?；愤\(yùn)輸事故應(yīng)急池容積設(shè)計探討

＊吳杰 郭靜歌 侯林 李聰

（1.湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限公司 湖南 410008 2.中航長沙設(shè)計研究院有限公司 湖南 410014 3.岳陽縣公用工程維護(hù)中心 湖南 414199）

穿越二級水源保護(hù)地、生態(tài)濕地、國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的道路、橋梁，為避免危險化學(xué)品運(yùn)輸車輛交通事故，?；沸孤锻{下游居民飲水安全，破壞水產(chǎn)資源保育及棲息環(huán)境，工程上多設(shè)置?；肥鹿蕬?yīng)急存儲池（以下簡稱應(yīng)急池），收集含毒廢液，降低事故對水環(huán)境的影響。當(dāng)前，該類應(yīng)急池設(shè)計尚缺專門規(guī)范指導(dǎo)，池容計算存在分歧。唐細(xì)彪[1]研究認(rèn)為池容不宜小于50m3，鄭連臣[2]等計算出應(yīng)急池容積45m3可滿足需求，且有余量，具體工程中環(huán)評影響報告對應(yīng)急池池容要求自幾十到上千立方米不等。本文以湖南某高速公路跨二級水源地橋梁段事故應(yīng)急池設(shè)計為例，查閱相關(guān)規(guī)范、文獻(xiàn)，系統(tǒng)分析了該類應(yīng)急池池容計算方法。

1.應(yīng)急池設(shè)計

(1)項目概況

湖南某高速公路K86+434～K88+146段，采用橋梁穿越某集鎮(zhèn)飲用水水源二級保護(hù)區(qū)上游，路線距保護(hù)區(qū)邊界最近距離1.1km，橋長1712m，橋?qū)?4m，本段道路豎向采用單一縱坡，匯水面積58208m2。

(2)道路工程對水源地污染因素分析

吳旭濤等[3]研究認(rèn)為，道路運(yùn)營中對水環(huán)境構(gòu)成污染的主要因素包括：①筑路材料滲離物，如瀝青、粘合劑等；②車輛行駛過程中產(chǎn)生的污染物，如輪胎摩擦物、漏油；③特種?；愤\(yùn)輸車輛事故，泄露的有毒有害污染物。

(3)?；愤\(yùn)輸車輛交通事故概率分析

高速公路建成通車后的?；愤\(yùn)輸車輛的交通事故概率，采用區(qū)域路網(wǎng)中功能相近的已建道路交通事故率類比法估算，主要依據(jù)項目途徑縣域的現(xiàn)有交通量、交通事故率、從事危險品運(yùn)輸車輛所占比重、預(yù)測年交通量和考核路段長度等參數(shù)?？缭矫舾袇^(qū)橋梁段危化品交通事故概率按占途徑縣域高速公路長度比例折算。

本項目某預(yù)測年，危險品運(yùn)輸車輛可能發(fā)生交通事故概率的計算公式如下：

式中：

P—本項目預(yù)測年?；愤\(yùn)輸車輛事故概率，次/年。

A—該區(qū)域道路某一基年交通事故率，次/百萬車·km；經(jīng)調(diào)查，已建道路在本區(qū)域共發(fā)生重大交通事故10起，現(xiàn)狀交通量0.362×106輛/年，已建道路在該縣域路段長62.3km，則A為0.44次/百萬車·km。

B—該區(qū)域（道路所在縣城或集鎮(zhèn)）危險品運(yùn)輸車輛所占比重；經(jīng)調(diào)查為0.05%。

C—預(yù)測年本項目年均交通量，百萬輛/年；根據(jù)交通工程專業(yè)預(yù)測結(jié)果，本文取值如下表1。

表1 絕對交通量預(yù)測結(jié)果

D—考核路段長度，km；1.712km。

E—修建高速公路可能降低交通事故的比重；本文取環(huán)評報告推薦值0.5。

F—危險品運(yùn)輸車輛交通安全系數(shù)；本文取環(huán)評報告推薦值1.5。

經(jīng)計算，各特征年（預(yù)測年）危化品車輛交通事故概率參見表2。

表2 危化品運(yùn)輸車輛事故概率

從表2中的計算數(shù)據(jù)可知：當(dāng)本項目通車后，初、中、遠(yuǎn)期每年發(fā)生危化品運(yùn)輸車輛交通事故分別低于0.00080起/年、0.00116起/年和0.00187起/年，危化品運(yùn)輸車輛交通事故發(fā)生率極低。公路實(shí)際運(yùn)維中，交通事故一般事故和輕微事故占大多數(shù)，重大事故和特大惡性事故所占比例很小。就?；愤\(yùn)輸?shù)慕煌ㄊ鹿识?，出于交通事故原因引起的爆炸、火?zāi)之類的情況發(fā)生概率很小，尤其在跨河橋段發(fā)生的概率更小，實(shí)際工況與預(yù)測結(jié)果一致。然而，?；愤\(yùn)輸車輛事故概率雖然低，但并非為零，仍然存在污染水源的風(fēng)險，故應(yīng)急池設(shè)置是必要的。

(4)應(yīng)急池功能

本項目采用組合式應(yīng)急池，集橋面初期雨水凈化、?；窇?yīng)急處置廢液存儲兩個獨(dú)立功能分區(qū)。平時橋面雨水經(jīng)橋面排水孔、懸吊管等設(shè)施收集，接入初雨凈化池處理后排入水體；?；愤\(yùn)輸車輛事故時，關(guān)閉隔油沉砂池進(jìn)水閘門，含毒廢液流入應(yīng)急池臨時存儲，經(jīng)?；穼I(yè)運(yùn)輸槽車轉(zhuǎn)運(yùn)至集中處理點(diǎn)，無害化處置。

(5)應(yīng)急池池容設(shè)計

①初雨凈化池

初期雨水凈化池可實(shí)現(xiàn)對路面初期徑流雨水沉砂、隔油處理，截流的初期雨水量參考《室外排水設(shè)計規(guī)范》[4]（GB50014-2006，2016年版）4.14.4A規(guī)定，按匯水區(qū)域6mm雨量計，初雨降雨歷時建議取30min。初雨凈化池有效池容按隔油池計算，平流沉砂池水力參數(shù)復(fù)核。隔油池參考《建筑給水排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》[5]（GB50015-2019）4.9.3隔油池設(shè)計，沉砂池參考《室外排水設(shè)計規(guī)范》6.4.2節(jié)設(shè)計，本文重點(diǎn)討論應(yīng)急池容積設(shè)計方法，不對初雨凈化池詳細(xì)介紹，本項目設(shè)計初雨凈化池池容23m3。

②應(yīng)急存儲池

當(dāng)前尚無針對性的國家或地方標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)?；愤\(yùn)輸事故應(yīng)急存儲池池容設(shè)計，工程中主要參考《化工建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》[6]GB50483-2009與《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防與控制技術(shù)要求》[7]Q／SY1190-2013。其中《化工建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范》，池容計算公式為：

式中：

V1—區(qū)域內(nèi)容量最大的單個設(shè)備或儲罐存儲的物料量，m3；

V2—區(qū)域內(nèi)火災(zāi)爆炸及物料泄漏時的最大消防用水量，m3；

V雨—事故中可能進(jìn)入該危化儲存池收集系統(tǒng)的最大降雨量，m3。最大降雨量按《室外排水設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)范要求計算；

V3—?；瘍Υ娉厥占到y(tǒng)的裝置或罐區(qū)內(nèi)防火堤、圍堰內(nèi)有效蓄水容量、廢水導(dǎo)排管道容量之和，m3。

《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防與控制技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)適用于中石化、中石油企業(yè)應(yīng)急池設(shè)計。池容計算公式為：

式中：

V1—應(yīng)急池收集系統(tǒng)服務(wù)范圍內(nèi)發(fā)生事故的單套罐組（裝置）的物料量，m3；

V2—發(fā)生事故的罐組（裝置）的一次消防水量，m3；

V3—事故過程中可以調(diào)配到其他儲存或處理設(shè)施的物料量，m3；

V4—事故過程中仍必須進(jìn)入該收集系統(tǒng)的生產(chǎn)廢水量，m3；

V5—事故過程中可能進(jìn)入該收集系統(tǒng)的降雨量，m3。

降雨量V5=10qF，式中F代表事故中可能進(jìn)入收集系統(tǒng)的雨水匯水面積（hm2），q代表當(dāng)?shù)仄骄战涤陱?qiáng)度（mm），q=qa/n，qa為年平均降雨量（mm），n為年平均降雨天數(shù)。

鑒于公式（2）中V雨定義為事故時進(jìn)入應(yīng)急池的最大降雨量難以界定，且?；囕v交通事故與強(qiáng)降雨天氣均為小概率事件，二者疊加發(fā)生的概率極低，邊歸國[8]等調(diào)查認(rèn)為化工園區(qū)很少應(yīng)用該公式進(jìn)行應(yīng)急池容積設(shè)計。結(jié)合本文中?；\(yùn)輸車輛交通事故概率測算分析，筆者建議?；愤\(yùn)輸交通事故應(yīng)急池池容設(shè)計參考公式（3）。鑒于橋梁雨水收集轉(zhuǎn)輸管道系統(tǒng)容量較小，忽略該部分儲水量，同一路段同一時間按一起事故設(shè)計，應(yīng)急池池容計算推薦采用如下公式：

式中：

V1—危險化學(xué)品運(yùn)輸車輛限載容積，m3；

V2—?；奋囕v泄漏事故消防水量，m3；

V3—事故時可能進(jìn)入該應(yīng)急池收集系統(tǒng)的降雨量，m3。

《道路危險貨物運(yùn)輸管理規(guī)定》[9]（交通運(yùn)輸部2016.4.7）條文要求：“運(yùn)輸爆炸、強(qiáng)腐蝕性危險貨物的罐式專用車輛的罐體容積不得超過20m3，運(yùn)輸劇毒危險貨物的罐式專用車輛的罐體容積不得超過10m3，但罐式集裝箱除外”，本設(shè)計V1取20m3。危化品車輛事故消防水量參考《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[10]（GB50016-2014，2018年版），類比可通行危化車輛的隧道消防要求，消防水量不應(yīng)小于20L/S，消防時間參考三類隧道消防要求，不小于2h計算，V2計算值144m3，（消防水量受應(yīng)急救援響應(yīng)時間影響，若事故發(fā)生后1h內(nèi)可救援響應(yīng)，廢液啟動外運(yùn)，消防水量可按1h計）。高速公路可通過在強(qiáng)降雨天氣對危化品運(yùn)輸車輛限行，采用合理管控手段規(guī)避極端天氣車輛事故發(fā)生，對應(yīng)急池池容收集的雨水量V3，設(shè)計工況為中小降雨強(qiáng)度下匯入的雨水量。參考海綿城市設(shè)計年徑流總量控制率的概念，設(shè)計采用該地區(qū)年徑流控制率70%對應(yīng)雨量20.16mm計算事故中匯入降雨量，即應(yīng)急池可滿足全年70%降雨強(qiáng)度下，發(fā)生?；奋囕v交通事故泄露的廢液安全存儲。V3=1×58208×20.16/1000=1173.4m3（地面徑流系數(shù)取1）。

本項目應(yīng)急存儲池設(shè)計容積為V1+V2+V3=20+144+1173.4=1337.4m2，含初雨凈化池容23m3，組合式應(yīng)急池總池容1360.4m3。

2.?；\(yùn)輸事故預(yù)防措施

(1)工程措施

①在水源保護(hù)區(qū)兩端及間隔合適位置，設(shè)置“水源保護(hù)區(qū)慢行警示標(biāo)牌”，提醒司乘人員進(jìn)入敏感路段，謹(jǐn)慎駕駛。

②完善保護(hù)區(qū)段?；\(yùn)輸事故應(yīng)急救援告示牌，含救援單位，聯(lián)系方式，?；瘧?yīng)急池位置及操作說明。

③加強(qiáng)水源保護(hù)區(qū)橋梁防撞設(shè)計，防止車輛沖出橋梁跌入水體。

④臨近水源保護(hù)區(qū)的公路服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、養(yǎng)護(hù)站配備足夠的?；愤\(yùn)輸事故救援物資，包括滅火器、防化服、防毒面具、應(yīng)急救援車輛、作業(yè)機(jī)械、救援醫(yī)療設(shè)施等。保證在最短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)救援，搶救傷員，疏導(dǎo)交通，最大程度降低對周邊人員、土壤、水環(huán)境的毒副影響。

(2)管理措施

①將危化品運(yùn)輸事故應(yīng)急救援納入轄區(qū)應(yīng)急救援體系，建立完善通暢的信息網(wǎng)絡(luò)。轄區(qū)內(nèi)路政、交通、公安、環(huán)保、消防、氣象、醫(yī)療救援等多部門成立聯(lián)合工作小組，做好應(yīng)急預(yù)案，提高快速反應(yīng)、高效處置突發(fā)事件的能力。

②加強(qiáng)對?；\(yùn)輸管理部門、運(yùn)輸企業(yè)、司乘人員安全教育，嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)定，對危化運(yùn)輸車輛進(jìn)行定期檢查，確保車況良好，證照齊全。

③?；愤\(yùn)輸車輛上路前，應(yīng)向轄區(qū)公路運(yùn)輸管理部門進(jìn)行申報，安排在交通量低峰時段，如遇大霧、強(qiáng)降雨等惡劣天氣應(yīng)禁止駛?cè)耄畲蟪潭冉档臀；愤\(yùn)輸事故概率。

(3)?；\(yùn)輸事故應(yīng)急預(yù)案建議

水源保護(hù)地?；愤\(yùn)輸事故應(yīng)急預(yù)案包括組織機(jī)構(gòu)、工作職責(zé)、工作規(guī)程等。組織機(jī)構(gòu)由轄區(qū)公路局、交通局、公安局、環(huán)保局、醫(yī)療救援、氣象站等部門成立聯(lián)合工作組，負(fù)責(zé)?；愤\(yùn)輸事故的組織、協(xié)調(diào)、救援、處置等工作。工作職責(zé)包括研究危化品運(yùn)輸安全的管理制度和政策以及保障措施；工作規(guī)程包括事故救援上報、救援組織與開展、泄漏危化品無害處置、輻射區(qū)內(nèi)人員疏散、環(huán)境洗消處理等。?；愤\(yùn)輸事故救援工作機(jī)制，建議如圖1開展。

圖1 應(yīng)急救援工作流程圖

3.結(jié)論

（1）?；愤\(yùn)輸車輛發(fā)生交通事故、強(qiáng)降雨均為小概率事件，事故時可能匯入收集系統(tǒng)的雨水，建議僅考慮中小強(qiáng)度降雨量，強(qiáng)降雨天氣可通過對?；奋囕v限行的管控方式，規(guī)避交通事故。

（2）參考《事故狀態(tài)下水體污染的預(yù)防與控制技術(shù)要求》，結(jié)合?；愤\(yùn)輸實(shí)際情況，應(yīng)急存儲池池容建議不小于事故車輛容積、應(yīng)急救援消防水量、事故時可能匯入應(yīng)急池收集系統(tǒng)的降雨量之和。

（3）從工程、管理兩方面做好?；愤\(yùn)輸事故預(yù)發(fā)，可有效規(guī)避事故發(fā)生?？茖W(xué)高效的事故應(yīng)急預(yù)案，最大程度保障人員安全，降低泄漏?；穼χ苓叚h(huán)境的影響。本項目應(yīng)急池已安全運(yùn)行近一年，設(shè)計方法安全、科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)，可供類似項目參考。