水源保护区铁路工程论文

近年来，为加强城镇生活饮用水水源地管理，确保人民群众生活饮用水安全，各地对饮用水水源保护区进行了划定。根据《中华人民共和国水污染防治法》(2008年2月修订、2008年6月1日起施行)第五十九条，“禁止在饮用水水源二级保护区内新建、改建、扩建排放污染物的建设项目;已建成的排放污染物的建设项目，由县级以上人民政府责令拆除或者关闭。”《关于＜水污染防治法＞中饮用水水源保护有关规定进行法律解释有关意见的复函》(环办函［2008］667号)指出:“根据新《水污染防治法》立法目的和上述规定，‘排放污染物的建设项目’，应当是指因排放废水、废气、废渣等污染物可能对水体产生影响的建设项目，包括排污口未设在保护区内的建设项目。

1铁路与饮用水水源保护区关系

铁路大郑线，始建于1921～1925年，线路全长370km，共有车站29个，是国家I级非电气化铁路，是贯通吉、辽、蒙三省区的重要客货运输通道。运输物资为煤炭、木材、原油、粮食、机械设备、矿建材料、钢铁、非金属矿石及日用工业品等。为提高既有线运输效率，完善区域路网结构，促进区域经济社会发展，构建绿色交通、发展低碳经济、节能减排的交通运输体系，对大郑线进行增建二线及电气化改造。根据《双辽市人民政府关于划分和保护双辽市区生活饮用水源地的通知》(双政发［2004］17号)和《双辽市第三水源地下水生活饮用水源保护区划图》中的划分方案，既有铁路(里程:大郑线K361+000～K365+000)以路基形式通过双辽市第三水源地下水生活饮用水源二级保护区和准保护区，全长4．0km，其中二级保护区内2．6km。一级保护区共12眼水源井，位于既有铁路南侧，一级保护区距离既有铁路最近为36m。

2铁路工程对地下水源地的影响分析

铁路工程在施工期和运营期对地下水饮用水源地均有影响。地下水与地表水、大气降水有直接或间接的联系，因而地下水饮用水源地的地表区域［5］大气、水、土壤受到污染，地下水环境也会受到不良影响。

2．1施工期地下水环境影响分析

该工程铺轨基地、存梁场和存碴场距双辽市第三水源地下水生活饮用水源地准保护区边界大于1km。施工期的影响为路基挖方、填方施工对地下水的影响。

(1)K361+000～365+000段所在区域地下水埋深6．0～8．1m，含水层厚度介于25．98～31．6m间，富水类型为孔隙潜水。工程在该段增建二线需清理地表及挖深2．0～2．72m，路基施工基本上不揭露地下水露头，不会对区域地下水流场产生影响。

(2)由于挖方施工造成地下水水位埋深变浅2～3m，从而加速地下水蒸发。本项目路基工程工期安排6个月，挖方后马上进行路基填方工程，挖方施工造成地下水水位埋深变浅的时间很短，基本不会影响地下水蒸发量，不会引起地下水水位变化。

(3)工程设计在增建第二线路基地段，既有线路基面高度不变，沿既有线道床坡脚处向外做成4%的排水横坡，不会截留降雨地表径流。填方施工对地下水的影响是局部的、临时性的。对地下水饮用水源地总体环境而言，仍可保持其自然状态。

2．2营运期地下水环境影响分析

根据工程设计，在穿越地下水饮用水源二级保护区内改造的内容仅为增建二线和架设接触网，无新建牵引变电所等。营运期，水源地保护区范围内无排污口，不存在固定污染源和污染物排放。因此，正常运行条件下不存在对地下水环境的影响问题，地下水环境仍可处于其自然状态，不会造成地下水水质污染。影响主要是危险品运输车辆产生的环境风险事故。

(1)目前部分列车技术比较落后，粪便通过导便筒直接排放到轨道路基上。为改善铁路沿线环境卫生，铁路部门已逐步对旅客列车进行厕所改造，旅客列车改为密闭式厕所，采用集便器或抽真空负压等技术，将污染物收集起来，到站后再将污染物排放到排污站。

(2)根据2010年和2012年地方环境监测站对该水源地的例行监测数据，CODMn、NH3－N枯水期和丰水期均出现超标。主要是农业生产过程中，氮肥利用率低，在降水及灌水等淋溶作用下污染地下水。铁路工程在施工期和营运期对地下水CODMn、NH3－N两项指标不会产生影响，故工程建设不会对水源保护区水质产生影响。

(3)内燃机车污染物排放的对局部大气环境的影响较大。距机车排放处约30m，大气环境中NOx浓度日均值比背景值高出33．3%～66．7%，TSP度日均值比背景值高出10．3%～33．3%［6］。实施电气化改造，使用电力机车牵引后，地下水饮用水源地的地表区域大气环境将得到改善。

(4)据调查，本线运输货运为煤炭及矿建、粮食、油类、化工品、化肥农药等货物。随着我国国民经济持续快速增长和铁路运输的飞速发展，铁路运输中石油、化工、危险化学品的运输铁路工程量正逐年增加，这些物品在运输、编组、罐装、储存等环节上发生突发性环境污染事故的潜在危险也在不断增加［7，8］。营运期，环境风险事故来源于机车油类、化工品化肥农药等泄露或遗撒，污染土壤，在重力作用下入渗，受大气降水的淋滤作用进入地下水。但此类污染源具有点源、瞬时污染特点，对土壤和地下水的污染是有限的、局部的。线路经过的区域以冲积土、草甸土、风沙土为主，当轻质油泄露后在风沙土地区地表形成的油层厚度为2cm，石油入渗1m和2m所需的时间分别为10．3h和23．1h［9］。石油类产品大多属于非水相液体，往往会在地下不同的位置聚集形成若干个非水相液体油聚集区，成为地下水长期、连续的污染源［10］。而因此必须采取严格的风险防范措施，避免对地下水造成影响。

3环境保护和环境风险防控措施

根据《吉林省城镇饮用水水源保护条例》第二十四条，“新建公路、铁路、桥梁项目，原则上不得穿越饮用水水源一级保护区。因工程条件和自然因素限制，确需穿越饮用水水源二级保护区或准保护区的，应当经城镇饮用水水源保护区原审批机关批准，建设单位制定并落实环境风险防范措施。”

3．1设计施工期水源地保护措

施(1)进行线路方案必选，进一步优化调整。既有铁路经过上述饮用水水源二级保护区和准保护区，设计针对增建二线提供了三个方案:①既有线南侧增建二线;②既有线北侧增建二线;③既有线北侧增建二线单绕。方案三无疑对水源保护区最有利，但因西辽河地形限制仍需穿越二级保护区和准保护区2．2km，且运行期线路与一级保护区间距与其他两方案相比差别不大，但新增占地，新增敏感点，且新增敏感点受夹于两条铁轨之间，受噪声振动影响较大，百姓出行不便。该饮用水源保护区成立晚于铁路，建设供水管线时已设置护涵并在既有线南侧延长护涵，为铁路增建二线预留保护措施。确实无法避绕水源保护区，设计阶段应对该区水文地质情况作详细调查，针对增建二线上跨供水管线路段，采取必要的设计措施，以不影响市区居民供水。(2)施工期，铺轨基地存梁场和存碴场依托现有车站，距地下水饮用水源地准保护区边界大于1km。施工期不在水源地保护区范围内设材料设备存放场、不在地下水源地保护区范围内设取土场、弃土场，不在地下水源保护区范围内设施工营地，禁止向水源保护区范围内丢弃、堆放垃圾、排放污水，最大限度降低本项目对水源地环境影响，保护水源的安全。(3)施工单位应主动与水源地保护区主管部门取得联系，严格按照水源地有关保护规定组织安排施工作业。按线施工，铁路施工便道要合理规划、布局，尽量利用原有的机耕路或老路，运输车辆按照指定路线运行。施工运输车辆加盖棚布，防止材料洒落，产生扬尘，影响水源区环境。加强施工期环境管理［11－13］，采取严格的环境保护措施，工程施工不会对地下水源水质的产生影响。

3．2营运期水源地保护措施

(1)在水源地保护区边界设置水源地标志、警示牌。(2)为保护地下水饮用水源地的地表区域环境卫生，在水源地保护区通行时，对未采用密闭式厕所的旅客列车采取临时封闭厕所的措施。(3)加强危险品运输管理，铁道部下发了《关于加强危险货物运输安全管理的紧急通知》，严格控制危险货物运输流向和危险货物运输全过程管理，确保危险货物运输安全。加强危险品日常运行的安全管理，防范事故发生。对运输危险品和化学品的车辆，加强自备罐车检修、更换、充装计量管理，严格把关货物包装检测等环节［14］，做好线路、机车、车辆的维护、检修及大修，保证设备完好，在水源地保护区段采取限速运行等措施，避免货车侧翻脱线，保证列车安全运行。(4)本段线路为低路基且是直线运行，距离两侧车站较近，车速低，不必设置护轮轨。采取径流水收集系统，保护区外设置沉淀池，做好全线危险化学品事故防范。穿越水源地保护区的地段均为路基段，在路基两侧设置防渗浆砌石排水沟，利用重力将排水引至保护区两端事故污水收集池。非降雨情况下，发生危险品或油类泄露事故时，收集至排水沟和收集池，等待处理;降雨情况下，发生危险品或油类泄露事故时，污染物随雨水汇至集水池，再经油水分离设备处理，监测达标后，根据当地环保部门意见进行有效处置，防止地下水环境污染。集水池容积应能满足雨水和危险品或油类混合液体停留30min［15］。路基排水沟和收集池应有专人负责维护，及时排除积水，保证事故状态下的使用功能。周围受污染的土壤和道砟必须换填，使用改性玉米秸秆［16］等吸附剂油类，按照环保部门意见运至指定地点进行有效处置。(5)制订环境风险事故应急预案，设计、施工、建设、运营管理单位、水源地保护区管理部门和当地环保部门保持信息系统畅通，应急车辆、物资和设备依托既有车站，一旦发生泄漏、脱轨等事故时，能够及时、有效的采取应急和防范措施，将环境风险降至最低。

4结论

我国经济社会发展处于重要战略机遇期，铁路旅客运输和货物运输需求将继续保持快速增长，铁路复线率和电化率比“十一五”期间有大幅提高。建议可研阶段，注重环保选线，增加比选方案，尽量避绕水源保护区。既有铁路经过地下水饮用水源地二级保护区和准保护区，受工程条件和自然因素限制，增建二线和电气化改造无法避绕保护区的，在设计、施工和运营期需采取严格保护措施，并在铁路工程铺设线路方案上科学论证，制定并落实必要的环境风险防范措施。

作者:张婧 潘颖 单位:沈阳沈铁环宇工程咨询有限公司