分別收集路面水、坡面水,在高架橋路段在橋下懸吊DN500鋼管,接入隧道內兩側新建0.6 m×0.8 m的雨水邊溝,順著道路縱坡通過邊溝排出水源保護區以外。
(3)設置雙層防撞護欄及防拋網
在通過水源保護用地區域的的橋面設置雙層防撞護欄、防拋網,預防由于車輛側翻導致的水源污染等問題。保證運營期間交通所產生的有害物質對水質的影響控制在可接受的標準之內[3]。
(4)設置事故應急池
若發生運輸危險品車輛翻車事故,可能導致危險品污染最終受納水體,大山陂水庫段可能受污染的水體為赤坳水和湯坑水(非水源保護區范圍)。設計在大山陂水庫-礦山水庫水源保護區外設置共2組隔油沉淀事故應急池,每組分道路兩側各設置一個應急事故池,單個規格為3 m×3 m×3.5 m(每組兩個總容積為63 m3)。用以臨時儲存泄露液體,給應急處理爭取時間。
(5)增加交通警示牌
在水源保護區路段安裝警示牌,提醒水源保護路段安全行車,減慢車速,防止事故發生,見圖3、圖4。

圖3 水源保護區段道路縱斷面設計圖

圖4 水源保護區段橋梁橫斷面圖(單幅)(單位:cm)
對于位于水源保護區的施工,必須采取嚴格的水環境保護措施。
(1)制定施工期的嚴格環保制度和施工設計
禁止向水源區隨意傾倒一切廢物,包括生產和生活污水、生產和生活垃圾等等。在水源區嚴格要求施工操作,防范物料灑落對水源保護區產生污染。并制定詳細的水源保護區施工設計步驟及相應的水源保護措施,并在施工中得到嚴格落實,使施工期水源保護區的功能得到保護。
(2)確保施工期的污廢水得到處理
對于生產廢水,控制重點是含油的生產廢水,應通過隔油、沉沙池處理,盡量回用,用于道路建設或除塵不對外排放。在施工現場可以設置移動生態廁所解決施工人員的如廁問題。在居民點附近施工時,避免施工期間破壞這些管道,嚴禁向雨水收集管道傾倒污染物。對收集的浸油廢料采取打包密封后連同施工營地其他危險固廢一起外運,嚴禁將廢油、施工垃圾等棄于水庫。對施工機械應做定期檢查,以保證施工機械處于良好的技術狀態下,避免或減少漏油對水體的污染。
(3)收集和及時運出臨時生活設施產出的污染物
生活垃圾要收集在有防雨棚和防地表徑流沖刷的臨時垃圾池內,避免雨淋,對地表水、及污水下滲后對地下水環境產生不良影響。
(4)臨水庫段施工的環保措施
必須嚴格要求施工人員執行相應的規章制度,自覺保護水庫,禁止向水庫隨意傾倒一切廢物。在水庫段嚴格要求施工操作,防止物料灑落對河流產生污染。對施工物資,如有毒有害物品如瀝青、油漆等不得堆放于水庫以及水源保護區附近范圍內,盡量遠離水體,妥善保管堆放并,做好防護措施。防止暴雨沖刷進入水庫。因工程建設需要而臨時堆放在水庫附近的一般建筑材料,如水泥、砂石、鋼筋等,必須設蓬蓋,必要時設圍欄。
(1)加強種植草木,以減少地表徑流水對水體的污染。
(2)加強路面管理,避免泥土撒落,維持路面清潔,盡量減輕路面徑流中懸浮物含量。
(3)加強管理維護排水設施,關注周邊水系的變化,保證現況水體的暢通。
(4)制定事故處理應急預案,一旦發生重大的事故,應立即啟動相應應急預案,以確保項目的環境風險降低到最低。
南坪三期作為深圳市的重大市政項目,穿越大山陂-礦山水庫一、二級水源保護區,環境敏感度很高,該道路以隧道方式下穿水源保護區一級區局部陸域范圍,雖然存在一定環境風險,但不穿越地表水一級飲用水源保護區的水域,并且道路進行了避讓一級水源保護區的線位比選,由于受到輸油輸氣等管線的限制,推薦方案經論證具有唯一性。除了進行線位比選外,該項目還采取了人字縱坡設計、路面雨水洪水分質排放、設置事故應急池、設置雙層防撞護欄防拋網、增設交通警示牌等設計措施,也提出了施工期、運營期的污染防治措施。
道路管理部門應重視運營期的管理,制定專門的事故應急處理預案。在落實上述各項措施前提下,對一級水源保護區的影響是可控的,也符合相關法律審批政策。
[1]陳瑩.公路路面徑流對水環境影響的評價方法初探[J].交通部上海船舶運輸科學研究所學報.2004(1):34-40.
[2]韓志強.許志鴻.初期路面徑流的收集與處理[J].公路.2004(10):33-36.
[3]于傳海.閔學生.過水源保護區的高速公路排水設計——深圳市南光高速公路設計淺談[J].四川建筑,2010,30(6):83-84.
[4]深圳市環境科學研究院.深圳市南坪快速路三期工程環境影響報告書[R].2013.