土工布防污簾環(huán)境保護(hù)措施在沿海航道疏浚工程中的應(yīng)用

韋作儀

文章闡述沿海疏浚工程中所采取的土工布防污簾環(huán)境保護(hù)措施，介紹了防污簾結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)與布設(shè)方法及施工過程中存在的問題，提出了針對性的解決對策，并總結(jié)闡述了環(huán)保成效，為沿海疏浚工程建設(shè)環(huán)境保護(hù)工作提供經(jīng)驗借鑒。

防污簾結(jié)構(gòu)設(shè)計;施工方法;總結(jié)及建議

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0?引言

港口航道疏浚工程主要是對港口或航道周邊水域中的沙、石等進(jìn)行挖掘的一項工程，其目的是為了改善港口、航道的水域狀況。由于港口航道疏浚工程的工程量較大、施工時間長等特點，使得港口航道疏浚工程容易破壞原來的生態(tài)環(huán)境，改變岸灘面貌。因此，在港口航道疏浚工程中要堅持環(huán)保理念，科學(xué)處理疏浚物，保護(hù)施工區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。北海鐵山港航道三期工程是采用大型絞吸船、耙吸船、泥駁倒運土方的吹填造地工程，疏浚土拋泥至臨時蓄泥坑約2 000萬m3，全部經(jīng)過絞吸船二次轉(zhuǎn)吹至吹填區(qū)。拋泥時會產(chǎn)生懸浮物，對周圍水域造成污染，影響附近漁民養(yǎng)殖區(qū)的正常生產(chǎn)。防污簾是一種防懸浮物污染擴(kuò)散的裝置，該裝置能有效地將施工中上層水域同外界隔離開來，從而防止混濁水和懸浮物大面積擴(kuò)散。因此，本次施工采用土工布防污簾進(jìn)行臨時蓄泥坑和吹填區(qū)防污處理，可以有效減少施工對周邊海域的影響。

1?土工布防污簾結(jié)構(gòu)簡介與選取

1.1?土工布防污簾結(jié)構(gòu)簡介

北海鐵山港航道三期工程主要是采用耙吸船轉(zhuǎn)運疏浚土與絞吸船二次轉(zhuǎn)吹聯(lián)合施工，耙吸船拋泥時將會使疏浚土大面積擴(kuò)散，對周邊海洋環(huán)境造成污染。為了防止疏浚土擴(kuò)散的海洋污染，需要在儲泥坑周邊采取防污措施，即設(shè)置防污簾。無防污措施狀態(tài)下疏浚土在海水中的擴(kuò)散如圖1所示。

1.2?防污簾防污原理

防污簾是通過簾布阻礙疏浚懸浮物的擴(kuò)散，降低疏浚土懸浮物的擴(kuò)散距離，促使懸浮物沉降，以達(dá)到防污效果（如圖2所示）。

1.3?防污簾形式選取

（1）根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)及實際施工情況，計劃采用鋼管樁掛布式防污簾，據(jù)氣象地質(zhì)、水深條件的不同，防污簾的適應(yīng)情況也不相同。

（2）鋼管樁掛布式防污簾主要材料為鋼管樁、400 g/m2土工布制作的簾布、鎖緊繩等。鋼管樁掛布式防污簾在水深較淺處打鋼管樁，將防污簾固定至鋼管樁上，阻擋渾水?dāng)U散。

（3）鋼管樁掛布式防污簾優(yōu)缺點

主要優(yōu)點：防污簾不易破損，防污效果較好，施工操作簡單，可以在固定范圍內(nèi)攔污，適用于水深較淺的排水口外側(cè)防污。

不足之處：①在大風(fēng)天氣時受風(fēng)和水流壓力大，容易倒塌，防污簾將失去本身的防污作用;②準(zhǔn)備材料較多，成本投入較大，且防污簾的制作時間比較長;③受臺風(fēng)和惡劣氣象的影響造成破損的程度小，不過一旦出現(xiàn)破損，修復(fù)的時間將會比較長。

根據(jù)對防污簾形式的了解以及優(yōu)缺點的對比，并根據(jù)北海當(dāng)?shù)睾Ｓ蚯闆r，建議采用深水區(qū)儲泥坑浮體式防污簾，主要材料有400 g/m2土工布制作的簾布、鎖緊繩、泡沫自浮體、簾墜布和配重墜等。淺水區(qū)排水口外側(cè)選用鋼管樁掛布式防污簾，主要材料為鋼管樁、400 g/m2土工布制作的簾布、鎖緊繩等。為確保防污簾的可行性，選取150延米做試驗。

2?防污簾施工技術(shù)

2.1?防污簾制作

（1）采用400 g/m2土工布制作的簾布。防污簾布需選取透水性好、抗拉性強的土工布制作。為方便安裝施工，一般防污簾由若干個單元拼接而成，每單元長度為50 m，主要由不透泥的編織布和自浮體構(gòu)成，該項目防污簾布設(shè)水域高潮時水深約為7.0 m（平均潮高4.28 m），低潮時水深約1 m。當(dāng)防污簾在高潮位時簾布下緣距海底泥面0.5～1 m的情況下，垂直有效作用范圍將會在水面以下7.0 m左右，因此簾布垂直寬度選定6 m最為合適。防污簾的橫向固定由聚乙烯鎖緊繩和配重錨墜及土工布下緣的錨墜組成。為避免防污簾局部力被撕扯，在簾布上縫制3 cm寬的受力加勁帶并在加勁帶上布設(shè)綁扎環(huán)。

（2）鎖緊繩。防污簾所使用的鎖緊繩采用25 mm聚乙烯規(guī)格。25 mm聚乙烯鎖緊繩貫穿簾布上部，相連自浮體，主要用于展開簾布以及綁扎自浮體，同時能減少防污簾的局部受力而造成的簾布撕裂。鎖緊繩用于連接防污簾簾布與配置錨墜以及綁扎簾布墜、自浮體等。鎖緊繩的長度是根據(jù)現(xiàn)場具體的使用情況進(jìn)行裁剪。

（3）自浮體，主要是起到懸掛和展開防污簾簾布的作用。為確保防污簾可完全展開且不下沉，將每隔5 m布設(shè)一個浮力50 kg的自浮體來鋪展和懸掛防污簾。

（4）簾布墜、配重錨墜。受漲落潮水的影響，防污簾的簾布將會傾斜或漂浮，所以需要在簾布下方安裝簾布墜。經(jīng)試驗，每隔10 m懸掛一塊30 kg簾布墜可使簾布垂直懸掛。配重錨墜是用來固定防污簾位置的。按照防污簾結(jié)構(gòu)在簾布兩側(cè)每隔10 m分別拋設(shè)一個30～50 kg的配重錨墜，并用鎖緊繩連接固定防污簾，配重錨墜的重量可根據(jù)施工條件和防污簾自重情況進(jìn)行配重調(diào)整。

（5）鋼管樁。在淺灘地區(qū)打設(shè)108 mm鋼管樁，主要起到固定簾布的作用（見圖3）。

2.2?防污簾布設(shè)施工方法

防污簾布設(shè)在儲泥坑外圍，本工程布設(shè)總長約1 000 m。PVC浮標(biāo)式防污布施工方法如下：

（1）使用工作船將防污簾及配件運送到指定位置。

（2）將錨墜、錨繩、起錨繩 、系拉繩和浮漂等放到工作船上。

（3）事先在工作船甲板上將防污簾布連接成所需長度，用繩帶每隔一定距離將防污簾布系綁成大捆，放至指定區(qū)域。

（4）工作船在預(yù)定位置布放固定錨墜，并將防污簾與錨墜鏈接好，固定防污簾的位置。定位防污簾后，檢查簾體是否有纏繞在浮體上。

（5）用錨墜對防污簾的布設(shè)位置和形狀進(jìn)行調(diào)整，確保無誤后，可解開捆綁用繩帶，解除防污簾的卷曲狀態(tài)。

（6）布放完畢后，根據(jù)水深及潮位調(diào)整防污簾上的鎖緊繩，使防污簾的底端與海底保持適當(dāng)?shù)目臻g，保證防污簾的正常使用。

（7）結(jié)合當(dāng)?shù)赝临|(zhì)情況，表面一般為20～50 cm淤泥，下層主要是中粗砂和黏土，在排水口淺灘地區(qū)采用打鋼管樁代替配重錨墜的方法固定防污簾，可采用長為8 m、108 mm的鋼管樁來代替配重錨墜。

（8）鋼管樁防污簾施工方法：對防污簾的布設(shè)位置進(jìn)行測量定位;將系好鎖緊繩的管樁和簡易打樁錘等放在小工作船上，運至現(xiàn)場;按照防污簾外側(cè)每隔5 m分別打一個樁的原則進(jìn)行施工;按照防污簾布設(shè)施工方法下放簾布;簾布放完畢后，再根據(jù)水深以及潮位確定連接防污簾鎖緊繩的長度簾，使得防污簾的低端與海底保持適當(dāng)?shù)目臻g，保證防污簾的正常使用。對于硬質(zhì)灘地可以直接用履帶式打樁機(jī)在低潮時打樁，人工掛布。

排水口處需用大量塊石護(hù)底減少沖刷，其防污簾可安置在排水出口外圍直線距離50～100 m處。

3?施工存在問題及應(yīng)對措施

（1）存在問題：由于儲泥坑距離運營航道左側(cè)約100 m，因此防污簾布設(shè)范圍有限，懸浮物防擴(kuò)散壓力大。同時為了便于進(jìn)坑船舶拋泥，防污簾無法全面封閉。

應(yīng)對措施：本工程養(yǎng)殖區(qū)主要位于儲泥坑下游，結(jié)合工程實際，在臨時蓄泥坑下游約100 m范圍布置雙層防污簾，可以有效隔離懸浮物擴(kuò)散至養(yǎng)殖區(qū)。同時航道邊不布設(shè)防污簾，航道運營不受影響。

（2）存在問題：防污簾設(shè)置后進(jìn)出儲泥坑的通道寬度減小，耙吸船、泥駁拋泥行走路徑受到了限制，進(jìn)而給拋泥組織工作及絞吸船轉(zhuǎn)吹施工增加了難度。

應(yīng)對措施：精心部署，在施工期間控制施工強度，加強現(xiàn)場人員及設(shè)備管控，嚴(yán)格落實該工程海洋環(huán)評文件的各項要求。進(jìn)入儲泥坑前耙吸船與絞吸船須緊密聯(lián)系，分區(qū)分層拋泥，盡量選擇平潮時間段拋泥，減少懸浮物擴(kuò)散。現(xiàn)場設(shè)置安全警示標(biāo)志，安排人員加強瞭望，防止拋泥密度過大，造成懸浮物大面積擴(kuò)散，拋泥船按照規(guī)定路線進(jìn)坑拋泥，避免碰撞到防污簾簾體。

（3）存在問題：本工程環(huán)保要求高，防污簾在水體下發(fā)生破壞時不易被發(fā)現(xiàn)，需要制定應(yīng)急措施。

應(yīng)對措施：施工期間進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測的預(yù)警預(yù)報，開展專業(yè)權(quán)威的第三方海洋監(jiān)測，主動接受主管部門監(jiān)督和指導(dǎo)。如發(fā)現(xiàn)水體污染指標(biāo)超過環(huán)評報告指標(biāo)，立即停止施工作業(yè)，分析造成污染的原因，檢查簾體是否被破壞，及時修補或更換。

（4）存在問題：防污簾設(shè)置后，疏浚管線布置需要繞開防污簾，給管線組織工作增加了難度。

應(yīng)對措施：先制定管線布設(shè)路線，預(yù)留一定的缺口供管線通過，布設(shè)防污簾時盡量繞開管線，以防止管線與防污簾交叉。防污簾與管線預(yù)留一定的距離，避免管線擺動與簾體發(fā)生碰撞。

4?防污簾環(huán)保效果

防污簾是一種防懸浮物污染擴(kuò)散的裝置，該裝置能有效地將施工中上層水域同外界隔離開來，從而防止混濁水和懸浮物大面積擴(kuò)散。本項目是采用大型絞吸船、耙吸船、泥駁倒運土方的吹填造地工程，疏浚土拋泥至臨時蓄泥坑約2 000萬m3，全部經(jīng)過絞吸船二次轉(zhuǎn)吹至吹填區(qū)。拋泥時會產(chǎn)生懸浮物，對周圍水域造成污染，影響附近漁民養(yǎng)殖區(qū)的正常生產(chǎn)。本次施工采用土工布防污簾進(jìn)行臨時蓄泥坑和吹填區(qū)防污處理，可有效減少施工對周邊海域的影響（見圖4）。

5?結(jié)語

做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作就是做好經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展工作。港口航道是水運交通的重要組成部分，在整個交通運輸系統(tǒng)中也占有重要地位，但港口航道由于易淤，需要對其進(jìn)行疏浚。為盡量減少施工過程中的污染，采用土工布防污簾環(huán)境保護(hù)技術(shù)措施在沿海廣泛應(yīng)用，并在應(yīng)用中得以發(fā)展，可實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的共同發(fā)展，推動我國港口航道疏浚事業(yè)的健康發(fā)展。

[1]GB/T 50290-2014，土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTJ239-2005，水運工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JTJ 319-99，疏浚工程技術(shù)規(guī)范[S].

[4]JTS207-2012，疏浚與吹填工程施工規(guī)范[S].

[5]JTS 149-2018，水運工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范[S].