高速公路对水文生态的影响及应对策略研究

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1、分类号:X1—X910710-2012029015博士学位论文高速公路对水文生态的影响及应对策略研究王艳华导师姓名职称李佩成申请学位类别工学博士学科专业名称水文学及水资源论文提交日期2015年06月10日论文答辩日期2015年12月16日学位授予单位长安大学StudyontheEffectandCountermeasuresofHighwaytoHydrologicalEcologyADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorCandidate：WangYanhuaSupervisor：LiPei

2、chengChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进斤研究工作所，取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外对论文的研究做出重要贡献的个。人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：＾年ｗｒ年佔月／／日论文知识产权权属声巧。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校学校享有Ｗ任何方式发表、复制、公开阅

3、览、借阅及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：／＜＾月日＞：年／＾／］／导师签名：本之如年Ｕ月／／日摘要高速公路作为基础性和服务性的产业，它的建设一方面大大地推动了国民经济的迅速增长，另一方面以不同的形式对其路域的水文生态因子产生一定的负面影响。高速公路建设影响水文生态，水文生态变化又影响人类生存环境，高速公路建设的问题和水文生态问题密不可分。水文生态作为可持续发展理念的一个重要研究方向，成为环境

4、领域的热点课题。因此，开展高速公路对水文生态的影响及应对策略研究具有重要的理论价值和现实意义。研究高速公路路域水文生态问题实现其以人为本和可持续发展是一项新的研究课题。本论文研究的水文生态因子包括地表水、地下水、土壤、动物和植被等，针对高速公路建设可能出现的水文生态问题，提出行之有效的应对策略。总体来说，论文主要取得了以下研究成果：1）系统地阐述了全国高速公路及其建设的基本情况，分析了国内外水文生态的研究进展及未来发展趋势，并指出存在的问题。提出将高速公路水文生态系统作为一个研究对象，分析和探讨其水文生态因子在对高速公路建设及运营时期可

5、能出现的水文生态问题。2）对不同水文生态因子采取定性或定量的方法有针对性行进行分析和研究，其中定量研究主要有：高速公路隧道工程的涌水量及水质指标；茅台高速、仁遵高速以及仁赤高速的路面径流；西汉高速6处服务区的污水处理情况；国内14条高速公路沿线土壤中重金属污染情况以及动物致死效应等的研究。3）在深入研究隧道工程对地下水影响的基础上，通过分析衬砌厚度及其渗透系数对围岩渗流场的影响，建立了7个不同隧道渗流分析模型，从而得出衬砌渗透系数与涌水量的关系，提出采用衬砌自防水的隧道工程方案。4）通过比选四种不同水文计算方法，综合考虑地方经验、资料的

6、可靠性以及调查洪痕分析等因素，确定采用贵州省交通雨洪法经验公式进行水文计算结果验证，对方案的可行性和准确性做进一步论证。5）针对高速公路对饮用水源保护区的影响，提出了采用沿路收集分段排至雨水处理系统的方案。其工艺流程为：进水→格栅→配水井→沉淀池（或应急池）→人工湿地→蒸发池。该研究成果已在仁赤高速正式投入使用。I6）针对高毒烃类危化品的处置问题，本论文通过实验研究，以一种高毒芳烃类有机污染物为研究对象，提出混凝螯合共沉淀的降解方法。该方法工艺简单、成本低、效果好，在废水处理中具有广泛的应用前景。7）提出出水用于农业回灌或景观环境回用的

7、理念，起到变废为宝的效果，一方面保证饮用水源保护区不受路面径流污染的威胁，填补了饮用水源保护区路面径流处理技术的空白，另一方面经集中排水处理系统处理后的路面径流水可用于农田回灌，实现了水资源的循环利用。8）对集中排水处理装置进水及出水各指标进行取样监测，其处理率在83.17%以上，出水可达到污水综合排放标准（GB3838-2002）的Ⅰ类标准。这一结果说明集中排水处理装置的处理效果是令人满意的，可为实现水资源的可持续利用以及人与自然的和谐相处提供决策支持。关键词：高速公路，水文生态，饮用水源保护区，危化品，路面径流，螯合共沉淀IIAbs

8、tractHighway,asafundamentalandserviceindustry,itsconstructiongreatlypromotedtherapidgrowthofnationaleco