□付海水 □張金輝(河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司)
努拉河污染綜合治理工程
□付海水 □張金輝(河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司)
努拉河汞污染綜合治理工程是世界銀行在哈薩克斯坦投資的一項(xiàng)民生工程。通過(guò)對(duì)污染源的清理、河道及岸坡污染土的清理以及做為安全屏障的恩圖馬克水庫(kù)的加固,從而為沿河居民提供安全、衛(wèi)生的用水。通過(guò)參與該項(xiàng)目,了解到了國(guó)外對(duì)河道污染治理的一些思路、方法和措施,為我們提供了類(lèi)似工程的治理經(jīng)驗(yàn)。
努拉河;汞污染治理;填埋場(chǎng);水庫(kù)加固
努拉河(Nura river)汞污染綜合治理工程是世界銀行在哈薩克斯坦投資的旨在通過(guò)努拉河汞污染治理進(jìn)而改善當(dāng)?shù)鼐用裆瞽h(huán)境的一項(xiàng)民生工程,該項(xiàng)目的咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)單位為奧地利POSCH&PARTNERS公司。該工程主要有3部分(3個(gè)標(biāo)段)組成:一是污染源頭清理和污染土(污染物)的存放地(填埋場(chǎng))建設(shè)及維護(hù)工程,即B1標(biāo);二是努拉河河道、岸坡污染范圍的確定和清理工程,即B2標(biāo);三是通過(guò)對(duì)治理河段下游恩圖馬克(Yntumak)水庫(kù)的加固,防止B1和B2兩項(xiàng)目施工期間污染物隨河道下流,造成污染范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,即B3標(biāo)(恩圖馬克水庫(kù)加固工程)。
努拉河是哈薩克斯坦共和國(guó)中部最大的一條河流,河流發(fā)源于卡拉干達(dá)州東北部山區(qū),向西北方向流入阿克莫拉州的田吉茲內(nèi)陸湖(Teniz),河流全長(zhǎng)978km,流域面積58100km2。
努拉河流經(jīng)卡拉干達(dá)州重要工業(yè)城市鐵米爾套,該市主要從事鋼鐵冶煉、化工等行業(yè),哈薩克斯坦最大的鋼鐵企業(yè)就坐落在鐵米爾套。從1950年到1997年之間,該市的Karbide橡膠合成廠及附屬工廠在工藝流程中使用了金屬汞,含汞的工業(yè)廢水和廢渣排進(jìn)了做為沉淀池的扎烏爾濕地。由于無(wú)相應(yīng)的污水處理設(shè)施和管理,污水漫出沉淀池隨著河水流向下游,并沉淀在沿河兩岸。特別是每年汛期時(shí),大量含汞的污水和污泥漫出河道,沉積到河道兩岸的大片灘地,造成汞污染范圍的擴(kuò)大,含汞物質(zhì)隨著努拉河水直到70km外的恩圖馬克水庫(kù)才最終沉積下來(lái)。
隨著哈薩克斯坦國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為改善民生,使兩岸居民使用上安全、衛(wèi)生的用水,世界銀行對(duì)此項(xiàng)目進(jìn)行了考查和資助,并于2008年初完成了項(xiàng)目招標(biāo)等前期工作。最終確定的B1標(biāo)施工單位為中國(guó)建筑集團(tuán),B2、B3標(biāo)的施工單位為中地海外建集團(tuán),工程建設(shè)于2008年5月份陸續(xù)展開(kāi)。
1.開(kāi)挖距離鐵米爾套市約15km的Apan填埋場(chǎng),以容納B1和B2標(biāo)開(kāi)挖的污染土和污染物,填埋場(chǎng)容量約160萬(wàn)m3。對(duì)B1、B2兩標(biāo)段運(yùn)往填埋場(chǎng)的物料進(jìn)行計(jì)量,對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行維護(hù),并待B1、B2兩標(biāo)段的污染土和污染物全部運(yùn)完后,對(duì)填埋場(chǎng)進(jìn)行表層覆蓋、恢復(fù)植被等工作。
2.拆除位于鐵米爾套市區(qū)附近的Karbide橡膠廠及附屬工廠的車(chē)間、設(shè)備、排污設(shè)備及管線系統(tǒng)等,并將拆除物運(yùn)送到填埋場(chǎng)做填埋處理等。
1.取土樣并進(jìn)行成分分析,以確定清理范圍和清理深度
根據(jù)要求,對(duì)原來(lái)確定的清理范圍(主要位于鐵米爾套市下游約25km河段范圍內(nèi),按100年一遇洪水淹沒(méi)范圍,約6230萬(wàn)m2)重新取土樣,并做分析,以確定治理范圍和清理深度。土樣孔數(shù)>58400個(gè),取土樣>175300個(gè),土樣汞含量檢測(cè)和分析≥153000個(gè)。根據(jù)標(biāo)書(shū)確定的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于耕作土地,當(dāng)汞含量≥2.1mg/kg;對(duì)于非耕作土地,汞含量≥10mg/kg的需進(jìn)行清除處理。污染土厚度<20cm的土地可不做清理。
2.污染土清理及運(yùn)輸
(1)對(duì)于范圍較大(運(yùn)距6km左右)、清理工作量大的區(qū)域采用固定式轉(zhuǎn)運(yùn)站的方式進(jìn)行清理。即先將污染區(qū)開(kāi)挖的污染土由固定車(chē)輛集轉(zhuǎn)運(yùn)到固定轉(zhuǎn)運(yùn)站(位于無(wú)污染區(qū)或清理干凈的污染區(qū)),計(jì)量后再由其它固定車(chē)輛運(yùn)至B1標(biāo)開(kāi)挖的填埋場(chǎng),污染區(qū)內(nèi)和區(qū)外的車(chē)輛分開(kāi)使用。
(2)對(duì)于較為分散或工程量不大的區(qū)域,如扎烏爾(Zhaur)則采用移動(dòng)式轉(zhuǎn)運(yùn)站的方式,經(jīng)開(kāi)挖和計(jì)重后直接由車(chē)輛運(yùn)至填埋場(chǎng)。
3.待污染土清理完畢后,將表層土回填并恢復(fù)植被。
1.恩圖馬克水庫(kù)概況
該水庫(kù)控制流域面積33000km2,庫(kù)容1.08億m3,位于鐵米爾套市下游約70km,主要攔蓄和沉淀B1和B2兩標(biāo)段施工期間流下的污染水,是避免努拉河汞污染范圍擴(kuò)大的最后一道屏障。
該水庫(kù)始建于前蘇聯(lián)時(shí)期的1982年,1984年停建,屬“半拉子”工程。其中:大壩基本完工;泄水涵洞僅基本完成了土建部分,閘門(mén)等金屬結(jié)構(gòu)及電氣設(shè)施均未安裝;溢洪道僅進(jìn)行了部分爆破。水庫(kù)低水位時(shí),經(jīng)泄水涵洞泄流,高水位時(shí)(汛期)漫過(guò)溢洪道泄流。
2.水庫(kù)加固的主要工作內(nèi)容
(1)大壩加固
大壩為粘土心墻砂殼壩,全長(zhǎng)1512m,最大壩高約32m,最高擋水深度約25.5m,壩頂寬約6~13m,上、下游壩坡均為拋石護(hù)坡。由于原施工質(zhì)量較差,大壩透水嚴(yán)重。
加固的主要內(nèi)容:一是新做塑性混凝土防滲墻,防滲墻寬0.8m,最大深度<50m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)B3.5(gost標(biāo)準(zhǔn),56天強(qiáng)度),抗?jié)B等級(jí)為W4;二是完善大壩的滲流監(jiān)測(cè)設(shè)施。
(2)泄水涵洞加固
泄水涵洞為壩下埋涵管結(jié)構(gòu),在涵洞內(nèi)安裝鋼管泄流。主要加固內(nèi)容是進(jìn)水口增設(shè)擋墻,將涵洞進(jìn)口底高程由441.0m抬升到447.0m,以容納和沉淀含汞物質(zhì),防止污染物下泄,造成污染范圍擴(kuò)大;對(duì)涵洞內(nèi)壁及鋼管進(jìn)行加固和防腐處理;安裝閘門(mén)、蝶閥等控制設(shè)施;結(jié)合水力條件,在泄水涵洞下游增設(shè)單機(jī)630kW水電站一座。
(3)新建溢洪道
溢洪道原設(shè)計(jì)為橡膠壩控制,橡膠壩型式為60m×3孔,壩高3.6m,壩袋材料使用三元乙丙橡膠,采用冬季充氣夏季充水控制壩袋高度的操控方式。
受當(dāng)?shù)貧夂驐l件限制(夏季極端氣溫+40℃,冬季極端氣溫-45℃),加之橡膠壩操控難度較大,工程施工至2009年8月時(shí),哈薩克斯坦水資委和卡拉干達(dá)州水利局要求在橡膠壩方案施工現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上改建為鋼閘門(mén)控制(主要是結(jié)合開(kāi)挖寬度,并保持泄流底高程449.3m不變)。結(jié)合當(dāng)時(shí)的施工情況,根據(jù)限定的投資額度(投資最多允許增加10%),最終確定的溢洪道型式為15m×11孔,平板鋼閘門(mén)(門(mén)高4.4m)配固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)控制。2009年11月對(duì)變更為鋼閘門(mén)的溢洪道設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了模型試驗(yàn)驗(yàn)證,工程建設(shè)于2010年4月正式展開(kāi)。
努拉河汞污染綜合治理工程是以水環(huán)境治理為主體,并以恩圖馬克水庫(kù)加固工程為安全屏障的一項(xiàng)綜合性工程。奧地利POSCH&PARTNERS公司是一家專(zhuān)業(yè)從事環(huán)境治理工程的咨詢(xún)公司,通過(guò)參與和了解努拉河治理工程,學(xué)習(xí)和借鑒到了國(guó)外對(duì)河道污染治理的一些思路、方法和措施,為我們提供了類(lèi)似工程的治理經(jīng)驗(yàn)。
2011-09-06