西安城運(yùn)公園蘭湖清淤方案比選分析

魏 昕，屈 磊，李煥萍

（1.陜西丞海水務(wù)工程有限公司,陜西 西安 710000；2.西安經(jīng)發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程有限公司,陜西 西安710000）

1 工程概況

近年來,蘭湖受空氣污染和工業(yè)廢氣影響,伴隨雨水流入湖區(qū),面源污染問題突出,加之湖區(qū)投餌養(yǎng)殖帶來的污染負(fù)荷,沉入湖底的淤積物積少成多,水體日益惡化,水系生態(tài)紊亂,導(dǎo)致湖內(nèi)水色變渾,水質(zhì)變差,湖水時(shí)有腥臭氣味散發(fā),在一定程度上破壞了園內(nèi)的宜人美景和市民的運(yùn)動(dòng)環(huán)境,長(zhǎng)期下去,湖內(nèi)還可能發(fā)生“藍(lán)藻”“黑潮”等水質(zhì)惡化現(xiàn)象,直接影響到城市運(yùn)動(dòng)公園的功能發(fā)揮。測(cè)算蘭湖面積35000 m2,湖底淤積物厚約0.4 m～0.5 m,清淤方量約15000 m3。

2 蘭湖清淤的總體要求

（1）公園正常運(yùn)營(yíng),清淤作業(yè)過程必然要求環(huán)境友好。城市運(yùn)動(dòng)公園緊鄰西安市人民政府,是西安市的一張活名片,也是市民每天休閑運(yùn)動(dòng)的必去場(chǎng)所,環(huán)境影響要求嚴(yán)格。大噪音、易外泄多污染、大場(chǎng)面的清淤作業(yè)不能滿足公園正常運(yùn)營(yíng)和功能發(fā)揮的要求。

（2）復(fù)雜的場(chǎng)地條件,需要泥漿長(zhǎng)距離傳輸。蘭湖湖岸蜿蜒曲折,沿湖兩岸密布著公園配套設(shè)施和綠化植被,泥漿處理設(shè)施場(chǎng)地選擇受制約因素較多,可利用的場(chǎng)地較少,就需要長(zhǎng)距離的泥漿傳輸,以減少泥漿處理設(shè)施場(chǎng)地的再選擇。

3 蘭湖清淤方案的比選

方案一：土方機(jī)械清淤是利用挖掘機(jī)、裝載機(jī)等土方機(jī)械,在河邊或水旁直接將淤泥挖掘出水面,再進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運(yùn)。適用于陸地、沼澤軟地面及淺水區(qū)域作業(yè),常見的水陸兩用挖掘機(jī)的工作水深一般為不超過1.2 m,水線下最大挖掘深度為6 m,水線上最大卸料高度為8 m。適用于淺水河道整治和灘涂疏浚。根據(jù)實(shí)際工期及施工量要求配置多臺(tái)設(shè)備提高作業(yè)效率,人工勞動(dòng)強(qiáng)度低,對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)。但是,對(duì)場(chǎng)地基礎(chǔ)承載力要求高,開放式的作業(yè)方式,對(duì)周邊環(huán)境影響較大,以傳遞的方式輸運(yùn)淤泥,易造成二次污染。

方案二：人工清淤是人工體力勞作的方式進(jìn)行的底泥清挖方式,底泥、沉積物、垃圾等直接裝入編織袋內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到作業(yè)區(qū)域以外。適用于清淤量相較小、淤積厚度小,其他清淤機(jī)械無法進(jìn)入的場(chǎng)地、中小河道或湖泊以及作業(yè)面狹窄區(qū)域的清淤工程。通常配合污泥泵或高壓水槍對(duì)河道、湖底、池底進(jìn)行清淤和沖洗。首先對(duì)清淤區(qū)域進(jìn)行排水作業(yè),在保證工人施工安全的前提下,排水程度根據(jù)配合清淤的設(shè)備確定。工人將淤泥直接裝入編織袋中,將編織袋碼放在岸邊進(jìn)行初步瀝水,然后將淤泥轉(zhuǎn)運(yùn)。在根據(jù)清淤的實(shí)際需求,配合高壓水槍對(duì)河道或河底進(jìn)行沖洗,以達(dá)到徹底清除淤泥沉積的目的。人工清淤能夠?qū)η逵賲^(qū)域進(jìn)行徹底的挖除,清淤精度高、能達(dá)到百分之百的清理。對(duì)清淤工作面要求低,機(jī)械難以達(dá)到的狹窄區(qū)域都可以作業(yè),同時(shí)能夠補(bǔ)足機(jī)械清淤通常無法達(dá)到的對(duì)淤泥的徹底清除缺點(diǎn)。但人工清淤效率低,工期要求長(zhǎng),同時(shí)需要將淤泥暴露在空氣中,對(duì)周邊環(huán)境影響大。

方案三：水下環(huán)保清淤是利用自動(dòng)水下清淤機(jī)進(jìn)行清淤作業(yè),遠(yuǎn)距離操控,在水下清淤層、硬土層及斜坡等多種地形均可行走,而且可以360°無盲區(qū)清淤。適用于面積不大的城市人工湖、池塘等水底較為平坦的區(qū)域作業(yè),作業(yè)水深一般在0.5 m～3 m之間。岸上遠(yuǎn)距離操縱,陸上、水下自動(dòng)行走,自動(dòng)化程度高,耗能少,節(jié)約人工,適宜于全天候作業(yè)。通過遠(yuǎn)程遙控,不需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行排水作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)清淤作業(yè)區(qū)域分區(qū)作業(yè),通過遙控地毯式清淤作業(yè),每幅相互搭接,保證清淤質(zhì)量。自動(dòng)水下清淤機(jī)后接輸泥管道,直接將淤泥傳送至淤泥脫水場(chǎng)地。淤泥脫水場(chǎng)地距水下清淤機(jī)較遠(yuǎn)時(shí),距離超過輸送距離時(shí),需要在合適位置設(shè)置淤積池使用泥漿泵二次輸送泥漿。水下環(huán)保清淤機(jī)進(jìn)行清淤作業(yè)時(shí)無需排放湖水,對(duì)施工區(qū)域正常運(yùn)行影響極小,且不受天氣等因素的影響,對(duì)作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),人工遠(yuǎn)程遙控作業(yè),人工勞動(dòng)強(qiáng)度幾乎沒有。作業(yè)對(duì)水體擾動(dòng)小,后接輸泥管道,不會(huì)對(duì)施工區(qū)域及周邊環(huán)境造成二次污染。但作業(yè)效率固定,施工量較大或工期緊張的情況下,需要配合其他清淤設(shè)備共同作業(yè)。

方案四：兩棲作業(yè)船對(duì)湖泊、河槽、濕地以及陸地和水之間的邊界地區(qū)進(jìn)行清淤、收割、疏通、挖掘等作業(yè)。具有出色的漂浮載重能力,適合作業(yè)于敏感惡劣的濕地環(huán)境中,同時(shí),具備高操作精度和靈活性,能在狹窄區(qū)域或有障礙物區(qū)域自由行動(dòng)。最大清淤深度為3.5 m,既可以在無水條件作業(yè),也可以在不排水（有水）條件下作業(yè)。兩棲作業(yè)船的抽吸泵直接連接輸泥管道,兩棲作業(yè)船輸送距離遠(yuǎn),可直接將淤泥傳送至淤泥脫水場(chǎng)地。環(huán)保絞吸清淤可根據(jù)施工區(qū)域環(huán)境以及施工需求,在水中進(jìn)行精準(zhǔn)清淤,對(duì)水體擾動(dòng)小且不會(huì)造成二次污染。環(huán)保絞吸清淤不需要排水,能保障公園日常運(yùn)營(yíng)。

表1 清淤方案比選結(jié)果表

結(jié)合蘭湖實(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況,通過對(duì)比可知：

（1）土方機(jī)械清淤雖然工作效率高,但清淤精度差、清淤質(zhì)量較難保證,無法滿足徹底清除蘭湖底泥沉積的問題。同時(shí),土方機(jī)械作業(yè)對(duì)湖底襯砌也有損壞的可能。排水暴露淤泥的作業(yè)方式對(duì)環(huán)境及周邊影響較大,臭氣四逸會(huì)嚴(yán)重影響公園正常運(yùn)營(yíng)。由于運(yùn)動(dòng)公園場(chǎng)地限制,土方機(jī)械難以進(jìn)入蘭湖內(nèi)作業(yè),機(jī)械清淤方案不適用于本次清淤項(xiàng)目。

（2）人工清淤工作效率低,工期長(zhǎng)、對(duì)周邊環(huán)境影響大,不適合作為單獨(dú)的清淤方式實(shí)施,但清淤精度高、清淤質(zhì)量容易保證,配合高壓水槍沖洗,可以將蘭湖底部淤泥完全清除,更適合作為環(huán)保機(jī)械清淤的輔助方式,以達(dá)到更好的清淤效果。

（3）水下環(huán)保清淤利用自動(dòng)水下清淤機(jī),可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控,減少人工作業(yè)。清淤作業(yè)對(duì)水體擾動(dòng)小、不會(huì)造成二次污染,不影響公園日常運(yùn)營(yíng)。由于自動(dòng)水下清淤機(jī)的工作效率較為固定,結(jié)合城市運(yùn)動(dòng)公園的社會(huì)屬性,單獨(dú)使用不能滿足考慮本次清淤項(xiàng)目實(shí)施的工期要求。

（4）環(huán)保絞吸清淤使用兩棲作業(yè)船作業(yè),對(duì)作業(yè)區(qū)域水體擾動(dòng)小、對(duì)周邊環(huán)境幾乎沒有影響、不會(huì)造成二次污染,且不排水的作業(yè)方式更能保障公園日常運(yùn)營(yíng)。清淤精度、質(zhì)量、效率高,同時(shí),環(huán)保絞吸清淤與后續(xù)淤泥脫水固化工序的結(jié)合較好,降低施工難度、節(jié)省資源。

針對(duì)本次蘭湖清淤的實(shí)際情況與對(duì)各種限制因素的綜合考慮,可采用環(huán)保絞吸清淤與人工清淤結(jié)合的形式實(shí)施。

4 結(jié)語

通過四種清淤方案的比選分析,詳細(xì)說明了各種清淤方案的優(yōu)缺點(diǎn),對(duì)河道清淤具有一定的指導(dǎo)意義。不過國家的環(huán)保政策的收緊,對(duì)散亂污加強(qiáng)監(jiān)督,以及城市管理的高要求的大環(huán)境下,未來勢(shì)必在環(huán)保清淤方面,要不斷提升和創(chuàng)新清淤裝備和技術(shù)。