船舶污染物接收設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

沈金保,虞楊波

(1.蕪湖市港航管理服務(wù)中心，安徽 蕪湖 241000;2.安徽省交通勘察設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230011)

0 引 言

2015年8月，交通運(yùn)輸部印發(fā)了《船舶與港口污染防治專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案(2015～2020年)》，提出“加強(qiáng)港口、船舶修造廠環(huán)衛(wèi)設(shè)施、污水處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃與所在地城市設(shè)施建設(shè)規(guī)劃的銜接。會(huì)同工信、環(huán)保、住建等部門探索建立船舶污染物接收處置新機(jī)制，推動(dòng)港口、船舶修造廠加快建設(shè)船舶含油污水、化學(xué)品洗艙水、生活污水和垃圾等污染物的接收設(shè)施，做好船港之間、港城之間污染物轉(zhuǎn)運(yùn)、處置設(shè)施的銜接，提高污染物接收處置能力，滿足到港船舶污染物接收處置需求?！?/p>

2020年交通運(yùn)輸部在《水運(yùn)工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》的基礎(chǔ)上頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《船舶水污染物內(nèi)河港口岸上接收設(shè)施設(shè)計(jì)指南》，旨在進(jìn)一步推動(dòng)船舶水污染物岸上接收，保護(hù)我國內(nèi)河通航水域生態(tài)環(huán)境。指導(dǎo)船舶生活垃圾、船舶生活污水和船舶含油污水內(nèi)河港口岸上接收設(shè)施的設(shè)計(jì)，現(xiàn)就對蕪湖港船污染物接收設(shè)施設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

1 蕪湖港污染物接收量預(yù)測

根據(jù)港口吞吐量預(yù)測2025年、2030年各預(yù)測水平年完成的吞吐量分別為22000萬噸、26000萬噸，以下預(yù)測按2030年進(jìn)行預(yù)測污染物收集量。

根據(jù)《蕪湖港總體規(guī)劃(2016-2030)》港口吞吐量預(yù)測，2030年到港船舶平均為3000噸級(jí)，故年裝卸船量約31666艘次，按年工作日320天計(jì)算，港區(qū)日靠船量達(dá)135艘，根據(jù)《內(nèi)河船舶最低安全配員標(biāo)準(zhǔn)》每艘船舶定員按4人考慮，根據(jù)計(jì)算各種污染物接收量見表1。

表1 接收量預(yù)測表

設(shè)計(jì)日接受污水104 m3(生活污水92 m3，含油污水12 m3)，垃圾1 000 kg。

2 接收現(xiàn)狀分析

目前蕪湖港現(xiàn)狀情況，在港口運(yùn)營企業(yè)方面，大部分已做好船舶生活污水和固廢的收集點(diǎn)；在配套公共服務(wù)設(shè)施方面，通過政府招投標(biāo)已有4家企業(yè)參與長江水面錨地服務(wù)區(qū)及待港船舶的水上收集作業(yè)，但岸上接收設(shè)施仍未到位，利用不固定的裝卸港口企業(yè)通過槽罐車進(jìn)行倒運(yùn)。

本次設(shè)計(jì)旨在完善政府的配套公共服務(wù)設(shè)施，為參與水上收集污染物船舶提供固定、完善的岸上接收、轉(zhuǎn)運(yùn)和處置接收碼頭。

3 設(shè)計(jì)方案分析

3.1 設(shè)計(jì)邊界條件

根據(jù)港口岸線實(shí)際使用情況及與后方市政管網(wǎng)銜接等方面考慮，擬建項(xiàng)目選址位于長江南岸三山港區(qū)洋燈浹作業(yè)區(qū)，距離蕪湖二橋下游6 km，上游緊鄰東匯碼頭，航道里程約464.5 km處，后方2 km即為市政污水管網(wǎng)、用水、用電條件可利用東匯碼頭現(xiàn)有的外線設(shè)施。

邊界條件分析：

①接收設(shè)施基本已具備港口運(yùn)營的外部集疏運(yùn)條件；②受國土及水利的影響，外部河灘地及堤后無可利用的建設(shè)用地，解決用地問題是本項(xiàng)目實(shí)施的難點(diǎn)內(nèi)容；③工程所在位置設(shè)計(jì)高低水位差為10 m，已超過水泵理論的最大的吸程，同時(shí)還需考慮汽車上碼頭平臺(tái)的合理性。

1．明確古金庭的地址：東邊有董姓人居住的董山，丹池在離“觀”東一十五里的大湖山，舊為王右軍宅。去“觀”二里，曰再渡村。此“觀”即金庭鎮(zhèn)華堂村的新金庭觀。真正的王右軍宅不在今“觀”所在地華堂村，而在離觀東15里的大湖山。

3.2 總平面布置

碼頭前沿設(shè)置一座80×12 m的鋼質(zhì)躉船，躉船上設(shè)置2處100 m3一體化污水處理設(shè)施(1用1備)、1處20 m3的油污水收集箱及其油污水分離裝置、垃圾收集平臺(tái)和辦公用房，系留方式采用拋錨定位，岸側(cè)河灘地設(shè)置3座5t地牛，作為內(nèi)八字錨的錨固設(shè)施；通過兩座引橋與河灘地連接，在躉船后沿中間位置設(shè)置49 m×3.5 m的鋼引橋與5 m×10 m的承臺(tái)連接。

圖1 碼頭平面布置圖

3.3 接收處置工藝

3.3.1 生活污水收集處置方案

由轄區(qū)內(nèi)已有污廢收集船收集船舶的生活污水，運(yùn)輸至本項(xiàng)目接收碼頭的收集倉內(nèi)，經(jīng)過污水處理設(shè)備處理后排放至市政污水管網(wǎng)，最終進(jìn)三山區(qū)污水處理廠。收集污水計(jì)量采用遠(yuǎn)傳流量計(jì)及船E行系統(tǒng)上網(wǎng)。

3.3.2 含油廢水收集方案

由轄區(qū)內(nèi)已有污廢收集船收集船舶的含油污水，運(yùn)輸至本項(xiàng)目接收碼頭，通過含油污水管輸送至躉船油污水接收池和油污水分離處理，分離水排入生活污水收集倉，危廢由專業(yè)處理公司收集處理。

3.3.3 垃圾收集方案

由轄區(qū)內(nèi)已有污廢收集船船舶的固體垃圾(輪式垃圾桶內(nèi))，并運(yùn)輸至本項(xiàng)目接收碼頭，碼頭配備1臺(tái)0.5 t～8 m克令吊卸載固體垃圾，然后由環(huán)衛(wèi)垃圾車定期清運(yùn)，甲板面沖洗水轉(zhuǎn)至生活污水收集倉，處理后排放市政污水管網(wǎng)。

3.4 水工結(jié)構(gòu)方案

碼頭前沿設(shè)置一座80×12 m的鋼質(zhì)躉船，通過兩座引橋與河灘地連接。

在躉船后沿中間位置設(shè)置49 m×3.5 m的鋼引橋與10 m×5 m的承臺(tái)連接，承臺(tái)頂高程12.0 m，厚度為1.8 m，其上布置一座移動(dòng)式箱變，基礎(chǔ)由6根φ80 cmPHC管樁組成；

檢修棧橋臨水側(cè)設(shè)置7 m×7 m的二層承臺(tái)，厚度為1.8 m/1.5 m，基礎(chǔ)由4根φ80 cmPHC管樁組成，后沿設(shè)置59.6×4.5 m的預(yù)制砼棧橋，由3跨20 m的預(yù)制板組成，棧橋面高程為13.7 m，底高程為12.65 m，每個(gè)排架樁基礎(chǔ)由2根φ80 cmPHC管樁組成，與河灘地連接處采用橋臺(tái)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)；檢修棧橋與活動(dòng)鋼引橋間通過1跨20 m預(yù)制板搭接，基礎(chǔ)為1根φ80cmPHC管樁。

圖2 棧橋設(shè)計(jì)斷面圖

4 創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容

針對設(shè)計(jì)邊界條件分析中的設(shè)計(jì)難點(diǎn)②、③兩點(diǎn)進(jìn)行針對性的進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

4.1 水上小型污水處理站創(chuàng)新設(shè)計(jì)

根據(jù)水利部門及河道管理部門要求，河灘地內(nèi)部允許建設(shè)永久性建筑物，堤后基本農(nóng)田無可利用的建設(shè)用地情況下，本次設(shè)計(jì)的陸域場地與碼頭的浮躉船設(shè)計(jì)進(jìn)行融合設(shè)計(jì)，見圖3、圖4。躉船型深設(shè)計(jì)為3 m，型寬12 m，總長80 m，利用躉船甲板面下的空間布置210m3生活污水收集裝置和相應(yīng)的100 m3處置裝置、100 m3油污水的收集和處置裝置，同時(shí)為考慮船體平衡，布置相應(yīng)的浮態(tài)調(diào)節(jié)淡水艙。甲板面上布置固體垃圾的收集轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施。

圖3 躉船設(shè)計(jì)平面布置圖

圖4 躉船立面圖

4.2 浮躉船檢修棧橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化

針對項(xiàng)目所在位置的高水位差特性，本項(xiàng)目采用適應(yīng)水位變化能力較強(qiáng)的浮碼頭結(jié)構(gòu)形式，但仍需考慮檢修車輛和固體垃圾上岸的設(shè)施，根據(jù)斜坡碼頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范，貨碼頭的最小坡度不能陡于1∶9，因此，接岸結(jié)構(gòu)的長度不能小于90 m，需要設(shè)置提升架、加長活動(dòng)鋼引橋長度等措施，但受地形和作業(yè)人員素質(zhì)的限制，該方案存在較大的安全隱患和躉船平衡困難的問題。因此，有別與傳統(tǒng)的浮碼頭結(jié)構(gòu)，在躉船的上游側(cè)單獨(dú)設(shè)置一座檢修棧橋，與躉船進(jìn)行分離式設(shè)計(jì)，保證檢修及水平運(yùn)輸車輛的安全、平穩(wěn)運(yùn)營，具體見圖1、圖2。

5 結(jié)束語

本文針對蕪湖市船舶污水垃圾港口接收設(shè)施項(xiàng)目的設(shè)計(jì)情況介紹，并總結(jié)相關(guān)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，相關(guān)工作可以為長江中上游及其他類似港口的船舶污染物接收轉(zhuǎn)運(yùn)及處置工作提供參考和借鑒。