极端环境隧道建造面临的主要问题及发展趋势

聚焦艰险山区、深水海域与城市敏感区3类极端环境,全面梳理和总结了在此环境下隧道建造面临的主要问题、相关技术突破和未来发展趋势。针对艰险山区中极高地应力、高地温、高海拔以及活动断裂带等极端条件,总结分析围岩和隧道的变形机制、破坏机制及防护措施,并指出未来可通过大数据、机器学习等手段建立更精准的预测模型,以实现隧道建造过程的实时监控和风险评估;针对深水海域中高水压、高烈度地震、强侵蚀环境等极端条件,分析多因素耦合下沉管法及盾构法隧道管片及接头的劣损和破坏机制,总结提升其力学和耐久性能的主要技术措施,并提出未来仍需针对海底隧道管片接头的防水、抗震及抗侵蚀性能开展更深入的研究,以形成完整的理论和技术体系;针对城市敏感区隧道穿越既有隧道、敏感建构筑物、地下障碍物等挑战,总结分析盾构法和顶管法施工环境响应规律、地层变形评估方法和控制技术措施,提出未来可采用机器学习等技术辅助隧道建设,以提升预测和控制的准确性,减小建设过程对城市环境的扰动。目前,相关研究成果为极端环境下的隧道工程建设提供了重要支撑,但部分技术仍需进一步在实践中完善并形成规范,以指导后续的工程建设;而随着新一代信息技术的发展,未来隧道建造必将朝着数字化、智能化、自动化的方向发展,从而保障极端环境下隧道建设的安全、绿色、高效。

软土超大面积基坑群工程安全与环境控制设计与实践

软土地区超大面积基坑群工程安全和环境影响控制问题突出,成为城市建设中的难题。以上海地区规模最大、最复杂的基坑群工程之一的西岸传媒港与上海梦中心项目为背景,基坑支护设计跳出传统的构件设计框架,从总体与细节上对基坑群工程进行整体把控。在综合考虑不同地块的开发进度需求、多地块叠加作用下敏感环境保护等问题的基础上,合理化基坑分区与实施流程。提出了复杂多约束条件下基坑群支护体系设计和以运营地铁为保护对象的敏感环境变形控制成套技术,以及安全与经济并举的基坑群承压水控制对策。上述措施解决了软土地区超大面积基坑群工程一系列技术难题,确保了基坑施工过程中周边环境安全,同时兼顾了工期需求。

类比分析方法在矿井涌水量预测中的应用——以榆神三期矿区为例

榆神三期矿区位于防风固沙、水源涵养的重要生态功能区,地下水是维系区域生态系统的重要水源,准确估算矿井涌水量对区域地下水保护意义重大。我国现有矿井涌水量预测方法主要分为确定性(包括数值模拟法、解析法等)和非确定性(包括类比法、模糊数学模型、时间序列分析等)两大类。本研究采用类比法,分析了各拟类比矿井的水文地质条件、地质结构分区、煤层埋深、导水裂缝影响情况以及隔水层保留厚度等条件,在本矿区或临近区域内确定类比对象矿井,进一步分析了矿井各阶段开采规模、采煤方法、开采工作面等条件,明确了类比的开采阶段,得出了矿井涌水量预测结果,并对不同方法矿井涌水量预测结果进行了对比。合理采用类比法开展矿井涌水量预测,可为周边分布有敏感水环境保护目标的矿区,以及生态系统稳定性明显受地下水资源影响的矿区,科学制定地下水保护对策提供更为准确的数据支撑。

Mitigation Strategies of Land Use for Zengwen Reservoir and Its Catchment: Post-Disaster of Typhoon Morakot

Mitigation and adaptation have become two main strategies that governments around the world are focusing on in response to the threat of global climate change. In August 2009, Typhoon Morakot heavily damaged the central and southern parts of Taiwan, causing irreversible damage to the environment, especially in the mountain areas. In this study, the goal is to attain sustainable reservoir management, thus comprehensive storm water management is used to develop mitigation strategies. Overlay-map methods of GIS, along with vulnerability analysis and land use sustainability analysis, are used to map out optimal land use patterns containing development potentials, growth limits, and suitability concerns that aim to reduce the impact of human development on the ecological environment. Finally, the mitigation strategies proposed by this study for the land use of Zengwen Reservoir and its catchment will be implement shortly.

生态系统减轻水环境磷素非点源污染服务及价值——以雅砻江二滩水库为例

以ArcGIS9.2为平台,构建了生态系统减轻集水区出口受纳水体非点源污染服务物质量和价值量评估模型。包括模拟集水区范围,根据各种土地利用/覆被类型的污染物质输出及过滤污染能力系数,沿汇流路径,模拟集水区内每个栅格像元被植被移除而未进入水环境的污染物质量空间分布特征。价值量模型结合期望水质标准和净化污染物的边际成本进行计算。以磷素作为指示污染物,在二滩水库的集水区进行了模型的运用。结果表明:二滩水库集水区南部的河道附近是水文敏感区。其中盐源县腹地的农作区、西昌市与冕宁县,以及集水区最北端的称多县、中部的甘孜县等部分地区是是磷素关键污染源区。2000年被集水区生态系统过滤移除而未进入水环境的磷素污染物质总量达到978.90t.a-1,占关键污染源区指数总量的81.88%。林地生态系统服务价值贡献率最高。2000年集水区生态系统对于减轻其出口受纳水体磷素非点源污染服务的总价值为1370.18万元。

高速公路建设中侵蚀环境及水土流失特征的研究

高速公路水土流失属典型的人为加速侵蚀类型,水土流失类型、程度和强度与主体工程建设有直接的因果关系,侵蚀环境由侵蚀动力系统、侵蚀对象和侵蚀地貌单元3部分组成;高速公路水土流失在空间上表现为沿高速公路呈离散型分布,在时间上与主体工程具有高度同一性。在此基础上,通过对重庆市已建、在建和拟建高速公路实地调查和现场量测,对高速公路水土流失防治责任范围内的侵蚀地貌单元及其水土流失特征进行了系统的分类研究,对高速公路沿线不良地质结构稳定性特征及关键控制因子进行了分类探讨,最后也讨论了高速公路沿线环境敏感区特点,以期为高速公路水土流失预测、水土保持措施布局及水土流失监测提供理论支持。

环境敏感地区水环境保护与治理规划研究——以贵安新区为例

环境敏感地区面临经济社会发展与环境保护的双重压力,构建合理的水环境保护与治理规划体系,促进经济社会健康发展与水环境质量改善具有重要战略意义。贵安新区是我国第八个国家级新区,承担重要的经济发展使命,同时生态环境高度敏感,区内93%的面积位于水源地上游汇水区,经济社会发展与环境保护矛盾突出。以贵安新区为例,分析了环境敏感地区生态环境现状特征和压力,构建了流域水环境保护与治理的"源头预防—过程控制—末端治理"体系,通过实施流域分区管制、水系生态格局构建和重要水体湿地保护,强化区域发展的资源环境引导、产业布局优化和海绵城市建设,推动流域分区治理措施、完善环境基础设施和河道生态建设,促进该地区经济社会发展与水环境保护的协调可持续,可为我国中、西部环境敏感地区经济社会发展与环境保护工作提供案例借鉴。

高速公路建设对水环境敏感区的影响及保护措施研究——以国道109线那曲至拉萨段控制性工程建设项目为例

文章以国道109线那曲至拉萨段控制性工程建设项目为例,从水环境敏感点分布、水环境质量执行标准和水环境污染来源方面分析了高原环境下高速公路建设项目施工对水环境造成的影响,分别给出高速公路建设项目前期规划设计、施工及交付运营三个阶段中的水环境保护措施,以期减少对水环境敏感区的生态破坏。

滇中引水工程利用洱海调蓄的环境影响研究

滇中引水工程从金沙江多年平均引水规模34.03亿m^(3)。为解决工程输水总干渠无在线调蓄水体以及减缓枯期金沙江引水后带来的水环境与生态等环境不利影响,在工程可研阶段围绕滇中引水利用洱海调蓄的方案进行了研究论证。本文根据洱海调蓄方案,采用洱海二维水质数学模型,预测分析滇中引水工程利用洱海较不利用洱海调蓄方案下的洱海水质的变化,并对利用洱海调蓄的水生生态环境影响以及环境敏感区影响进行了分析。研究表明:利用洱海调蓄方案,洱海的TN、TP浓度有所提高,其中对TP浓度影响较大,TP浓度从Ⅱ类恶化为Ⅲ类;利用洱海调蓄后金沙江鱼类特别是裂腹鱼类和高原鳅类随着水流进入澜沧江水系的洱海和沿线充蓄水库,会带来跨流域水生生物入侵风险,还会导致钉螺远距离迁移和扩散带来血吸虫病蔓延的潜在风险;利用洱海方案工程涉及大理苍山洱海国家级自然保护区的实验区,对主要保护对象存在一定影响。从环境保护角度,不推荐利用洱海进行调蓄的方案。

敏感区域水环境风险控制管理模式探讨——以广州东部水源区域为例

敏感区域水环境管理面临经济发展快和水质要求高的双重矛盾,如何协调统筹是亟需解决的问题。本文提出采用敏感区域供水排水河道分离格局规划、典型行业废水和市政污水综合性风险控制成套技术、受纳排水河道水质持续净化与生态化成套技术、废水与污水痕量毒害污染物削除关键技术、区域治水市场化经营模式的探索等成套管理模式。该管理模式在广州东部水源区域实施效果显著。

中东欧施工对水环境敏感区的影响和保护对策

BAR-BOLJARE高速公路是中国企业在巴尔干半岛地区的黑山共和国承建的首个大型基建项目。随着项目不断进展,周边的生态环境问题也越来越明显。特别是临近Tara河的弃渣、生产生活污水排放、河道改建开挖等活动,对欧洲水环境敏感区生态系统产生一定影响,FIDIC条款定义下的施工主合同要求排放达到欧洲标准(EN)。因此,在施工过程中必须要充分考虑水生态环境保护,加强水环境影响因素监控和过程保护,严格按照环境影响评估法案(EIA)的要求约束项目施工全过程,通过技术咨询和科学研究降低重要水环境因素影响,努力改善沿线主河道生态环境,改进中国企业的环境保护管理水平。

生态敏感库区深水大跨铁路桥梁绿色施工技术研究

详细介绍了池黄铁路太平湖特大桥深水基础全过程绿色施工技术的应用,总体采用单侧施工组织方案,湖中设置贯通式的大跨径钢栈桥,并配备雨污水处理系统,最大限度地减少了对山体和水环境的破坏;基础采用“围堰兼作钻孔平台”的施工方法,达到节能降耗、快速施工的目的,并研发了大直径桩基泥浆循环及废浆再利用绿色施工方法,确保桩基泥浆不外流,大大降低了造浆量,达到重复循环利用的目标;基础施工均位于钢围堰内,达到物理隔离湖水的效果;混凝土养护采用节水保湿养护膜法,大量减少养护水量,减少养护用水对太平湖湖水的污染。绿色技术的成功应用达到了保护生态环境的目的,有效地将施工对太平湖生态环境的影响降到了最低。