石萍，田海濤，何桂芳，謝健

（國家海洋局南海海洋工程勘察與環(huán)境研究院，廣東 廣州 510300）

區(qū)域維護性疏浚土處置方案探討
——以廣州港為例

石萍，田海濤，何桂芳，謝健

（國家海洋局南海海洋工程勘察與環(huán)境研究院，廣東 廣州 510300）

維護性疏浚土的處置已嚴重制約著港口航道建設，成為急需解決的關鍵問題。對于區(qū)域維護性疏浚土的處置，需要綜合考慮疏浚土的產生地、產生量、產生時段、性質和處置場所的距離、處置方式、處置能力、區(qū)域規(guī)劃等因素，制定科學合理有序的統(tǒng)一規(guī)劃。以廣州港為例，探討了區(qū)域維護性疏浚土處置方案，分析了廣州港近五年維護性疏浚土的產生量、區(qū)域分布、可選擇的處置方式和區(qū)域性綜合處置方案。

區(qū)域；維護性疏浚土；處置方案；廣州港

維護性疏浚土是港池航道維護時對海床開挖浚深時所產生的高含水量廢棄泥土，隨著港口航道規(guī)模擴大，維護性疏浚土的產生量也隨之增加，在區(qū)域內港口發(fā)展成熟后，其每年的產生量才趨于穩(wěn)定。但成熟港區(qū)的維護性疏浚土具產生量大、年際重復性的特點，從國內外主要港口的發(fā)展歷程看，疏浚土的處置不僅嚴重制約著成長階段港口航道建設，而且是穩(wěn)定型港口每年需解決的常規(guī)問題。

疏浚土處置方式按性質分包括廢棄和再利用兩類。目前的廢棄方式為海上傾倒，指將疏浚土運至按法定程序設立的海洋傾倒區(qū)進行傾倒，將疏浚土拋入海域的方法，利用廣闊的海洋空間和自身的自凈能力來消解疏浚土。再利用包括傳統(tǒng)吹填造陸和資源化綜合利用兩種方式[1-4]。其中，吹填造陸按相對位置分近岸吹填和離岸吹填，近岸吹填主要應用于陸地洼地、淺灘的改造、海防堤壩的后方填土、圍墾造田等工程，通過改變原有岸線地形，達到平整或擴大陸域的目的；離岸吹填主要通過構建人工島方式實現，如依托現存的小島或暗礁進行擴建，或合并數個自然小島進行離岸填海工程。疏浚土資源化綜合利用是把疏浚土作為一種原材料，通過高溫燒結或添加輔料促使發(fā)生物理化學反應，形成資源化產品，可根據疏浚土性質及工程需要采取形式各異的資源化處置途徑，如替代粘土用于制造建筑材料，生產陶粒、陶磚、陶瓷和瓦等；或經固化處理對土性進行改良，達到工程對土質的要求后，替代陸地沙土石，用于填土工程、造陸工程、水利工程、道路工程、生態(tài)工程等。

對于區(qū)域維護性疏浚土，由于產生地、產生量、產生時段等有所不同，導致其處置場地、處置方式、處置時間等隨之變化，因此，制定科學合理有序的統(tǒng)一規(guī)劃十分必要。在規(guī)劃過程需考慮以下原則：一是地地銜接，即疏浚土產生地離處置場地的距離盡量短，以減少運輸成本；二是量法銜接，即疏浚泥產生量影響處置方式，達到區(qū)域內各時段產生與處置量相平衡；三是因泥制宜，即根據疏浚土的成分和性質決定具體處置方法；四是因地制宜，即考慮區(qū)域性的建設規(guī)劃，特別是填海工程規(guī)劃和生態(tài)建設規(guī)劃，采取不同處置方式；五是生態(tài)損害最小化；六是綜合效益最大化。本文以廣州港為例，探討區(qū)域維護性疏浚土處理方案。

1 廣州港維護性疏浚土產生量分析

廣州港是我國沿海主要港口之一，位于廣東省中部、廣州市境內。廣州港岸線總長400多km，規(guī)劃港口岸線108 km，現已使用約60 km，由內港港區(qū)、黃埔港區(qū)、新沙港區(qū)、南沙港區(qū)及珠江口水域組成，廣州港出海航道總長達115 km。廣州港日常運營期疏浚土主要來自四大港區(qū)和出海航道的維護性疏浚工程。據了解，過去幾年廣州港維護性疏浚土的產生量大約為1 000萬m3/年。

本文采用專家咨詢、類比分析與統(tǒng)計分析相結合的方法預估了廣州港近五年維護性疏浚土產生情況。經估算，由于受在建項目的影響，2010－2011年廣州港維護性疏浚土的產生量大約為1 433萬m3/年，2012－2013年大約為2 020萬m3/年，2014年大約為2 350萬m3/年，如圖1所示。

2 廣州港維護性疏浚土的處置方式分析

2.1 海上傾倒

目前，廣州港維護性疏浚土主要是采用海洋傾倒的方式進行處置。但珠江口內傾倒區(qū)因長期超負荷使用已無法滿足過多的疏浚土處置要求，僅存的海洋傾倒區(qū)容量極為有限，僅能提供給少量維護性疏浚土傾倒使用，且多個傾倒區(qū)還面臨著即將關閉的可能。

圖 1 廣州港2010－2014年維護性疏浚土產生情況Fig. 1 Produce situation of dredged mud for maintenance from Guangzhou Port from 2010 to 2014

根據相關的傾倒區(qū)規(guī)劃，珠江口 2008－2015年規(guī)劃的傾倒區(qū)都在珠江口外，主要有：外伶仃海洋傾倒區(qū)、隘洲島南海洋傾倒區(qū)、九澳島東南海洋傾倒區(qū)、大頭洲海洋傾倒區(qū)、黃茅島海洋傾倒區(qū)、大萬山南海洋傾倒區(qū)等6個（見圖2）。除九澳島東南海洋傾倒區(qū)規(guī)劃服務區(qū)域為澳門內外港航道維護疏浚土，其傾倒區(qū)容量極為有限外，其他5個傾倒區(qū)都可作為廣州港維護疏浚土可選劃的傾倒區(qū)。其中大頭洲海洋傾倒區(qū)適合于維護性疏浚小型船舶傾倒作業(yè)，隘洲島南海洋傾倒區(qū)、黃茅島海洋傾倒區(qū)、大萬山南海洋傾倒區(qū)適合于維護性疏浚大型船舶，外伶仃傾倒區(qū)適合于污染類疏浚土處置。

2.2 吹填造陸

2.2.1 近岸吹填 適合作為廣州港維護性疏浚土的吹填區(qū)應滿足：①目前未利用或在建區(qū)域，吹填后有建設項目依托；②未利用的填海區(qū)應有較為明確的發(fā)展定位；③在建填海區(qū)，除已確定必須接納的疏浚土外，仍有納泥能力。根據對珠江口附近岸線的調研及區(qū)域發(fā)展規(guī)劃分析，近幾年可與廣州港疏浚土處置相結合的吹填區(qū)有珠江口兩岸的填海區(qū)和其他一些河岸整治、港口工程等基建項目中需要填土的區(qū)域。珠江口兩岸的填海區(qū)一般都是采用自身港池和航道的疏浚物，或者直接購買海砂進行回填，因此，可接納維護性疏浚土吹填的區(qū)域較少，而且要提前做好溝通銜接工作。

2.2.2 離岸吹填形成人工島 根據國家海洋局《關于改進圍填海造地工程平面設計的若干意見》（國海管字[2008]37號），為了保護稀缺岸線和近岸海域資源，實現科學合理用海，在海域條件適合的地區(qū)，采用人工島式圍填海造地應作為首選方式?；谝陨显颍疚奶剿鲝囊?guī)劃的角度在珠江口門范圍內選擇一些有發(fā)展前景、周圍環(huán)境容量大、適合擴容的海島岸線和海域，作為疏浚土處置場地，形成人工岸線和人工島，這樣既可以形成新土地，為將來海域開發(fā)、海島開發(fā)提供土地儲備，又可以為廣州港的維護性疏浚土提供接納場所，減少疏浚土海洋傾倒對海洋環(huán)境的污染。

（1）人工島的選址

規(guī)劃在珠江口門外的諸多列島中選擇幾個小的無居民海島作為依托，往外先形成圍堰，再往里面吹填疏浚土，形成人工島和人工岸線。

考慮與陸地和廣州港出海航道的距離，根據《廣東省海洋功能區(qū)劃》，可選的依托島嶼主要有三處：三角山島、大烈島和黃茅島（見圖2）。其中三角山島規(guī)劃為港口區(qū)，大烈島和黃茅島沒有規(guī)劃，從海洋功能區(qū)劃的符合性來說，這3處島嶼外擴形成更大的島嶼是跟海洋功能區(qū)劃兼容的，而且這三處島嶼與珠海和澳門、香港等地較近，對其進行開發(fā)較易產生經濟效應。特別是三角山島，離廣州港出海航道較近，運輸費用較低，而且據調查，該島北側有一個5 m等深線的淺灘，施工較易，較容易形成人工島。

不過這幾個島嶼都是屬于珠海市管轄，因此如果要進行建設的話，首先要應考慮珠海市相關規(guī)劃、用島意向及跨行政區(qū)的可協調性，跟珠海市政府協商，探討共同開發(fā)利用的模式。

（2）建設人工島的初步設想

如果建設一個面積為10 km2的人工島，按水深5 m計算，再加上5 m的標高，則該人工島納泥的能力將達到1億方，完全可以容納廣州港近5年產生的維護性疏浚土。

（3）建設人工島的可行性分析

目前國外已有很多人工島建設的例子，阿聯酋迪拜棕櫚群島、世界群島，日本神戶人工島機場、關西國際機場、中部國際機場，香港國際機場、新加坡裕廊島， 西蘭公國，阿茲特克人的首都特諾奇提特蘭，香港會議展覽中心都是采用人工島的建設方式，荷蘭欲填海打造一個郁金香形的人工島。我國已建有天津港、三亞的鳳凰島、蘇州河人工島，福建泉州惠安大墜島鞋沙淺灘區(qū)將建“人工島”?？梢娙斯u的建造技術已經很成熟。

人工島也是國家提倡的今后填海發(fā)展的方向。另外，《中華人民共和國海島保護法》已于2010年3月1日起施行，隨著該法的出臺，海島管理配套制度的完善，投資建設“人工島”可獲得更好的法律保障。因此無論從人工島的建造技術和國家政策支持來說，建設人工島都是可行的。

項目資金籌措主要由融資解決。主要聯合國內外具有海域島嶼投資開發(fā)經驗的財團共同投資，政府提供部份貼息。開發(fā)建設方案由政府及投資開發(fā)商共同研究確定，建成后由政府實施管轄權，投資商負責商業(yè)開發(fā)。

2.2.3 疏浚土綜合利用 前面介紹了疏浚土處理常用的兩種方法：海洋傾倒和吹填造陸。由前面介紹可知，疏浚土如要實施海上傾倒的話，均需要運到珠江口外的臨時傾倒區(qū)傾倒，這樣大大地增加運輸成本，延長建設周期，同時還加重珠江口環(huán)境壓力，對漁業(yè)資源造成嚴重的破壞[5]，因此海洋傾倒不是理想的處理方案。隨著這幾年海洋經濟的發(fā)展，珠江口兩岸可以用維護性疏浚土來吹填造陸的地方也不多，無法長久滿足廣州港維護性疏浚產生的疏浚土處置要求，因此近岸吹填造陸也不是長久的處理方案。疏浚土是一種可再生資源，最好的處理辦法就是建立疏浚土綜合利用基地將疏浚土轉化為可再利用的材料。

疏浚土綜合利用基地實際上是個疏浚土利用的加工站和中轉站，是根據所接納的疏浚土性質以及用戶需求，有針對性地對疏浚土進行處理加工提高附加值，達到商業(yè)用途目的后出售給有需要的用戶。

可以在珠江口內選擇一個距疏浚土產生地近，距用戶近，同時符合相關區(qū)劃和規(guī)劃等要求的海域作為疏浚土綜合利用基地?；氐拿娣e可以選擇幾公頃至幾十公頃，考慮疏浚土綜合利用產業(yè)化工程是探索性工程，在國內還是第一次嘗試，基地初期年處理疏浚土能力可以設計為100～500萬m3，最終可以達到1 000萬m3，這樣就可以接納廣州港近一半的維護性疏浚土。

3 廣州港維護性疏浚土處理方案分析

由于廣州港航道和港區(qū)跨越的空間長度較長，從經濟上考慮，有必要將整個廣州港分為幾個區(qū)，各區(qū)就近處理可節(jié)省大量的工程投資。結合廣州港航道和港區(qū)的分布情況，擬將整個廣州港分為4個區(qū)（見圖2），一區(qū)范圍從內河港區(qū)至鐵樁水道，二區(qū)范圍從黃埔老港區(qū)至虎門口，三區(qū)范圍從虎門口至廣州港出海航道的D點（即伶仃航道與中山進港航道交界處），四區(qū)范圍從廣州港出海航道的D點至廣州港出海航道外海的起點。根據產生量估算結果，各區(qū)疏浚土的產生量見下表1。

圖 2 疏浚土產生分區(qū)示意圖Fig. 2 Sketch map of produce subarea of dredged mud

表 1 廣州港維護性疏浚土產生量的空間分布Tab. 1 Space distribution of produce quantity of dredged mud for maintenance from Guangzhou Port

根據以上對各種疏浚土處置方式分析的結果，結合廣州港各分區(qū)的特點，對各區(qū)維護性疏浚土的處理方案分析如下。

一區(qū)維護性疏浚土可考慮的處理方案首選近岸陸域吹填，因為一區(qū)離外海的海洋傾倒區(qū)距離遠（達100多km），進行海洋傾倒費用很高（100多元/m3），因此不適合海洋傾倒，最佳方案為選擇一些沿岸城市如廣州市、東莞市、中山市河岸整治、港口工程等基建項目中需要填土的區(qū)域進行近岸陸域吹填。

二區(qū)維護性疏浚土可考慮的處理方案包括近岸陸域吹填和疏浚土綜合利用，由于二區(qū)離外海的海洋傾倒區(qū)距離遠（達100多km），進行海洋傾倒費用很高（100多元/m3），因此不適合海洋傾倒；首選的處理方案是選擇一些沿岸城市如廣州市、東莞市、中山市河岸整治、港口工程等基建項目中需要填土的區(qū)域進行近岸陸域吹填；第二方案是輸運到疏浚土綜合利用基地進行綜合利用。

三區(qū)維護性疏浚土可考慮的處理方案包括疏浚土綜合利用、近岸陸域吹填、離岸吹填（人工島）和海洋傾倒。首選的處理方案是輸運到擬建設的疏浚土綜合利用基地進行綜合利用；第二方案是結合基建工程，將疏浚土輸送到珠江口兩岸的吹填區(qū)進行近岸陸域吹填；第三方案是依托三角山島、大烈島或黃茅島擴大島嶼形成人工島，該方案運輸距離也較遠，但從長遠來看，能形成陸地，可以進行開發(fā)利用，有較大的經濟效益。在上述3個方案都實施不了的情況下，只能采用海洋傾倒的方式進行處理。

四區(qū)由于離外海較近，因此比較適合海洋傾倒，可選的傾倒區(qū)有大頭洲島傾倒區(qū)、黃茅島南傾倒區(qū)、隘洲島南傾倒區(qū)、大萬山島南傾倒區(qū)，其中隘洲島南傾倒區(qū)離航道較近，且容納量大，可作為首選的海洋傾倒區(qū)。

從時間上來分析，考慮到一些處理方式的可實施性，近期廣州港的維護疏浚土主要還是采用海洋傾倒和近岸陸域吹填的方式進行處理，遠期可考慮采用形成人工島或綜合利用的方式進行處理。

4 建 議

由于廣州港各港區(qū)及航段開發(fā)先后不齊，因此疏浚土的產生地、產生量、產生時段等有所不同，導致疏浚土的處置地、處置方式方法、處置時間等也將隨之不同。且廣州港出海航道橫跨東莞、中山、深圳、珠海等多個行政區(qū)，在開發(fā)管理上也需作統(tǒng)一協調。為了最大限度地處置和利用好疏浚土，有必要建立一個宏觀的，具有戰(zhàn)略性和政策性指導意義的疏浚土處置規(guī)劃。通過規(guī)劃制定，可建立不同時期的疏浚土處置工作目標和工作方針，在具體實施過程中，可通過對城市岸線、港口航道等相關規(guī)劃的研究，準確預測疏浚土生產量、生產地等信息，前瞻性地做好規(guī)劃和處置方案優(yōu)化，并就疏浚土的處置地布局作統(tǒng)一的部署，達到疏浚土產生（輸出）與處置（接納）能及時相銜接，推動疏浚土處置趨于同時、合理、高效和集約化利用，有效預防和及時解決疏浚土處置難或處置不當所帶來的諸多問題。通過不同處置場所的合理布局，減少疏浚土運距，從而有利于節(jié)約建設投資，加速工程進度，同時使疏浚土能變廢為寶，成為一種再生資源。

[1] 張和慶, 謝健, 朱偉, 等. 疏浚物傾倒現狀與轉化為再生資源的研究-中國海洋傾廢面臨的困難和對策 [J]. 海洋通報, 2004,23(6): 54-60.

[2] 張旭東, 祁繼東. 疏浚底泥的資源化利用 [J]. 北方環(huán)境, 2005,30(2): 48-50.

[3] 朱偉, 張春雷. 疏浚泥處理再生資源技術的現狀 [J]. 環(huán)境科學與技術, 2002, 25(4): 39-41.

[4] 何桂芳, 謝健, 田海濤, 等. 海洋疏浚泥綜合利用產業(yè)化道路的探索 [J]. 海洋開發(fā)與管理, 2008, 25(9): 60-62.

[5] 戴明新. 湛江港 30萬噸級航道工程疏浚泥傾倒對海洋生態(tài)環(huán)境的影響研究 [J]. 交通環(huán)保, 2005, 26(3): 9-11.

Discussion on the disposal scheme of regional dredged mud for maintenance:A case study of Guangzhou Port

SHI Ping, TIAN Hai-tao, HE Gui-fang, XIE Jian

(South China Sea Marine Engineering and Environment Institute, SOA, Guangzhou 510300, China)

The disposal of regional dredged mud for maintenance has restricted the development of port and sea-route,and become the main problem that should be resolved urgently. It needs considering synthetically of the produce place,the produce quantity, the produce period, the character of dredged mud and the disposal place，the disposal mode, the disposal capability and the area layout, etc., to constitute logical uniform programming for regional dredged mud for maintenance. The article has discussed the disposal scheme of regional dredged mud for maintenance with example of Guangzhou Port. The produce quantity, area distributing, optional disposal mode and regional integrated disposal scheme of Guangzhou Port are analyzed for the near five years.

regional; dredged mud for maintenance; disposal scheme; Guangzhou Port

X824

A

1001-6932(2011)05-0583-05

2010-10-09；

2011-04-21

海洋公益性行業(yè)科研專項（200705006、201105024）。

石萍（1977－），女，高級工程師，碩士研究生。主要從事海洋環(huán)境保護、海域使用論證和海洋疏浚泥的綜合利用研究工作。電子郵箱：shiping505@yahoo.com.cn。