環(huán)保理念下港口航道疏浚工程措施探究

葉鴻輝

【摘要：】文章基于港口航道疏浚工程中的環(huán)保理念，分析了港口航道疏浚工程的要求和施工工藝，并結(jié)合東南沿海某碼頭的工程實例，通過研究疏浚區(qū)域的水體特點與生態(tài)環(huán)境制定了疏浚方案，妥善處理了挖掘產(chǎn)生的污染物，全面提升了港口航道疏浚工程的施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞：】港口航道;環(huán)保理念;疏浚工程;施工

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0 引言

隨著全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境惡化，人類的生存與發(fā)展正面臨巨大挑戰(zhàn)，環(huán)境治理已成為不可避免的重要課題，環(huán)境保護(hù)是大勢所趨。港口航道是海上運輸?shù)闹匾ǖ溃降蓝氯麜?yán)重影響貨物運輸，造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。本文通過研究港口航道環(huán)保疏浚施工技術(shù)，為推動我國航運事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1 港口航道疏浚工程中環(huán)保理念的滲透

航道疏浚施工是保證港口貿(mào)易順利開展，海上貨物運輸通暢的重要措施。通過科學(xué)的疏浚施工技術(shù)，還能促進(jìn)海洋生態(tài)體系的恢復(fù)，改善水質(zhì)環(huán)境，重建污染前的生態(tài)體系。港口航道疏浚工程的施工范圍較廣、施工周期較長，需要攪動底層污染物，因此會給施工區(qū)域的生態(tài)環(huán)境造成一定破壞，導(dǎo)致大量微生物死亡，各種水生物尸體殘骸堆積，造成區(qū)域水源的富營養(yǎng)化。疏浚施工中會產(chǎn)生大量的無機(jī)懸浮物，也會在一定程度上破壞水體生態(tài)平衡。無機(jī)懸浮物會抑制水藻的生長，造成水藻死亡，從而干擾海洋生物的繁衍，形成惡性循環(huán)，打破生態(tài)平衡。無機(jī)懸浮物還能吸附毒性物質(zhì)，造成水中生物死亡，影響水生態(tài)系統(tǒng)。隨著疏浚施工的進(jìn)行，還會產(chǎn)生各種營養(yǎng)鹽、廢水與污染物，這些都會對港口航道水質(zhì)造成不良影響。正是因為港口航道疏浚施工的重要性，以及對海域生態(tài)的不良影響，才更應(yīng)該樹立環(huán)保施工理念，應(yīng)用環(huán)保施工技術(shù)[1]。

2 港口航道疏浚工程的要求

2.1 對定位與開挖精準(zhǔn)度的要求

疏浚工程施工的水域中，沉積的污染物厚度通常為10～50 cm，最厚也不會超過1 m。開挖時，應(yīng)根據(jù)污染底泥的范圍來確定施工范圍，要求開挖面與底泥的分布范圍相符，既要有效、充分地挖除污染的底泥，還要控制挖掘范圍，以免過度挖掘給航道底層的自然底泥造成破壞?？傊?，疏浚施工中應(yīng)盡量減少污染底泥的挖掘量，準(zhǔn)確地定位挖掘范圍。

2.2 對污染處理方法的要求

疏浚施工中會產(chǎn)生大量的污染沉積物，必須妥善處理，避免污染物大量堆積給周圍環(huán)境、水域產(chǎn)生不良影響。嚴(yán)格控制排泥場的尾水排放濃度，并用專業(yè)設(shè)備監(jiān)測泥漿擴(kuò)散范圍、懸浮污染物顆粒含量、泥漿濃度、回水濃度等指標(biāo)。

2.3 對二次污染控制的要求

港口航道疏浚施工在很多情況下并不會考慮沉積物泥沙的再懸浮現(xiàn)象，因此，在施工后的很短時間內(nèi)，就會產(chǎn)生大量細(xì)顆粒泥沙。當(dāng)施工結(jié)束后，這些懸浮物又會迅速沉淀，或者被轉(zhuǎn)運到其他區(qū)域。在環(huán)保施工理念的指導(dǎo)下，疏浚工程施工中應(yīng)禁止泥漿、沉積物等造成二次污染，因此需要采用特殊的施工設(shè)備與施工技術(shù)，有效清除污染物，避免相關(guān)水域與周圍環(huán)境的二次污染[2]。

3 港口航道疏浚施工工藝

3.1 槽邊坡的處理

采用分階梯的處理方式，注意槽邊坡的死角和重疊部位。開挖前檢查施工區(qū)域，對比設(shè)計斷面圖，發(fā)現(xiàn)漏挖的部位應(yīng)重新把船位擺正，挖除邊角位置的泥沙。

3.2 挖掘深度

施工之前進(jìn)行試挖，根據(jù)試挖的數(shù)據(jù)確定鉸刀與抓斗的下放深度，保證挖掘深度符合施工要求。根據(jù)挖泥回淤和泄漏情況確定施工的超深，并結(jié)合施工情況進(jìn)行調(diào)整。疏浚施工周期較長，需要處理好上層小區(qū)域以及回淤的開挖。挖掘到最后一層時，尤其要控制好下挖深度與速度，避免過度開挖。

3.3 運輸泥漿

施工過程中挖掘的泥沙，需要運送到其他區(qū)域，而且運輸距離較長，需要采用多臺泥泵，通過串聯(lián)和接力的方式連接吹泥船、泵站與運送地點?；蛘甙涯酀{存儲站建設(shè)在中間區(qū)域，以提高吹泥船、泥泵的工作效率。

3.4 泥土的處理

處理泥土的水域，要有足夠的容積，流速不宜太大，不能對航道、建筑物、挖槽和碼頭產(chǎn)生較大影響。為了更好地控制拋泥量，可以在挖泥地點附近的區(qū)域進(jìn)行施工。拋泥區(qū)要達(dá)到足夠的深度和面積，否則就無法發(fā)揮出拋泥船的作用。水深要能夠保證泥艙開啟后可以順利吃水，同時控制好泥堆的高度。在潮汐水域施工時，盡量選在低潮時拋泥。如果浪潮太大，則要等到退潮后，負(fù)載量減小時施工。水下拋泥盡管更利于泥土的處理，但回淤率較低，所以會花費大量挖泥船的工作時間，理論上并不推薦。

3.5 疏浚的控制

充分?jǐn)噭雍降赖讓拥奈廴镜啄?，攪動范圍控制?～8 m，攪動次數(shù)不宜過多，以免污染物大面積擴(kuò)散，造成水域污染?？刹捎梅罃U(kuò)散技術(shù)清理濃度較高的污染物，避免污染物在懸浮狀態(tài)下造成的二次污染。準(zhǔn)確定位疏浚施工的開挖精度與開挖范圍，嚴(yán)格控制疏浚量與柴油機(jī)的噪音。船舶的艙門在施工過程中應(yīng)始終保持關(guān)閉，以隔離噪聲。同時注意及時排放污水垃圾。

3.6 科學(xué)布設(shè)排泥管線

全面考察風(fēng)向和水流，用拋錨固定排泥管線，連接水路與水下管線，航道采用三向管子錨固定，為水上管線裝配管子錨漂與夜燈。使用絞吸式疏浚船時，應(yīng)充分考慮水上排泥管線的長度，如果管線太長，一旦遇到較大的水流與風(fēng)浪，管線很可能斷裂，因此長度以30～50 cm為宜。

3.7 吹填溢流

在吹填區(qū)進(jìn)行疏浚施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制外溢泥漿的流向，避免泥漿進(jìn)入水體后造成水污染，破壞吹填區(qū)之外的水質(zhì)。同時還要嚴(yán)格控制泥水的濃度，通過設(shè)置分隔圍堰的方式控制泥漿流速，科學(xué)地改造挖泥船，可配備防泥幕簾，避免污染物大范圍擴(kuò)散。

4 港口航道疏浚工程環(huán)保施工的應(yīng)用

4.1 工程概況

東南沿海某碼頭的一期工程為石油化工廠及其配套設(shè)施，占地面積為1.95 km2，每年處理原油800萬t。在西區(qū)與東區(qū)港地相連的水域，西區(qū)面積為393萬m3、東區(qū)為17.1萬m3。南航道疏浚面積為516萬m3、東航道疏浚面積為59.5萬m3。各區(qū)域均設(shè)置吹填圍堤，采用袋裝砂的主體結(jié)構(gòu)，總長度在1萬m以上。疏浚施工設(shè)備為絞吸式挖泥船，根據(jù)鋼樁定位，采用扇形橫挖的施工方式。在海底泥沙中插入船體的后端鋼樁，以鋼樁作為支撐軸進(jìn)行機(jī)械擺動。

4.2 施工流程

4.2.1 施工監(jiān)測

檢測施工區(qū)域懸浮物的擴(kuò)散情況，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)作為西區(qū)港地施工的參考依據(jù)[3]。該區(qū)域總工程量為17.1萬m 工期1周。施工過程中全程進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測：（1）西區(qū)港地與保護(hù)區(qū)相距較近，分別在外圍0.8 km、1.0 km、1.5 km的位置設(shè)置監(jiān)測點;（2）監(jiān)測對象為污染因子SS，每天監(jiān)測3次，分別在0.5 m的表層與距離海底2.0 m的底層各采集1個監(jiān)測樣本;（3）詳細(xì)了解水質(zhì)環(huán)境，包括懸浮物泥沙、油類、透明度、濁度、水色等指標(biāo)，調(diào)查3次，取平均值。

4.2.2 施工方案

使用攔污屏，詳細(xì)了解攔污屏的主要參數(shù)，如防污布的孔徑、配重鏈的強(qiáng)度、固定錨與鋼絲繩的質(zhì)量與數(shù)量、防污布浮體的漂浮能力、防污布的寬度等。根據(jù)攔截懸浮物的體積來確定防污布孔徑，按照之前的勘察資料與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果確定疏浚土的顆粒級配。在本工程中，防污布的孔徑為0.2 mm、寬度為6 m;浮體的材質(zhì)為PVP雙面涂覆泡沫，直徑為30 mm;鋼絲直徑為8 mm;配重鏈直徑為16 mm;超過80%的懸浮物都可以有效攔截，充分滿足了疏浚工程的施工要求。攔污屏可采用兩種設(shè)計方案：（1）將攔污屏設(shè)置在絞吸船的四周，以免攪動時甩出泥漿;（2）將攔污屏設(shè)置在保護(hù)區(qū)域和施工區(qū)域之間，把懸浮物直接阻隔在施工區(qū)域。

4.3 環(huán)保經(jīng)驗總結(jié)

以環(huán)保理念為指導(dǎo)進(jìn)行港口航道疏浚施工，其宗旨是最大限度地降低對水域生態(tài)以及水生物的影響，盡量維持水域海底的原本面貌。因此，疏浚施工應(yīng)該與水生物的繁殖時間相互錯開。如大部分水生物在冬天開始遷徙，而且生長速度緩慢，因此冬季是比較科學(xué)的施工季節(jié)。疏浚時間應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀笮畔⑦M(jìn)行選擇，漲潮與落潮兩個階段的水流比較湍急，此時施工會增加疏浚難度，還會產(chǎn)生大量懸浮顆粒物，傷害水生物，因此施工需要避開潮汐時間。此外，還要集中處理污染物，把泥漿、尾水等污染物的濃度控制在1%以內(nèi)，減輕對水域周邊生態(tài)環(huán)境的影響，在不污染環(huán)境的情況下對廢土進(jìn)行循環(huán)利用[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，港口航道疏浚工程的環(huán)保施工與生態(tài)化建設(shè)，符合新時期的社會發(fā)展需求。技術(shù)人員應(yīng)全面了解疏浚施工對水域生態(tài)造成的破壞，根據(jù)實際情況制定疏浚方案，選擇疏浚時間，詳細(xì)研究疏浚區(qū)域的水體特點與生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)施工控制，妥善處理挖掘產(chǎn)生的污染物，全面提升港口航道疏浚工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張 亞，李 浩.基于環(huán)保理念的港口航道疏浚工程施工探討[J].中國水運（下半月），2020，20（3）：136-137.

[2]于江鋒.港口航道疏浚工程施工工藝研究[J].工程與建設(shè)，202 35（4）：814-815.

[3]王江偉.探究港口航道疏浚工程中耙吸挖泥船駕駛技術(shù)對施工的影響[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2021（14）：145-147.

[4]楊玉慶.港口航道疏浚工程施工的技術(shù)難點研究[J].商品與質(zhì)量，2020（34）：110.