摘要:为验证环保疏浚技术在城市河道清淤工程中的应用效果,结合漳州市浦头港水环境综合整治项目工程实践,对河道清淤工程方案及技术措施进行了试验和探索。结果显示:环保疏浚技术在城市河道清淤工程中具有良好的适用性。所总结的施工技术,可为未来同类工程提供借鉴。
关键词:河道清淤;水环境治理;污泥资源化;环保疏浚
引言
改革开放近四十年,人民的幸福感与生态环境的关联度越来越高。十九大报告强调,我们要建设的现代化是人与自然和谐共生的现代化,既要创造更多物质财富和精神财富以满足人民日益增长的美好生活需要,也要提供更多优质生态产品以满足人民日益增长的优美生态环境需要。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策,像对待生命一样对待生态环境。
1工程概况及要求
1.1工程概况
1.1.1工程性质:西湖疏浚及管道输送工程,是为改善西翔水质环境而实施的西湖底泥清淤,属环保疏没施工项目。
1.1.2工程范围、工程数量:本期疏浚范围为西湖南部,面积195万ot,浚前平均水深约1.65m,浚后平均水深达2.175m,清除淤泥平均厚度为0.525m的表层和软泥层,实际完成工程量为1021943m'。
1.1.3土质:西湖底泥分三层:表层、软泥层和底基层。表层和软泥层属本次疏浚土层。表层为流动和半流动香灰泥,y=1.05g/cm';软泥层不能流动、微粘、有可塑性,y=1.15g/cm';底基层为强粘性。
1.1.4泥土处理:所有疏浚土全部通过浮、沉及陆上输泥管排至江洋畈堆泥场.经沉淀后的溢流泄水经过已有的水道重新排回西湖。岸管全长3250m,水上浮管长550m,水下潜管最长2000m,最大总排距5800m。沿线最高点高程35.94m,吸泥口平均高程5.18m,输泥管线爬高30.76m。
1.2环保疏浚要求本工程目的是为了彻底清除污染底泥,但不致破坏湖底原状地基土;尽址减少开挖时形成二次污染;在运输过程中不得泄漏,避免对地下及周边环境的污染;在排泥坜必须控制尾水排放浓度,尾水要达标排放。
2根据工程特点和要求,施工中主要采取了以下措施和方法
2.1合理选择施工设备、改良完善其环保性能
2.1.1设备性能
要求根据施工条件恰当地选择挖泥船,是组织好挖泥船施工和完成疏浚任务的重要前提条件,适合本工程疏浚设备不仅要具有综合生产能力及远距离输送能力。而且还应具有下列条件:1)设备应具有良好突出的环保性能、先进的质量监控系统。2)具有易拆装运输、吃水浅、易调遣、及作业安全的特点。综合考虑上述因素。本工程主要选用一艘荷兰产海狸750型环保绞吸式挖泥船,一台接力泵站,一艘接力泵船及管线辅属设备。
2.1.2海狸750型环保绞吸式挖泥船
环保性能海狸750型环保绞吸式挖泥船具有先进、环保、高效、美观等特点,非常适宜于湖泊清淤工程施工。
1)装配有专用环保绞刀装置,环保疏浚性能优越。海狸750型环保绞吸式挖泥船安装了IHC专用环保绞刀头,荷兰IHC公司针对湖泊清淤工程特点定向开发研制、开发、生产的环保绞刀头是一种可以高效率、高质量挖除水下薄层淤泥,而对周围扰动最小的新型绞刀。
2)施工工艺流程合理,弃土过程污染小。海狸型绞吸式挖泥船能够将挖掘、输送、泥浆处理和排出等疏浅工序一次完成。泥浆通过全封闭式管道(或中途接力泵加压)吹填人堆泥场,使土方在开挖、运输弃土过程中不遗漏,有效控制污染。
3)设备低噪音,低废气排放,对間边环境的污染小。海狸型疏浚设备符合国际海事IMO组织环保标准,低废气排放、低噪音。
4)设备美观大方,可与周边景观较好的协调。海狸750型环保绞吸式挖泥船外型美观,船身为环保中绿色,排泥管线成黑亮色,浮简为桔红色,专业的作业人员统一着装蓝色工作服,整条生产线保持洁净而亮丽,构成一个文明而美观的水上远景。
2.1.3海狸750型环保绞吸式挖泥船改良完善措施针对工程要求,我公间对海狸型绞吸式挖泥船通过改良,具备了先进的质量监控系统:1)操作室配备深度监控仪表,可动态控制及调节环保绞刀头的下放深度,开挖倾角。2)操作室配备绞刀压力表,通过绞刀压力表与深度监控仪表配合使用,极少产生清淤超深现象。3)挖泥船上装配回深测深仪,通过回深测深信息反馈数据与深度監控仪表配合操作,调正绞刀的开挖深度。4)挖泥船上装配了CPS全球定位仪,做到精密定位、实时船位监控。
2.1.4接力泵站(船)特点
1)接力泵均采用美国卡特比勒3412型荣油机,设备工作稳定,可连续运转时间为20000小时,并采用荷兰IHC-900-175-350型泥泵,性能可靠。
2)主机及功率与海狸750型环保绞吸式挖泥船相匹配,利于泵船的同特性连接。
3)接力泵站(船)基本为封闭隔离式设计,并在机舱内设置消音器,采用吸音板等吸声材料隔音措施。
4)接力泵站(船)外形颜色为中绿色,与主体挖泥船同色调,设备美观而大方。
2.2合理优化平面布置,减少环境影响施工平面布置既要满足施工生产能力,,还应尽量减少施工设备及设施对周围环境造成的影响。
2.2.1海狸750型环保绞吸式挖泥船布设:海狸750型环保绞吸式挖泥船基本呈动态布设在工程湖区内进行清淤施工。施工中应尽量避免挖泥船的调动和移位次数。
2.2.2排泥管线及端点站布设:为尽景减少占用水域面积,输泥管线计划采用水下潜管形式为主,同时依据施工生产合理性及施工现场的实际情况,敷设的输泥管线主要由550m水上浮管、600-2000m水下潜管及3250m岸管组成,水上、水下、陆上排泥管之间及与挖泥船连接均采用柔性接头连接,接头处紧固严密,整个管线和接头不得漏泥漏水。
2.2.3接力泵站(船)布设:接力泵站(船)应远离生活区,并与生活环境相协调。水上接力泵船要布设牢固,可靠。
2.2.4堆泥场布置:本工程堆泥场位于距市区3公里处的山润,对市民生活不会造成影响。
2.3施工工艺、作业顺序和施工方法合理得当
2.3.1施工工艺绞吸式挖泥船工作原理是:转动较刀剖切泥层,利用离心泵产生真空吸进水下泥浆进入泵体,然后由其产生的排压挤压泥浆在排泥管中流动,通过浮、沉、陆上输泥管,接力泵站(船)加压,将疏挖泥土排至指定的堆场。
2.3.2作业顺序
遵循长桥开始由近及远,由南向北的原则,逐渐向湖心区推进,并尽可能减少沉管移位次数,为便于施工管理和质量控制,整个施工区域划分成12个施工区块,每个施工区块包括5~6个施工单元,施工单元范围面积约200mx200m。每个单元区内,划分成6个条幅,进行排列施工,每个条幅宽度控制在35m以内,条幅长度根据区块划分特点湖中地形特征和浮管长度确定。
2.3.3施工方法
根据预先制定的施工条幅编号顺序,结合清淤挖深计划及分布图进行清淤施工,并采用海狸750型环保绞吸式挖泥船上的深度监控仪、绞刀压力表,回深测深仪及GPS全球定位仪等设备的组合成的精密质量监控系统,实时动态控制挖深。
2.4严格控制
堆泥场尾水排放,减少二次污染西湖疏浚土的粒径小,d<0.005mm,较难沉淀,极易产生堆泥鲞流水二次污染西湖,为达到p<1%的排放指标,根据施工经验,在堆泥场采取如下措施:
2.4.1堆泥场水面水生植物保护,降低风力、水波造成的对泥浆沉淀的影响。
2.4.2在溢流口门设置网格栅和土工布,阻止水面漂浮物和粗颗粒进人退水管道。
2.4.3在堆泥场输泥管口泥浆落点处安装钢板箱消能池以抵消部分泥浆动能。
2.4.4添加絮凝剂控制:泥浆中掺人了絮凝剂后,泥浆中的悬浮物颗粒将迅速结团沉淀,达到堆泥场上清液尾水排放的效果。
3结语
西湖一期疏浚工程结束已结束八年了,工程运行良好,西湖疏浚工程的成功实施,证明了环保疏浚技术在河湖治理中是可行的、有效的、实用的,地为国内普遍污染的河湖治理提供了经验,值得同行们参考借鉴。
参考文献
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[2]乔善文,仲维啸,尤旺龙,张佳波,张辉煌.环保疏浚技术在城市河道清淤工程中的应用[J].建筑施工,2019,41(12):2198-2199+2202.