穿越水環境敏感區橋梁風險防范措施研究

劉希雯 陸云平

1.蘇州市環科環保技術發展有限公司，江蘇蘇州 215007；2.蘇州市環境科學研究所，江蘇蘇州 215007

隨著城市化和工業化的推進，飲用水水源地環境違法問題增多，環境安全隱患突出。2018年3月，國家生態環境部聯合水利部制定了《全國集中式飲用水水源地環境保護專項行動方案》，明確提出了組織對各地區進行飲用水源地環境違法問題的排查整治工作的要求，其中橋梁穿越飲用水源保護區等敏感水體而防護措施不足的問題較為突出。為切實消除水源地污染隱患，確保飲用水安全，根據《中華人民共和國水污染防治法》、《江蘇省人民代表大會常務委員會關于加強飲用水源地保護的決定》等法律法規，本文以蘇州市跨越某水源地二級保護區的橋梁為例，探討穿越水環境敏感區橋梁應采取的環境風險防范措施。

1 某水源地概況及存在問題簡介

蘇州市某水源地為河流型水源地，當地政府根據《飲用水水源保護區劃分技術規范》（HJT 338—2007），設置了一級保護區、二級保護區和準保護區，具體情況如表1所示。

表1 蘇州市某飲用水源地劃分情況一覽表

該飲用水源地二級保護區內，有2座城市道路橋梁跨越水體，分別為A橋（位于水源地取水口上游約610m），B橋（位于取水口下游約255m）。上述2座橋梁未設置水環境污染應急措施，若運輸危化品或其他風險物質車輛發生事故，可能導致化學品泄漏進而污染飲用水源地。根據《集中式飲用水水源地規范化建設環境保護技術要求》（HJ773-2015），地表水飲用水水源地若有道路交通穿越，應設置防撞護欄、事故導流槽及事故應急池等設施。

2 橋梁環境風險防范措施

2.1 防撞護欄

橋梁和橋頭路側分別設置防撞護欄。

2.1.1 橋梁護欄

橋梁護欄的作用是防止車輛在失控狀態下沖出橋梁，是保障行車安全的重要措施。對于保護區內橋梁護欄設計時，最重要的要求是盡可能防止車輛側翻至橋下，同時也考慮最大限度的減少對乘客的傷害和減輕車輛損壞程度，并能使車輛恢復到正常的行駛方向。根據A橋、B橋實際情況，建議可設置梁柱式和組合式護欄。

梁柱式護欄：為增強橋梁護欄的防撞能力，根據2條穿越道路等級以及《公路交通安全設施設計細則》中表4.2.1-1提出的要求，建設相對應防撞等級的梁柱式護欄結構，總高度可考慮為1.6m。

組合式護欄：為了防止事故車輛在橋上發生側翻，可在梁柱式護欄外側，加裝合適的弧形鋼制護欄。高度可考慮為2.2m。根據現場實際條件，組合式護欄也可改為防落網。

2.1.2 路側護欄

為防止事故車輛在橋頭沖出路基，在橋頭路側應設置足夠長度的波形梁護欄，可考慮采用SB級加強型波形梁護欄。SB級加強型波形梁護欄由防阻塊、立柱和三波波形梁板組成，立柱高出路面890mm，護欄端頭部分及長度均應滿足相關規范要求。

2.2 橋面徑流收集系統和應急池

為防止危化品運輸車輛發生化學品泄漏事故，有害物質流入飲用水源保護區，應對橋面徑流進行收集和導流，根據A橋和B橋的實際情況，在橋梁的邊板翼緣下方設縱向管道，徑流可通過橋梁泄水槽流入該縱向管道，發生事故時含有泄漏污染物的橋面徑流經管道收集后流入橋頭的應急事故池，最后按環保主管部門要求采用泵輸至槽車等方式外運進行無害化處置。縱向管道的設計應能夠保證雨天橋面不積水，其坡度、管徑、材質應能滿足設計降雨 條件下的排水能力。

由《道路危險貨物運輸管理規定》可知，我國危險化學品采用罐式專用車輛進行運輸，其罐體容積不得超過20m3，本次設計按照?；芬淮芜\輸的最大量20m3考慮，在水源地二級保護區橋梁路段發生?；愤\輸事故后，?；奋囕v罐體內的液體全部外泄，經橋面徑流收集系統收集后，進入應急事故池；此外，本設計按不利情況考慮，若遇到降雨天氣，應急事故池容積還需考慮匯入雨水徑流量。因此，危化品車輛泄漏事故狀態下，應急池容積需要同時考慮全部危化品運輸車輛罐體內液體容積和泄漏事故發生期間降雨量，一般考慮30min降雨時長內的降雨量。危化品車輛泄漏事故狀態下，應急池容積即橋面徑流量按式1進行計算：

式中：V—收集池總容積（m3）；Q—一定降雨時長內雨水徑流量（m3）。

Q=Q0×T÷1000 （2）

式中：Q0—設計徑流量（L/s）；T—降雨時長（s），一般取1800s。

式中：φ—徑流系數，一般瀝青混凝土路面取0.95；Q—設計重現期及降雨歷時內的平均降雨強度（L/s·hm2）；F—匯水的面積（hm2），B橋約為0.6hm2，A橋約為0.45hm2。

蘇州大市范圍內暴雨強度公式：

式中：P——設計重現期（年），城市主干道橋面排水重現期取3年；T設計降雨歷時，及集流時間（s）；一般考慮為600s（10min）。

經計算，A橋橋頭應設置302m3的應急池，B橋橋頭應設置396m3的應急池。

為避免發生泄漏事故時，有害物質經事故池的池底和池壁下滲而導致土壤和地下水的污染，應急事故池應進行防滲設計：池底、池壁均應采用漿砌片石并作防滲處理。應急池周圍應設置隔離柵欄以防人畜掉入應急池中；應急池應設置溢流管、排空管閥等裝置，用于及時排空非事故期間收集的雨水。應急池的設計還應考慮沉淀和隔油功能，如此可對初期雨水進行物理凈化后排放。為避免暴雨期間應急池內積累沉淀物溢出并污染水體，應急池內的沉淀物應定期清理。

2.3 施工過程污染防治措施

現有橋梁在改造過程中，應避免將建筑材料堆場設置于水源保護區范圍內，雨天應做好遮蓋工作，避免物料被雨水沖刷流入保護區水體中；施工廢水應收集沉淀后排入周邊污水管網，避免排入保護區水體；施工廢棄物和棄土應收集后妥善處置，禁止隨意丟棄于保護區范圍。

2.4 管理措施

（1）建議在飲用水水源一級保護區內的A橋、B橋應禁止?；坊蛭U運輸車輛通行，嚴格限制運輸有毒有害物質的車輛通行。飲用水水源二級保護區內，嚴格限制運輸有毒有害物質；

（2）在A橋、B橋兩側設置視頻監控裝置、警示牌或限速牌；

（3）制定集中式飲用水源地突發環境事件應急預案，并定期演練。

3 結語

城市道路跨越敏感水體問題應采取有效的工程措施，確保在泄漏事故發生時，泄漏液體能通過徑流導排系統進入事故應急池。日常運行中應做好設施的維護管理工作，及時排空沉淀池內的雨水，保證在事故發生時有足夠的有效容積用于收集事故廢液。