引调水输水隧洞施工对水生态系统影响研究

杜丽娟，王家福

（1.内蒙古绰勒水利水电有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010020；2.内蒙古自治区水利事业发展中心，内蒙古 呼和浩特 010020）

在引调水工程的输水隧洞施工过程中，会出现地下水位下降、地面沉降和水土流失等严重环境生态问题。随着国家环保要求越来越严格，如何做好输水隧洞施工过程的生态环保工作越来越受到人们的重视。

1 水生态系统影响分析

1.1 地下水位的降低

山体中存在着大量的空隙，这些空隙是地下水的贮存场所和转移通道。输水隧洞施工必然会造成部分地下水的贮存点及转移通道被破坏，使得原有地下水含量减少，进而会形成一系列生态环境问题，如地表出现沉降、地表水出现枯竭、地表植被枯萎、土壤沙化等。因此，从生态环境保护角度出发，输水隧洞施工期间必须采取相应措施保护水资源[1]。

1.2 地表水体的污染

在输水隧洞施工中，会产生隧洞施工废水，这些废水一般含有油类和SS。如果不经任何处理直接排放，将对受纳水体产生污染。如果受纳水体中SS 浓度过大，会对动植物造成严重影响，改变其生长结构，甚至造成死亡。废水直接排放还会造成受纳水体pH 的改变，使水质遭到破坏。输水隧洞施工中的灌浆材料被用于填封岩体的裂隙，注浆药液一旦流入地下水中，会造成周围泉水和溪水的污染。输水隧洞施工废水不经处理直接排放会造成很大危害，必须采取必要的处理措施。

1.3 水土流失

输水隧洞施工会产生大量的弃渣，目前，国内弃渣治理措施还不够完善，大量弃渣未采取任何有效处理措施而就地堆积、随意乱弃，不仅造成土地被侵占，还会破坏植被，使表层肥土被压埋，对所在区域的农业生产造成很大影响。更为严重的是，所弃的废渣在上游会有一定面积的集水区，当遇大雨天时，废渣在雨水冲刷作用下，有害物质会随雨水渗入地层，使大面积土壤受到污染，同时也致使土粒流失，土壤养分和水分损失，肥力下降，危害植物的生长。流失的渣土进入下游河道和库塘将对河流防洪产生极大的负面影响，甚至带来灾难。

2 对策研究

2.1 防止地下水位的降低及水土流失应采取的措施

2.1.1 施工控制排放型排放水技术

输水隧洞施工控制排放型排放水是在半封闭式防水的基础上，依据对水位和地层变形的检测数据，及时调整排水量，不仅降低了一次性造价，还维持了地下水平衡。目前常用的输水隧洞施工控制排放型排放水技术：1）在排水管上加设阀门，当排水孔内压力低于阀门开启压力时，阀门关闭，当排水孔压力高于阀门开启压力时，阀门开启减压；2）对涌水段采取注浆堵水措施，同时在涌水段混凝土衬砌背后加设排水系统减压，达到实现混凝土衬砌结构安全的目的[2]。

2.1.2 衬砌结构的防水技术

目前，输水隧洞衬砌结构设计中常用的防水措施主要有以下几种。

1）模筑混凝土衬砌防水技术

模筑混凝土自身就具有较强的抗渗阻水能力，若可以确保混凝土衬砌的抗渗防水性能，就不需要配合其他防水和堵水措施。模筑混凝土衬砌防水是最基本、最经济合理的防水措施。

2）喷射混凝土防水技术

输水隧洞施工过程中，若围岩出现面积较大、但水量和压力均较小的裂隙渗水时，可在进行初期支护的时候采用喷射混凝土进行堵水。

3）超前管棚支护防水技术

输水隧洞突水和突泥一般发生在开挖及初期支护环节，并且通常均是因支护未跟上或支护强度不够造成的。因此，加强支护是防水处理的关键，而管棚支护是最常用的预支护措施。

2.2 防止地表水体污染采取的措施

目前，输水隧洞施工废水中的SS 类物质一般是通过设置沉淀池进行沉淀处理。根据相关调查分析，废水中的油类污染物主要与施工采用的设备种类、设备的维修养护及废漏油的收集管理等有密切的关系。油类污染物一般主要来自施工机械用油的跑冒滴漏，对其的控制主要是加强油类的源头控制和采取一些注浆堵水措施。对废水含油量较大的情况，一般需要通过单独设置隔油气浮处理设施进行处理[3]。

2.3 水土流失采取的措施

2.3.1 合理选择弃渣场

输水隧洞施工产生的废渣不妥善处理必然会对生态环境产生很大的影响。在进行工程设计时，需合理选择弃渣场位置，尽量选择在水文地质条件稳定、周围无水流的低洼地带。在满足弃渣容量需求的前提下，合理占地，同时将弃渣对周围环境的影响尽可能降到最低。

2.3.2 弃渣的多级挡护

在进行输水隧洞施工弃渣处理时，需要做到“先挡后弃”。一般用干砌片石和浆砌片石修筑挡渣墙，做好挡护，防止弃渣被雨水冲刷到周围水体，对水生态系统造成不利影响。若弃渣场下游有农田和水库时，需要考虑多级挡护，防止山洪冲毁挡渣墙造成严重的水体流失等问题。

2.3.3 弃渣场地绿化及复垦

在输水隧洞施工完毕后，不可避免地会形成较大的弃渣场。工程结束后，若不对弃渣场进行及时的水保措施，很容易造成水土流失情况的出现。因此，在工程施工结束前，需要对弃渣场进行平整，并植树种草或进行复垦还耕，对渣土进行稳定。为提高施工单位的积极性，在工程前期阶段需考虑渣场绿化及复垦费用，同时将此部分内容纳入到验收工作中，确保相关工作可以顺利地完成。

3 结语

引调水工程中，输水隧洞的设计施工是整个工程的重要组成部分，而输水隧洞施工过程对水生态保护具有极为重要的意义。在进行输水隧洞施工时，应根据环保要求，对现有输水隧洞施工的方法进行改进，完善施工工艺，加入相应的环境保护措施，确保施工过程的生态环境达标，把引调水施工过程中输水隧洞施工对水系统及周边环境造成的不良影响降到最低。