鄭彥鶯
(福建省泉州市山美水庫管理處 泉州市 362000)
近年來,水庫功能由發(fā)電、防洪轉(zhuǎn)向供水已成為世界性的趨勢。山美水庫作為福建省水利廳管轄庫容最大的水庫,承擔(dān)著保障400多萬人民供水安全的重任,其在泉州社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中的地位日益突出。2012年,環(huán)保部組織開展了《國家良好湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃(2011-2020)》編制工作,并將泉州市山美水庫列入近期優(yōu)先開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的33個(gè)湖泊之一,成為福建省唯一被納入近中期實(shí)施計(jì)劃的湖泊。同年《山美水庫生態(tài)環(huán)境保護(hù)試點(diǎn)總體實(shí)施方案》通過福建省人民政府,省財(cái)政廳、環(huán)保廳的審批,當(dāng)外源污染得到一定程度的控制后,內(nèi)源污染將成為最主要的污染源。因此,污染底泥清除對山美水庫水質(zhì)改善是必要的,是山美水庫的綜合治理重要的工程措施之一。
本工程除一期疏浚范圍外,對山美水庫東關(guān)鎮(zhèn)下游河道水域,以及水庫主庫區(qū)進(jìn)行環(huán)保疏浚,疏浚區(qū)分為W、X、Y和Z 4個(gè)區(qū)域(附圖),疏浚面積約1 309 000 m2,疏浚工程量約1 012 000 m3。工程主要采用150/30型勁馬泵或改造的環(huán)保型挖泥船在船舶上進(jìn)行疏浚挖泥,勁馬泵/挖泥船+駁船+吹泥船的方案進(jìn)行底泥輸送。
附圖為疏浚區(qū)分布圖。
附圖 疏浚區(qū)分布圖
目前,幾乎所有的水體環(huán)保疏浚項(xiàng)目都受到堆場問題的制約,山美水庫底泥疏浚工程也不例外,故納泥區(qū)的確定成為首當(dāng)其沖的任務(wù)。
對庫區(qū)周圍16處納泥區(qū)進(jìn)行了踏勘,除納泥區(qū) A、B、G、H、I處較遠(yuǎn)外,距離庫中(8~10)km,其余距離庫中(3~5)km。但因租地、排水、交通、建設(shè)費(fèi)用等方面原因,很長一段時(shí)間困擾工程的進(jìn)展。
納泥區(qū)A處有兩個(gè)魚塘,面積大約15 000 m2,可容納100 000 m3底泥,涉及到租塘費(fèi)用問題。
納泥區(qū)B處位于現(xiàn)有一期納泥區(qū)上游,為一處山澗,長約5 km,面積大約20 000 m2,可容納200 000 m3底泥,涉及到修建(20~30)m高壩及排水問題。
納泥區(qū)C位于牛場附近的一處山坳,面積約20 000 m2,可容納約100 000 m3底泥,匯水面積較大,涉及修建(10~15)m高壩及排水問題。
納泥區(qū)D處位于牛場附近西側(cè),面積7 000 m2,地形相對開闊平坦,可容納50 000 m3底泥,交通相對方便。但面積較小,費(fèi)用相對較高。
納泥區(qū)E位于一山坳,為一廢棄的小水庫,四周已處于圍合狀態(tài),面積約15 000 m2,可容納約150 000 m3底泥,匯水面積較大,涉及尾水處理、局部加固加高及排水問題。
納泥區(qū)F處地勢較高,面積約30 000 m2,可容納約10 m3底泥,交通方便,但距離居民區(qū)較近,會(huì)產(chǎn)生一定的干擾,租地困難。
納泥區(qū)G處位于玉園村郊,為一處面積約100 000 m2的農(nóng)田,交通方便,可吹高2.5 m,略低于公路路面,可容納250 000 m3底泥,涉及租地費(fèi)用。
納泥區(qū)H處位于內(nèi)柯村一狹長的農(nóng)田,兩邊為居住村,中間有一條寬約2 m的水溝,兩邊的村落有村路交通,面積約為100 000 m2,可容納250 000 m3底泥,涉及對周圍環(huán)境的影響問題和租地費(fèi)用。
納泥區(qū)I處位于九際洋高速公路下方一處平坦的開闊地,遠(yuǎn)離村莊,面積大約40 000 m2,可容納底泥約300 000 m3,涉及到租地問題。
納泥區(qū)J處為金格水庫,面積約50 000 m2,可容納(300 000~400 000)m3,可利用現(xiàn)有堤壩及排水,涉及租庫或征庫問題。
納泥區(qū)K處為一處山澗,面積大約17 000 m2,可容納200 000 m3底泥,涉及到修建30 m高壩及排水問題。
納泥區(qū)L處為一處山澗,長度約300 m,面積大約25 000 m2,底形高差30 m,采用梯級吹填,可容納50 000 m3底泥,如果采用建高壩吹填可容納約300 000 m3底泥,涉及到修建約(20~30)m 高壩及排水問題。
納泥區(qū)M處位于含草坪下游,為面向庫區(qū)的一處凹地,依山勢面積約120 000 m2,可容納(1 000 000~1 300 000)m3底泥,涉及修建30 m圍堤及排水問題。其底部面積約30 000 m2,吹填厚度7 m,可容納約200 000 m3底泥。
納泥區(qū)N處為山澗多級梯田,上游為一山上魚塘,面積約1.5畝,旁邊有墓地,魚塘下為多級梯田,面積大約 40 000 m2, 可容納(30 000~40 000)m3底泥,涉及修建(8~10)m高壩及遷移墓地和排水問題。
納泥區(qū)O處為原一期底泥疏浚工程的納泥區(qū),為一處河漫灘處,采用土工管袋工藝,工期兩年內(nèi)可處理約350 000 m3的底泥。
納泥區(qū)P處長約1 km的山溝,兩山夾一溝,下游為山美水庫庫區(qū),采用梯級吹填,每100 m建高為(4~5)m 堤,可容納 150 000 m3底泥。
表1為納泥區(qū)分析對比表。
表1 納泥區(qū)分析對比表
(1)方案一:高壩吹填。
在距離庫中約10 km的納泥區(qū)M處,修建一條(25~30)m大壩,利用挖泥船疏浚底泥,經(jīng)管線吹填至新建泥庫中,吹填平均厚度約為15 m,可容納1 000 000多m3的底泥。吹填后經(jīng)自然干化后,復(fù)植草被。
(2)方案二:資源化利用。
利用納泥區(qū)M處、G處、I處或現(xiàn)有一期納泥區(qū)吹填一塊大約 (30 000~40 000)m3的平臺(tái),在其平臺(tái)上采用土工管袋處理底泥工藝或壓濾機(jī)底泥脫水工藝處理底泥,或者在以上納泥區(qū)內(nèi)吹填晾干后,再處理的底泥運(yùn)至制磚廠,作為制磚的原材料。
(3)方案三:梯級吹填方案。
利用納泥區(qū)B、納泥區(qū)M處及納區(qū)P處狹長的山澗地帶,進(jìn)行梯級吹填,例如在林坑村上游納泥區(qū)B處劃定一片區(qū)域,起始出林口村,經(jīng)敲墘村、林坑村、及對面村,至入庫口,長度5 km的區(qū)域,從上至下,每隔200 m修建高4 m圍埝,筑成沉砂池,吹填時(shí),從最高處一級沉砂池開始吹填,底泥經(jīng)多級沉砂池,層層沉淀,底泥沉降經(jīng)過植被層層阻隔,流速減緩,尾水經(jīng)最后一級沉砂池溢出排放,吹填厚度平均3m,估算可容納約200000m3的底泥。隨時(shí)間自然干化,植被將固定底泥至山澗中。
(4)方案四:遠(yuǎn)距離吹填方案。
由挖泥船將底泥疏浚后,經(jīng)管線,通過多級接力泵輸送至納泥區(qū)。例如在康美鎮(zhèn)坂頂附近區(qū)域,距離庫中18 km的水庫下游,有一處面積約1 200 000 m2的田地,可稍許加高圍堤2 m,吹填尾水達(dá)標(biāo)后可排放附近河道,吹填平均厚度1.4m,可滿足吹填要求,兩年自然干化后可進(jìn)行復(fù)耕。其中距離大約10km的梅山鎮(zhèn)附近有約300000m2的田地;距離14km的公頭山附近有大約200000m2的田地均可用于吹填。
(5)方案五:綜合利用方案。
利用庫區(qū)周圍納泥區(qū)E處(廢棄小水庫)容納150 000 m3底泥,晾曬7個(gè)月后,運(yùn)輸至磚廠進(jìn)行資源化利用,再向納泥區(qū)E吹填153 000 m3底泥,復(fù)耕為林地或繼續(xù)資源化利用;
納泥區(qū)I處,能容納底泥300 000 m3;
納泥區(qū)M處,采用吹填工藝可容納167 000 m3底泥,晾曬后,運(yùn)走資源化利用,然后復(fù)耕;
納泥區(qū)O處,采用土工管袋工藝,然后資源化利用(燒磚)可處理242 000 m3底泥;
(6)方案六:原位固化處理方案。
原位固定技術(shù)在底泥中加藥。
表2為方案比選。
表2 方案比選
結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件、費(fèi)用和對環(huán)境的影響等條件,多方論證,推薦采用方案五綜合利用方案。需建4個(gè)納泥區(qū)E、I、M、O,雖然相比造價(jià)高,但作業(yè)面多個(gè),可同時(shí)作業(yè),或先后實(shí)施,同時(shí)積累經(jīng)驗(yàn),縮短了施工進(jìn)度,也避開了汛期對水庫的影響。
本工程正是經(jīng)過環(huán)保疏浚技術(shù)將需要清除的重度污染底泥精確地疏挖上岸,并在污染底泥輸送過程中確保封閉安全,在污染底泥處置過程中采用安全處置技術(shù),確保污染底泥得到減量化、無害化和資源化,避免二次污染。
[1]鐘繼承,范成新.底泥疏浚效果及環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展[J].湖泊科學(xué),2007,(01):1-10.
[2]王琦,李中華.環(huán)保疏浚底泥堆場余水處理方法及實(shí)施裝置研究[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2012,(02):179-181.
[3]薄錄吉,王德建,等.底泥環(huán)保資源化利用及其風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J]土壤通報(bào),2013,(04):1017-1024.