高曉雷

(中鐵十七局集團 第二工程有限公司, 西安 710043)

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黑河水源地隧洞施工環(huán)境保護實踐

高曉雷

(中鐵十七局集團 第二工程有限公司, 西安 710043)

摘要：結(jié)合引漢濟渭工程秦嶺輸水隧洞7號洞主洞位于水源地的特點，從涌水處理、污水處理、環(huán)境保護及監(jiān)測等四個方面，闡述了在隧洞施工過程中，水源地環(huán)境保護的具體施工措施及需要達到的標(biāo)準(zhǔn)。通過這些措施的應(yīng)用，在環(huán)境保護工作上取得了一定的成績，總結(jié)出了水源地隧洞施工中的一些環(huán)境保護經(jīng)驗，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：水庫區(qū)；水源地；施工；環(huán)境保護

1工程概況

黑河水庫位于陜西省西安市周至縣秦嶺山中，水庫面積4.55平方公里，總庫容2億立方米。水庫為西安市最主要的水源地，日供水能力110萬噸，占全市供水總量的80%。為了保護水源地安全，西安市在黑河水源地設(shè)立了黑河公安分局負責(zé)治安和防控有毒有害危險品，西安市環(huán)保局設(shè)立了環(huán)?？傉緦λ吹厮|(zhì)進行監(jiān)測，西安市水務(wù)局下設(shè)水源地管理辦公室，同時還頒布了《西安市黑河引水系統(tǒng)保護條例》、《西安市城市飲用水源污染防治管理條例》等地方法規(guī)。

引漢濟謂工程秦嶺輸水隧洞7號洞洞口位于黑河水庫上游6km處黑河右岸，斜井總長1877m，主洞全長8122m，其中向上游延伸3569m，下游延伸4553m。主洞段預(yù)測總正常涌水量6423m3/d，可能出現(xiàn)的總最大涌水量12846m3/d，安全生產(chǎn)及環(huán)境保護壓力巨大，需進行專項環(huán)保治理。

2隧洞涌水處理

洞口設(shè)置一處規(guī)模為8000m3/d的涌水及施工廢水處理站，出水水質(zhì)達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中的Ⅱ類水標(biāo)準(zhǔn)[1]后，排入黑河。廢水處理采用“高效沉淀池+快濾池+活性炭濾池”工藝，所產(chǎn)生的污泥，經(jīng)離心脫水機脫水后形成含水率小于70%的泥餅，外運至王家河棄渣場處置。

2.1綜合操作間

綜合操作間用于放置加藥設(shè)備、反洗風(fēng)機、污泥脫水設(shè)備以及PLC控制設(shè)備等，主要包含污泥脫水間、加藥間、反洗風(fēng)機房、配電間及控制室?？刂剖以O(shè)置自控系統(tǒng)，主要完成各種畫面的瀏覽及編輯報警，各種趨勢圖顯示，設(shè)備的控制面板，用時間、事件或其它設(shè)備發(fā)出控制的基本單元機制，完成各種歷史數(shù)據(jù)分析，統(tǒng)計過程控制，綜合操作間及其設(shè)備布置如圖1所示。

圖1　綜合操作間設(shè)備布置示意圖

2.2高效沉淀池單元

混凝劑及絮凝劑與原水在高效沉淀池內(nèi)完成混合、反應(yīng)、絮凝過程，并在沉淀區(qū)完成泥水分離，用于去除原水中的懸浮物及大分子有機物。

圖2　高效沉淀池立面布置示意圖(①絮凝攪拌機、②刮泥機、③斜管)

高效沉淀池為鋼結(jié)構(gòu)，并進行防腐處理，廢水處理規(guī)模為333m3/h。高效沉淀池包括絮凝池、推流區(qū)及沉淀池，出水自流進入快濾池，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

高效沉淀池的進水由電動閥控制，閥門之后安裝電磁流量計，用以測量廢水的流量，并控制混凝藥劑的投加量，沉淀池的出水管路上設(shè)置濁度儀，檢測處理后的水質(zhì)情況。絮凝池設(shè)置慢速提升推流式攪拌機，將形成的礬花推流至斜管沉淀池完成泥水分離。沉淀池底部設(shè)置污泥泵，用來完成污泥的回流和排放?；亓魑勰喙芫€上安裝污泥濃度計和電磁流量計，用來控制污泥回流量和剩余污泥的排放，剩余污泥排至位于脫水機房內(nèi)的污泥儲池中。

2.3快濾池單元

圖3　快濾池立面布置示意圖

快濾池用于截留、吸附水中殘余的細小懸浮顆粒和石油類物質(zhì)，同時去除部分有機物，以保證出水達標(biāo)?？鞛V池為鋼結(jié)構(gòu)，并進行防腐處理，廢水處理規(guī)模為333m3/h。濾池內(nèi)部分為獨立運行的3格，出水自流進入活性炭濾池。

每格濾池設(shè)置水頭損失儀一臺，當(dāng)濾池阻力增加，水頭損失儀達到設(shè)置值時，向PLC發(fā)出反洗指令，進入反洗隊列。濾池反洗水取自排放水池，氣源來自綜合操作間里的鼓風(fēng)機，反洗排水自流排至低位的廢水池，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.4活性炭濾池單元

圖4　活性炭濾池立面布置示意圖

活性炭濾池主要用于吸附水中殘余的石油類物質(zhì)和微量有害物質(zhì)，以確保出水達標(biāo)?；钚蕴繛V池為鋼結(jié)構(gòu)，并進行防腐處理，廢水處理規(guī)模為333m3/h。每座濾池內(nèi)部分為獨立運行的3格，出水自流進入排放水池。

每格濾池設(shè)置水頭損失儀一臺。當(dāng)濾池阻力增加，水頭損失儀達到設(shè)置值時，向PLC發(fā)出反洗指令，進入反洗隊列。濾池反洗水取自排放水池，排至廢水池，反洗鼓風(fēng)機和反洗泵與快濾池共用。

2.5排放水池單元

排放水池用于收集、暫存濾池出水，兼做濾池反洗水池，多余出水溢流排出站外。排放水池為矩形全地下式池體，池容滿足一臺水泵15min流量要求即可。池體上部是綜合操作間，便于反洗水泵的提升。

2.6廢水池單元

廢水池用于收集、暫存濾池反沖洗水、脫水機濾液，然后通過泵提返回高效沉淀池進水端。廢水池有效池容滿足收集一組濾池的反洗排水的需要即可，為60m3矩形全地下式池體，與排放水池聯(lián)建，設(shè)置污水提升泵2臺，由池內(nèi)液位開關(guān)控制反洗水泵工作。

圖5　排放水池及廢水池平面布置示意圖

3營區(qū)生活污水處理

依據(jù)環(huán)評報告的要求，營區(qū)生活污水處理后要回用于道路抑塵灑水和綠化，不能外排。因此營區(qū)生活污水處理執(zhí)行《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)的相關(guān)要求[2]，主要控制指標(biāo)如表1所示。

表1　營區(qū)生活污水處理排放控制指標(biāo)表

營區(qū)衛(wèi)生間的尺寸根據(jù)服務(wù)人數(shù)確定，男廁按照每10人設(shè)一個蹲位，小便器與蹲位數(shù)量相同；女廁按照每5人設(shè)一個蹲位設(shè)計，衛(wèi)生器具均采用節(jié)水型水沖廁所。依據(jù)各區(qū)域衛(wèi)生間的服務(wù)人數(shù)和排水定額確定化糞池容積，化糞池水力停留時間24h，清掏周期180天。為防止一體化污水處理設(shè)備污堵，在化糞池出水區(qū)設(shè)置提籃格柵。

營區(qū)生活用水、衛(wèi)生廢水及收集的雨水全部通過管道和地埋溝渠匯入污水處理站，營區(qū)生活污水處理站設(shè)置一體化污水處理裝置和調(diào)節(jié)池各一個，調(diào)節(jié)池用于暫存污水，水力停留時間為8h，出水經(jīng)泵提進入一體化污水處理裝置。營區(qū)生活污水處理的工藝流程(見圖6)為：

(1)生活污水經(jīng)化糞池處理后自流進入調(diào)節(jié)池，再經(jīng)均質(zhì)、均量后，污水經(jīng)泵提升進入地埋式一體化污水處理設(shè)備。

(2)在一體化污水處理設(shè)備中，污水在微生物的同化與異化作用，污染物被降解轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氮氣、細菌本體，污水被凈化。

圖6　營區(qū)生活污水處理工藝流程圖

(3)二沉池出水再經(jīng)泵提升進入石英砂過濾器，進一步去除SS、COD等污染物質(zhì)，濾后水自流進入中水池暫存；

(4)在中水池進水端投加消毒藥劑，保證回用水細菌指標(biāo)達標(biāo)，檢測合格后向各用水點供水。

(5)沉淀池的剩余污泥提升排入化糞池再行消解，殘余污泥利用化糞池定期清掏外運處置。

4施工區(qū)環(huán)境保護措施

施工區(qū)環(huán)境保護主要涉及噪聲污染、建筑垃圾、便道揚塵及渣場防護，根據(jù)不同類型采用不同的環(huán)保措施。

對于主要聲源為施工通風(fēng)機和拌合站，施工通風(fēng)機在尾部設(shè)置整音罩，以降低噪音分貝；對拌合樓進行封閉，既降低了噪音污染，又防止了揚塵污染。

建筑垃圾集中收集，定期外運至棄渣場。7號洞設(shè)計的王家河棄渣場至洞口距離為15.8km，為增強工效，在進場便道外側(cè)設(shè)置臨時轉(zhuǎn)渣場一處，洞內(nèi)開挖石方先臨時棄于轉(zhuǎn)渣場，再外運至棄渣場。轉(zhuǎn)渣場坡腳設(shè)置重力式擋墻，坡面整體采用干碼片石防護，以防止渣料流失；轉(zhuǎn)渣場坡腳種植爬山虎予以綠化整個坡面，爬山虎采用植生袋扦插方式種植[3]。

施工便道采用人工清掃，并沿線設(shè)置噴灑管道，每6m設(shè)置一處360°旋轉(zhuǎn)噴頭，定期自動噴灑，噴灑水流來自一體化污水處理設(shè)備的中水池。

5環(huán)境監(jiān)測及監(jiān)督

為確保環(huán)境保護措施得力，項目部設(shè)置了獨立的環(huán)保部，由環(huán)保部負責(zé)各項規(guī)章制度的制定及主抓環(huán)保措施的具體落實。為實時監(jiān)督污水處理效果，在出水口設(shè)置了太陽能監(jiān)測儀，全天候?qū)ε湃牒诤拥乃鬟M行監(jiān)控，防止環(huán)保事故的發(fā)生。

6結(jié)語

通過以上措施，引漢濟渭工程秦嶺7號洞主洞施工過程中，在環(huán)境保護工作上取得了一定的成績，達到了較好的效果，項目部被評為水利部“文明工地”稱號。經(jīng)過現(xiàn)場實踐應(yīng)用，并不斷總結(jié)分析，總結(jié)出了水源地隧洞施工中的一些環(huán)境保護經(jīng)驗，為類似工程的施工提供了參考和借鑒，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻：

[1]國家環(huán)境保護總局.國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB3838-2002 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB/T18920-2002 城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)[S]. 北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

[3]李政辛，孫海燕.隧道工程測量的精度分析與測量方案設(shè)計[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010，28(1)：93-97.

責(zé)任編輯：程艷艷

Practice of Tunnel Construction Environment Prevention in Heihe Water Source Areas

GAO Xiaolei

(No.2 Engineering Co.,Ltd., China Railway 17 Bureau Group， Xi′an 710043, China)

Abstract：Combining with the characteristics that the main tunnel of Qinling water delivery tunnels No.7 in the project of leading Han to Wei River is located in water source areas, this paper discusses the concrete construction measures and standards needed to be achieved in the process of construction from treatments of gushing water and sewage as well as environmental protection. By applying these measures, some achievements have been made in environmental protection work, experiences of tunnel construction in water source areas have been summed up, having good results.

Keywords：reservoir area; water source area; construction; environmental protection

中圖分類號：X3

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-3907(2016)02-0028-04

作者簡介：高曉雷(1983-)，男，遼寧朝陽人，工程師，主要從事隧道施工方面研究。

收稿日期：2015-10-18