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水下整平系統(tǒng)在基建性疏浚中的節(jié)能減排作用

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（廣西新港灣工程有限公司 廣西南寧市 538001）

近年來，航道基建性疏浚工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，實(shí)際的疏浚中面臨著各種問題與挑戰(zhàn)，對(duì)疏浚施工提出了全新的要求，傳統(tǒng)的耙吸船疏浚不僅耗能大，而且存在溝壑問題。本文分析了耙平器的運(yùn)行原理，以及在基建性疏浚施工中的運(yùn)用，并分析了其節(jié)能減排的效果。

水下整平系統(tǒng)；基建性疏浚；節(jié)能減排

航道疏浚整治是一項(xiàng)重要的航道擴(kuò)建工程項(xiàng)目，實(shí)際疏浚中需要挖掘泥層、航道整平等施工，以往的航道疏浚采用相對(duì)傳統(tǒng)的整平裝置和技術(shù)，耙吸船在實(shí)際航道疏浚中不僅整平效果不理想，容易出現(xiàn)溝壑、淺灘、淺點(diǎn)等，而且通常投資較大，成本較高，對(duì)于特殊的航道土體、質(zhì)地，還需要反復(fù)啟動(dòng)整平系統(tǒng)，浪費(fèi)了能源，整體來看無(wú)法達(dá)到預(yù)期的整平目標(biāo)。因此，亟待對(duì)水下整平系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能開發(fā)和利用，一方面達(dá)到綠色環(huán)保目標(biāo)，另一方面則提升疏浚施工質(zhì)量。

1 節(jié)能型水下整平系統(tǒng)介紹

水下整平系統(tǒng)主體為耙平器，為了達(dá)到節(jié)能減排、控制能耗的目標(biāo)，決定調(diào)整、更新淺掃技術(shù)，創(chuàng)新淺掃方案，采用配有4400kW拖輪裝置的耙平器，實(shí)施淺掃整平疏浚施工。由于航道環(huán)境較為特殊，航道地基泥層、土質(zhì)、土體等的特殊質(zhì)地為疏浚帶來困難和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的整平無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，且出現(xiàn)了很多溝壑、淺點(diǎn)，還增加了耗油量。

經(jīng)過對(duì)耙平器以及整平技術(shù)的優(yōu)化、改良、完善，延長(zhǎng)了航道施工長(zhǎng)度，實(shí)際施工中則克服了高能耗、高耗油量的問題，達(dá)到了節(jié)能減排的疏浚目標(biāo)。

2 節(jié)能減排的工作原理

以往的水下整平系統(tǒng)通常采用規(guī)模較大的耙吸船，航道基建疏浚施工中效果不佳，易于留下溝壑、淺灘等，而且當(dāng)一些特殊的軟質(zhì)淤泥土體使得淺掃施工無(wú)法深入開展，浪費(fèi)時(shí)間、耗費(fèi)精力，因?yàn)榘椅叽?、?guī)格較大，上線操作要耗費(fèi)較多的時(shí)間，對(duì)此引入耙平器，這樣就減小了上線壓力，同時(shí)，也控制了溝壑、淺點(diǎn)等的出現(xiàn)，最主要的是能夠控制耙吸船的耗油量，達(dá)到了低能耗、節(jié)能減排的目標(biāo)。

實(shí)際疏浚施工中所達(dá)到的節(jié)能減排效果，需要依據(jù)特定的技術(shù)原則、規(guī)程準(zhǔn)則等來統(tǒng)計(jì)、測(cè)量與計(jì)算，對(duì)于此疏浚工程施工，具體的節(jié)能減排效果主要通過耗油量的對(duì)比，最終得出對(duì)比性數(shù)據(jù)，例如：耙平器、耙吸船在實(shí)際的淺掃施工中，面臨相似的施工任務(wù)，對(duì)應(yīng)的油耗量會(huì)形成一個(gè)差值，經(jīng)過對(duì)比最終得出節(jié)能減排效果。

3 航道基建疏浚工程概況

本航道基建地層、土體較為特殊，水下地形崎嶇、復(fù)雜，底層土體多為高粘度、軟質(zhì)淤泥，且個(gè)別位置存在淺點(diǎn)，這些淺點(diǎn)不易清除，水體沖流、沖刷也得不到有效平整，最具挑戰(zhàn)性的問題是：兩條進(jìn)港航道相交的位置，大量船只進(jìn)出港口，需要不斷地避讓這些船舶，為其提供進(jìn)出港空間。

4 水下整平系統(tǒng)的運(yùn)用

面對(duì)相對(duì)復(fù)雜的航道疏浚環(huán)境，如果單純選擇小型耙吸船，進(jìn)行淺掃操作，如果耙吸船重量較小，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的重量，遇到淺點(diǎn)則可能發(fā)生滑落，為淺掃帶來阻礙和困難，更重要的是要浪費(fèi)更多的時(shí)間，會(huì)延長(zhǎng)施工周期，增加疏浚工程成本，而且這一過程中要涉及到橫掃、橫穿航道的情況，無(wú)疑將增加施工的危險(xiǎn)系數(shù)、成本，最主要的是整個(gè)過程中施工時(shí)間的延長(zhǎng)、船舶的反復(fù)啟動(dòng)、運(yùn)行會(huì)增加耗油量，污染了環(huán)境，也提高了能耗成本。

考慮到以上特殊的航道環(huán)境、復(fù)雜的疏浚施工環(huán)境，鑒于大型耙吸船尾大不掉、操作不靈活等缺點(diǎn)，決定以耙平器來代替耙吸船，逐步解決與排除疏浚施工中的一切問題和難題，為淺掃施工提供更加有利條件。

5 耙平器淺掃施工效果分析

經(jīng)過對(duì)比選擇，同以往的耙吸船淺掃施工相比，耙平器施工體現(xiàn)出特定的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)都為基建性疏浚施工創(chuàng)造了有利條件，具體體現(xiàn)在：

（1）耙體寬，耙頭部寬度達(dá)到2～4.4m，耙平器自身寬度也達(dá)到13.4m，充足的耙體寬度，為淺掃提供了充足的面積，而且能夠充分、大范圍地覆蓋施工區(qū)域，減少了施工時(shí)間，控制施工成本，能夠達(dá)到預(yù)期的施工目標(biāo)。

（2）耙體重。航耙頭部，小耙重量達(dá)到6t，大耙重量則達(dá)到14t，整平器重量則達(dá)到30t，耙體充足的重量能夠用來破土，達(dá)到預(yù)期的破土效果。

（3）易于上點(diǎn)。耙平器的淺掃對(duì)船舶操作人員提出了較高要求，不僅要準(zhǔn)確掌握航行方向，更重要的是要科學(xué)控制航行速度。

（4）耙頭下放也要注意深度的控制與把握，預(yù)防偏差的出現(xiàn)，這樣才能確保上點(diǎn)，對(duì)于耙平器來說，能夠妥善處理淺點(diǎn)問題，只需要牢固把握船舶航行方向。

（5）耗油低、造價(jià)低。從整體來看，同以往的耙吸船施工對(duì)比起來，耙平器能夠從整體上控制耗油量，控制施工時(shí)間，縮短施工周期，而且成本相對(duì)較低，能夠達(dá)到預(yù)期的節(jié)能減排目標(biāo)。

（6）疏浚時(shí)間相對(duì)靈活，實(shí)際的施工作業(yè)具有一定的自由度、靈活度，即便遇到陰雨天氣、雷電交加等條件，也能推動(dòng)疏浚施工的高效開展。耙平器中拖輪的使用，能夠代替其他附屬性裝置、附加性設(shè)備等的使用，這其中又減少了一部分投資，而且也促使拖輪功能的充分發(fā)揮。最主要的是，實(shí)際施工中耙平器的利用，解決了平整度問題，能夠確保施工區(qū)段的平整度，從整體上確保工程如期完工，并有可能縮短施工周期。

同傳統(tǒng)的耙吸船施工相比，耙平器的應(yīng)用由于尺寸、規(guī)格等都相對(duì)較小，不會(huì)帶來過大的污染問題，而且也無(wú)需橫跨航道，是小規(guī)模、小范圍內(nèi)的疏浚施工，不會(huì)對(duì)海洋環(huán)境帶來污染與破壞。

6 節(jié)能減排具體成效的測(cè)算

通過對(duì)整平系統(tǒng)改良前后節(jié)能減排效果的對(duì)比來說明成效，此次基建性疏浚施工主要采用了4400kW拖輪、耙平器等，主要從淺點(diǎn)消滅的能耗量進(jìn)行對(duì)比，將前后的能耗量作為主要的節(jié)能減排成效對(duì)比量。

該航道疏浚施工前，主要通過大型號(hào)的耙吸船來進(jìn)行淺掃操作，其能耗量如表1統(tǒng)計(jì)。

表1

通過觀察以上圖表能看出，耙吸船疏浚施工中，油耗量較大，達(dá)到0.553tce/個(gè)。

改用耙平器后，實(shí)際的淺掃施工，耗油量顯著減少，主要來源于拖輪，施工長(zhǎng)度達(dá)到60km，具體的數(shù)據(jù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、分析得出：耙平器淺掃施工后，耗油量只有：0.110tce/個(gè)，前后的對(duì)比之差：0.553-0.110=0444tce/個(gè)，將該數(shù)據(jù)乘以項(xiàng)目工程個(gè)數(shù)，最終會(huì)得出較大的數(shù)據(jù)，從而得出節(jié)能量巨大，總體來看，能夠最大程度地節(jié)省并控制能耗量。

耙平器的利用有效地控制了耗油量，節(jié)省了施工成本，同舊式的耙吸船施工對(duì)比起來，能夠有效控制能耗量，減少燃料投入量、控制燃料投入成本，特別是柴油量、燃料等的投資，這樣就極大程度上達(dá)到了預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益，顯著的經(jīng)濟(jì)效益必然會(huì)帶來良性的社會(huì)影響力，以往的淺掃施工其溢流程序較為復(fù)雜，會(huì)對(duì)海洋環(huán)境帶來污染，耙平器的利用則有效解決了這一問題，提高了海洋環(huán)境質(zhì)量。

7 總結(jié)

水下整平系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化改良，在基建性疏浚施工中得到了有效應(yīng)用，能夠達(dá)到預(yù)期的節(jié)能減排作用，耙平器自身能夠達(dá)到一定的寬度、重量，能夠完成預(yù)期的疏浚施工，也能達(dá)到清淤、除雜等目標(biāo)，最主要的控制了成本投資，減少了成本投入，能夠帶來預(yù)期的成本效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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