旬邑至鳳翔高速穿越白荻溝水源地可行性分析

王 旭 蔡 澤

(西安同展環(huán)境咨詢有限公司，陜西 西安 710054)

1 高速公路與水源地關(guān)系

旬邑至鳳翔高速公路是國(guó)家高速公路網(wǎng)的橫向聯(lián)絡(luò)線菏澤至寶雞高速公路陜西境的組成部分，也是陜西省高速公路合陽(yáng)至鳳翔高速公路的西段。項(xiàng)目路線起于咸陽(yáng)市旬邑縣赤道社區(qū)，連接已建銀百高速公路，在彬州市西側(cè)下河村處與福銀高速共線至太峪鎮(zhèn)處分離，途經(jīng)麟游縣、止于鳳翔縣柳林鎮(zhèn)。公路向東與銀百高速公路相接，向西與銀昆高速公路相接，路線全長(zhǎng)123.7 km，采用雙向四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80 km/h。

鳳翔縣白荻溝水庫(kù)水源地位于寶雞市鳳翔縣姚家溝鎮(zhèn)亢家河村境內(nèi)，是一座以城鎮(zhèn)飲用水供水為主，兼有灌溉、工業(yè)和防洪等綜合效益的中型水庫(kù)。水庫(kù)總流域面積234 km2，主要匯集了上游祝家河、澗渠河、青渠河等河流，總庫(kù)容1 465萬(wàn)m3[1]。鳳翔縣白荻溝水庫(kù)飲用水水源地保護(hù)區(qū)于2007年經(jīng)陜西省人民政府首次劃分，于2020年進(jìn)行調(diào)整，保護(hù)區(qū)劃分為一級(jí)保護(hù)區(qū)、二級(jí)保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū)。

根據(jù)路線方案并結(jié)合水源地范圍可知，高速公路在共計(jì)6 344 m位于白荻溝水庫(kù)水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)，其中路基共計(jì)9處，長(zhǎng)度為1 597 m，橋梁共計(jì)9座，長(zhǎng)度1 972 m，隧道共計(jì)3座，長(zhǎng)度2 775 m。

2 路線走向唯一性分析

旬邑至鳳翔高速公路起點(diǎn)位于咸陽(yáng)市旬邑縣赤道社區(qū)，向西經(jīng)麟游縣到達(dá)項(xiàng)目終點(diǎn)寶雞市鳳翔縣柳林鎮(zhèn)，路線在白荻溝水庫(kù)水源地路段總體走向?yàn)橛蓶|北至西南方向，為了減少高速公路建設(shè)對(duì)白荻溝水庫(kù)水源地的影響，項(xiàng)目在穿越原白荻溝水庫(kù)水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)提出了2個(gè)避讓方案進(jìn)行深入論證。

2.1 北側(cè)避讓方案

北側(cè)避讓方案由麟游縣向西沿省道306布線至良舍鎮(zhèn)，為了避開路線西南側(cè)白荻溝水庫(kù)水源地，該廊道地形地貌以中低沖溝、崎嶇起伏的黃土地貌為主，路線需設(shè)置5座隧道群合計(jì)長(zhǎng)約21.4 km方可避讓白荻溝水庫(kù)水源地，該廊道方案較現(xiàn)施工方案需新增路線長(zhǎng)度約5.5 km，同時(shí)該廊道屬于新建廊道，路線所處走廊無(wú)重要城鎮(zhèn)，對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)作用有限。此外，路線在群力水庫(kù)段高程1 100 m，糜桿橋段高程850 m，兩點(diǎn)間距8.8 km，平均縱坡2.8%，屬于長(zhǎng)大縱坡，行車存在較大安全隱患。因此，從安全行車和工程因素角度分析，該廊道不符合建設(shè)要求。

2.2 南側(cè)避讓方案

北側(cè)避讓方案由麟游縣向西至良舍鎮(zhèn)，為了避開路線西南側(cè)白荻溝水庫(kù)水源地，該廊道地形地貌以連續(xù)中高山地貌為主，所處溝道自然縱坡較大，幾乎無(wú)可利用溝道進(jìn)行展線，良舍段高程約1 200 m，岐山縣高程約700 m，兩地高差500 m，平均縱坡2.0%，其間北山山梁海拔1 500 m，因此均需采用隧道形式布設(shè)，隧道長(zhǎng)度約19 km，屬特長(zhǎng)隧道；線位侵入岐山縣西側(cè)的周公廟鳳凰山遺址保護(hù)區(qū)范圍，該保護(hù)區(qū)屬國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，且岐山縣以北范圍還規(guī)劃有周公廟風(fēng)景名勝區(qū)，線位布設(shè)對(duì)其影響較大；根據(jù)陜西省寶雞市路網(wǎng)規(guī)劃，岐山至鳳翔段已規(guī)劃有眉縣經(jīng)岐山至鳳翔公路，該路線走向與該兩項(xiàng)目重疊，與區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃干擾較大，經(jīng)隧道后至鳳翔縣糜桿橋路段分布近十余個(gè)村莊，營(yíng)運(yùn)期噪聲對(duì)村莊影響較大，同時(shí)方案較現(xiàn)方案需新增路線長(zhǎng)度約15 km。因此，從文物保護(hù)、風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃、相關(guān)路網(wǎng)規(guī)劃、工程因素和角度分析，該廊道不符合建設(shè)要求。

2.3 施工圖方案

項(xiàng)目由麟游縣向西至良舍鎮(zhèn)后，向西設(shè)石馬溝隧道沿南溝口溝道布線，下穿寶麟鐵路，經(jīng)夏家灣村后與白荻溝水庫(kù)東側(cè)設(shè)劉家山1號(hào)隧道和2號(hào)隧道后至姚家溝鎮(zhèn)。施工圖方案共計(jì)約6 344 m位于白荻溝水庫(kù)水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)，線路距離一級(jí)保護(hù)區(qū)水域邊界最近約160 m，距離一級(jí)保護(hù)區(qū)陸域邊界最近約30 m。該廊道方案總體利用現(xiàn)有鳳麟公路廊道，同時(shí)考慮了已建寶麟鐵路、白荻溝水庫(kù)、桃樹溝水庫(kù)、姚家溝水庫(kù)以及部分區(qū)域存在濕軟地基等地質(zhì)因素。施工圖廊道位于已建的鳳麟公路廊道，同時(shí)受姚家溝水庫(kù)、桃樹溝水庫(kù)影響，路線在西側(cè)方案無(wú)法避讓水源地保護(hù)區(qū)，東側(cè)分布有已建的寶麟鐵路，路線在東側(cè)無(wú)法避讓水源地保護(hù)區(qū)，因此，施工圖廊道不可避免的進(jìn)入到白荻溝水庫(kù)水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)。

3 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析

公路運(yùn)輸過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)事故造成的影響主要是對(duì)白荻溝水庫(kù)水源地補(bǔ)給水源祝家河水體的影響，車輛在跨河橋梁和伴河路段發(fā)生污染事故，主要包括：1)在橋面發(fā)生交通事故，汽車連帶貨物墜入河道；2)化學(xué)危險(xiǎn)品的運(yùn)輸車輛發(fā)生交通事故后，化學(xué)危險(xiǎn)品發(fā)生泄漏，流入附近水體；3)車輛本身攜帶的汽油(柴油)和機(jī)油泄漏，流入附近水體。危險(xiǎn)品運(yùn)輸交通事故風(fēng)險(xiǎn)對(duì)沿線河流水環(huán)境質(zhì)量的潛在危害采用風(fēng)險(xiǎn)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，常見的化學(xué)危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)度計(jì)算模型如下[2]：

其中，P為預(yù)測(cè)年水域路段發(fā)生化學(xué)品事故風(fēng)險(xiǎn)的概率，次/年；Q1為該地區(qū)目前車輛相撞翻車等重大交通事故概率，取Q1=0.2次/(百萬(wàn)輛·km)；Q2為預(yù)測(cè)年份的年絕對(duì)交通量，根據(jù)工可研OD調(diào)查，2036年絕對(duì)交通量為0.807(百萬(wàn)輛/年)；Q3為公路上交通事故的發(fā)生率，一般公路事故降低率為100%；Q4為貨車占總交通量的比例，根據(jù)設(shè)計(jì)資料OD調(diào)查，2036年取值60.13%；Q5為運(yùn)輸化學(xué)危險(xiǎn)品車輛占貨車比率，根據(jù)工可研OD調(diào)查，危險(xiǎn)化學(xué)品車輛占整個(gè)貨運(yùn)車輛的3.69%；Q6為跨河/伴行水域路段長(zhǎng)度，根據(jù)路線設(shè)計(jì)資料可知為1.97 km。

計(jì)算結(jié)果表明，公路營(yíng)運(yùn)期運(yùn)輸化學(xué)危險(xiǎn)品車輛在跨越伴行白荻溝水庫(kù)水源地發(fā)生引起水體化學(xué)污染的事故風(fēng)險(xiǎn)概率較小，遠(yuǎn)期在2036年最大概率為0.007 06次/年，一旦發(fā)生危險(xiǎn)品運(yùn)輸事故將造成嚴(yán)重的污染事故，因此應(yīng)采取風(fēng)險(xiǎn)防范措施和制定應(yīng)急預(yù)案。

4 營(yíng)運(yùn)期水源地保護(hù)措施

4.1 工程措施

為了減緩項(xiàng)目建成后對(duì)水源地潛在的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響，對(duì)穿越水源地保護(hù)區(qū)路段設(shè)置了以下幾種常見有效的工程措施：

1)防撞護(hù)欄：橋梁混凝土防撞護(hù)欄能夠滿足防御大型貨車撞擊的要求，能夠有效的防止大型貨車側(cè)翻、翻越[3]，可避免在穿越水源地保護(hù)區(qū)路段事故車輛沖出路外或翻落而可能造成的重、特大事故。對(duì)穿越水源地保護(hù)區(qū)路段的9座橋梁兩側(cè)采用加強(qiáng)型的混凝土護(hù)欄，設(shè)置防撞護(hù)欄單側(cè)長(zhǎng)1 972 m。在穿越保護(hù)區(qū)的路基段，公路道路兩側(cè)設(shè)置波形鋼構(gòu)護(hù)欄，現(xiàn)有高速一般路基段鋼構(gòu)護(hù)欄立柱間距為4 m，考慮到路線位于水源二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)，要求立柱間距為2 m，以增加其防護(hù)性能，共設(shè)置鋼板護(hù)欄單側(cè)長(zhǎng)1 597 m。

2)防拋網(wǎng)：鋼制防拋網(wǎng)能夠阻擋司乘人員在跨河橋梁拋灑廢棄物進(jìn)入水體，對(duì)穿越水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)的跨河橋梁兩側(cè)設(shè)置防拋網(wǎng)，防拋網(wǎng)設(shè)置在橋梁兩側(cè)防撞護(hù)欄之上，共設(shè)置防拋網(wǎng)單側(cè)長(zhǎng)1 972 m。

3)徑流收集系統(tǒng)：在敏感水體公路橋梁上設(shè)置橋面徑流收集系統(tǒng)是目前防范營(yíng)運(yùn)期危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的最主要工程措施[4]，該收集系統(tǒng)主要包括收集管線和事故水收集池。對(duì)穿越水源地保護(hù)區(qū)路段的9座橋梁和2座隧道設(shè)事故池和完善的事故水收集系統(tǒng)，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，泄漏的危險(xiǎn)化學(xué)品和事故沖洗廢水可收集至事故池內(nèi)，并對(duì)事故池采取防滲措施，設(shè)置事故池?cái)?shù)量18處，事故池的容積根據(jù)?；沸孤┝?、雨水徑流量和事故沖洗水總量來(lái)確定[5]，容積為2 130 m3。

4)安全警示牌：在道路兩側(cè)設(shè)置多種明顯的安全標(biāo)志，包括飲用水源地標(biāo)志，提醒過(guò)往司乘人員謹(jǐn)慎駕駛；設(shè)置限速標(biāo)志，強(qiáng)制車輛降低車速，以減少車速過(guò)快導(dǎo)致發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事故；設(shè)置危險(xiǎn)品車輛禁停標(biāo)志，禁止?；奋囕v在保護(hù)區(qū)路段停留。安全警示牌的樣式、尺寸應(yīng)符合HJ/433—2008飲用水水源保護(hù)區(qū)標(biāo)志技術(shù)規(guī)范和GB 5768道路交通標(biāo)志和標(biāo)線相關(guān)技術(shù)要求。

4.2 管理措施

為了減緩項(xiàng)目建成后對(duì)水源地潛在的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響，對(duì)穿越水源地保護(hù)區(qū)路段設(shè)置了以下幾種常見有效的管理措施：

1)控速方案：道路交通事故是多因素作用的結(jié)果，超速行駛是主要因素。因此，限制車速是一項(xiàng)重要的車速管理安全措施[6]。該高速公路設(shè)計(jì)車速為80 km/h，為了避免車速過(guò)快導(dǎo)致發(fā)生事故，在水源地保護(hù)區(qū)路段大貨車限速60 km/h，明確嚴(yán)禁超車，同時(shí)設(shè)置區(qū)間測(cè)速設(shè)備及區(qū)間監(jiān)控?cái)z像裝置，確保水源地路段車輛行駛秩序。

2)監(jiān)控系統(tǒng)：高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)是高速公路ITS中的重要組成部分，該系統(tǒng)采用多種設(shè)備對(duì)交通流量分布、氣象情況等監(jiān)控信息進(jìn)行采集，為高速公路交通管理部門的事故處理工作提供迅速直觀的視頻信息，使交通管理部門能夠?qū)煌ㄊ鹿屎徒煌ǘ氯龀鰷?zhǔn)確判斷和及時(shí)反應(yīng)[7]。在穿越水源地保護(hù)區(qū)路段設(shè)立事故監(jiān)控系統(tǒng)，適當(dāng)加密工程位于水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)的監(jiān)控設(shè)施，24 h監(jiān)控水源地路段車輛行駛狀況，一旦發(fā)生事故，公路管理部門可第一時(shí)間響應(yīng)，處置事件。

3)路段管控：車輛在惡劣天氣行駛情況下發(fā)生交通事故的概率明顯會(huì)提高[8]，為了減少在大雨、大霧、大雪天氣和路面嚴(yán)重結(jié)冰等惡劣天氣情況下造成的事故風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)保護(hù)區(qū)路段提出路段管控，禁止運(yùn)輸危險(xiǎn)品車輛上路，在相應(yīng)路段的服務(wù)區(qū)待命。

4)應(yīng)急預(yù)案：制定突發(fā)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)定期做好水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急演練和日常管理，包括道路養(yǎng)護(hù)部門應(yīng)對(duì)保護(hù)區(qū)路段的防撞護(hù)欄、標(biāo)志牌進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)，若發(fā)現(xiàn)有破損應(yīng)及時(shí)更換；制定事故池定期清運(yùn)和養(yǎng)護(hù)制度，確保事故池內(nèi)雨水及時(shí)被清運(yùn)，確保事故池內(nèi)無(wú)破損。加強(qiáng)對(duì)貯存在南溝服務(wù)區(qū)、姚家溝鎮(zhèn)政府的水污染應(yīng)急物質(zhì)的管理，確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行正常，貯存的應(yīng)急物資有效。

5 結(jié)語(yǔ)

旬邑至鳳翔高速公路不可避免經(jīng)過(guò)鳳翔縣白荻溝水庫(kù)水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)，為了減少營(yíng)運(yùn)期的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)高速公路設(shè)置防撞護(hù)欄、防拋網(wǎng)、徑流收集系統(tǒng)和安全警示牌等工程措施。同時(shí)，在水源地保護(hù)區(qū)路段設(shè)置控速方案、監(jiān)控系統(tǒng)、路段管控和應(yīng)急預(yù)案等管理措施可進(jìn)一步減少由于車速過(guò)快、惡劣天氣等因素導(dǎo)致的危險(xiǎn)品車輛事故對(duì)水環(huán)境的隱患。因此，在落實(shí)了上述提到的工程措施和管理措施后，項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)水源地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可接受，旬邑至鳳翔高速公路穿越鳳翔縣白荻溝水源地是可行的。