王 奔,覃 超,周慧博
(溫州市水利電力勘測設(shè)計院,浙江 溫州 325000)
鹿城區(qū)是溫州市的政治、經(jīng)濟、文化中心,全區(qū)轄12個街道、2個鎮(zhèn),83個社區(qū)、141個行政村;土地面積290.47 km2,年末戶籍人口74.7萬人。
本工程中主塘河清淤為溫瑞塘河鹿城段的麗田橋至市政大橋河段,主塘河為市級河道,是鹿城區(qū)的核心主干引排水河道,與劃龍橋河、各瀆河、呂浦河、南塘河、西山河等溝通形成河網(wǎng),航道等級為準(zhǔn)7級。本次清淤河段長3453 m,河寬18.5 m~170 m,現(xiàn)狀平均河底高程約0.5 m~-2.0 m。
由于河道周邊小區(qū)的生活污水廢水多年的無序排放,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化較嚴(yán)重,部分有機垃圾沉下水底混入淤泥中繼續(xù)腐爛,進一步導(dǎo)致水環(huán)境的惡化;同時主塘河為主干內(nèi)河航道之一,來往運載船只很多,不少船只存在泄漏及偷排的現(xiàn)象,大量淤泥、垃圾等沉積河底,并隨船只通行而泛起,渾濁度大,淤泥沉積亦影響到河道的引排水能力,破壞水生態(tài)[1]。目前主塘河存在以下問題:①河道存在一定淤積,淤泥腐化,水體渾濁,現(xiàn)狀水質(zhì)較差;②舊村改造時建筑垃圾尚未妥善處理,部分堆積在河岸上,并有一些落入河水中,造成淤積;③河道來往運載船只很多,不少船只存在泄漏及偷排的現(xiàn)象,大量淤泥、垃圾等沉積河底,亦影響到其引排水能力;④兩岸截污納管尚未全部完成,生活污水仍有排放;⑤舊村河段存在明顯卡口,河寬不滿足規(guī)劃最小控制寬度要求。
根據(jù)《溫州市城市防洪規(guī)劃(中心片、西片)》(修編)(2003年~2020年)(下簡稱《規(guī)劃》),主塘河的規(guī)劃河底高程均為-1.0 m,河道清淤設(shè)計底高程一般按規(guī)劃河底高程控制。
根據(jù)現(xiàn)狀河道測量斷面,河道各斷面普遍存在現(xiàn)狀的浮泥底線低于-1.0 m的情況,考慮到河道僅于2010年以-1.0 m控制底高程進行過常態(tài)維護清淤,并未進行其他拓寬疏浚工程,這些深槽很可能是由于施工超挖回淤后經(jīng)自然沖刷所形成(河道流速相對較快),為避免河槽進一步掏深可能引發(fā)的護岸失穩(wěn)等不利情況,本工程仍按規(guī)劃河底高程-1.0 m作為清淤控制底高程。
本次清淤工程開挖邊坡坡度一般按1∶3.5控制。開挖起坡點位置應(yīng)距河岸2.0 m;起挖高程定為浮泥底線在距河岸2.0 m處的高程,為使本次清淤對浮泥的清理更加徹底,起挖高程不宜高于2.0 m;同時考慮到護岸的穩(wěn)定,起挖高程不宜低于1.0 m;確定起坡點后,從起坡點以1∶3.5坡度開挖至設(shè)計底高程-1.0 m,經(jīng)復(fù)核1∶3.5邊坡河岸滿足整體抗滑穩(wěn)定要求。本工程清淤標(biāo)準(zhǔn)斷面見圖1,斷面穩(wěn)定計算圖見圖2。
對于各河道兩側(cè)起坡點與河岸之間的2 m范圍內(nèi),由于施工船只較難處理,主要采取人工開挖方式進行清理,開挖深度視現(xiàn)場情況而定,一般以25 cm為宜。
圖1 清淤標(biāo)準(zhǔn)斷面圖
圖2 標(biāo)準(zhǔn)斷面穩(wěn)定計算圖
河道清淤主要分為帶水清淤和斷水清淤兩大類,現(xiàn)對兩類清淤方式在施工要求、對兩岸建筑影響、環(huán)境影響、斷面控制等方面的優(yōu)劣勢比較見表1。
表1 帶水、斷水清淤比較表
近年來河道斷水清淤導(dǎo)致護岸滑坡、道路塌陷、房屋產(chǎn)生裂縫的情況時有發(fā)生,引起了很多不必要的爭議與質(zhì)疑;同時帶水清淤具有臨時工程少,生態(tài)性好,對周邊護岸、環(huán)境影響小,工程啟動快的優(yōu)勢,建議優(yōu)先選擇帶水清淤的方式進行施工;另外主塘河為內(nèi)河主干航道,承擔(dān)著重要的內(nèi)河航運任務(wù),亦不可能放干施工。
綜上,主塘河全線河寬均大于20 m,主河槽水深超過2.0 m,能夠滿足大部分常見清淤船只的作業(yè)需求,因此河道采取帶水清淤。
常見清淤設(shè)備的功效、特點等方面進行比較[2],見表2。
表2 各帶水作業(yè)船舶設(shè)備比較表
根據(jù)上述介紹分析,針對目前溫州河道清淤特點,對現(xiàn)有常規(guī)清淤設(shè)備優(yōu)缺點匯總?cè)缦拢孩僮ザ肥酵谀啻捎谑乔逵龠^程中抓斗容易漏漿,對淤泥清理效果不佳,且很容易出現(xiàn)欠挖或超挖,一般不推薦作為主要清淤設(shè)備;考慮到斗式挖泥船挖除固體垃圾的能力較優(yōu)秀,可在局部河段作為輔助設(shè)備;②耙吸式挖泥船施工效率較高,但回淤量大,對水環(huán)境影響較大;溫州市場上對耙吸船進行了改裝,使之能夠適應(yīng)在十分狹窄的河道中進行清淤施工,具有輕便靈活的優(yōu)勢,但施工效率明顯降低,適宜作為狹窄河道清淤的輔助設(shè)備;③鏈斗式挖泥船一般規(guī)格較大,開挖斷面控制相對較困難,更易出現(xiàn)欠挖或超挖,本次帶水清淤的河道清淤深度均不大,鏈斗式挖泥船并不適用;④噴吸式挖泥船作為一種新式的挖泥船,與常用的絞吸式挖泥船相比,在開挖斷面控制、船體輕巧性上有一定優(yōu)勢;但形成泥漿含水量過大,輸送不便,同時在溫州市地區(qū)使用得較少,施工經(jīng)驗略顯不足,因此并不推薦;⑤沖挖式挖泥船主要適用于河寬狹窄而又無法斷水作業(yè)的河道清淤,對下游河道污染過大,且在溫州市地區(qū)使用得較少,不推薦。
主塘河河道河寬較大(遠超過20 m),水深超過2 m,河底沉積物以淤泥為主,除局部舊村改造范圍河段外垃圾含量不大,符合較大型絞吸式挖泥船的運行要求。且絞吸式挖泥船在溫州地區(qū)的帶水清淤工程中應(yīng)用廣泛、工藝成熟、適用性廣、泥漿轉(zhuǎn)運方便、施工經(jīng)驗豐富;市面上已在推廣改良的環(huán)保絞吸式挖泥船,改良后有效降低了開挖泥漿的含水量從而降低了運輸成本,施工時對水體的渾濁度影響也明顯減輕,建議作為主要施工船舶。
由于河道兩岸的景觀棧橋、緩坡親水平臺較多,應(yīng)額外配置人工清理船只和改裝耙吸式挖泥船(或其他功率較小的改裝型挖泥船)進行輔助清理,避免破壞其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu);僅對于建筑垃圾、生活垃圾沉積較多的舊村進行改造,可局部采用抓斗式挖泥船(或兩棲水上挖機)進行輔助施工。
綜上分析,本工程主塘河河道清淤采用環(huán)保絞吸式挖泥船為主要設(shè)備、結(jié)合人工清理,僅對局部舊村改造河段可采用抓斗式挖泥船輔助施工。
主塘河的清淤工程是鹿城區(qū)河道水質(zhì)維護工作的重要組成部分,通過本次清淤,對河底因富含有機污染物而腐化的淤泥完成清理,配合兩岸的截污納管等行動,將有效提高河道水質(zhì),改善區(qū)域的水環(huán)境,進一步推進“五水共治”。同時,清淤工程可疏通河道,增大其過流斷面,提高區(qū)域的整體防洪排澇能力,為“美麗河湖”建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。