薛臘梅

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

1 海水取水前池概況

某公司海水淡化及自備電站采用海水供水系統(tǒng)。海水取自內(nèi)港池水，采用岸邊開放式取水方式，海水在潮汐作用下流入取水前池。天然海水中一般都夾帶有不同的海生物及不同粒徑的泥沙，經(jīng)過10年的運(yùn)行，取水前池池壁生長著大量海洋貝類產(chǎn)品。這些海洋生物和水下混凝土建筑物聯(lián)接非常牢固，難以清理。池壁海洋貝類產(chǎn)品的厚度大約200～900 mm，見圖1。海洋生物經(jīng)過一定的生長期后脫落到取排水前池。海生物及泥沙長年的累積，使得海水取水前池容量逐年減少，水質(zhì)趨于惡化，給后續(xù)過濾工序增加負(fù)擔(dān)，且對系統(tǒng)安全帶來隱患，所以，開展前池清淤工作十分必要。

圖1 取水前池池壁生物生長情況

2 清淤方案選擇

2.1 清淤范圍確定

根據(jù)對現(xiàn)場實(shí)地水下勘察的測量數(shù)據(jù)表明，取排水前池的淤積主要集中在流道口附近，取排水前池東墻外側(cè)淤積的最高點(diǎn)達(dá)到2.7 m左右，詳見圖2。

圖2 取水前池水下淤積情況縱斷面圖

由此確定本次水下清淤的范圍：長76.3 m，寬13.8 m，淤積高度1.3 m，全部工程均處于約11 m深的水下。

2.2 清淤方案確定

海水取水前池相當(dāng)于一個小型水庫，但是由于潮汐的存在，水利條件更加復(fù)雜，清淤技術(shù)難度大。尤其是生態(tài)淤積受水深、水壓等條件的影響，對淤積勘測、清淤施工等環(huán)節(jié)都造成了較大困難，只能參考水庫的工程經(jīng)驗(yàn)。目前，國內(nèi)大、中水庫多采用抓斗式挖泥船、環(huán)保絞吸式挖泥船和氣力泵等設(shè)備進(jìn)行清淤，小型水庫則是為節(jié)約相應(yīng)的工程成本，多結(jié)合除險加固工程，采用推土機(jī)、挖掘機(jī)等設(shè)備進(jìn)行機(jī)械干挖清淤。

取水前池清淤工程實(shí)施的同時要保障安全取水，不考慮干挖清淤，而水下清淤的抓斗、沖吸兩種方法相對來說都會把水?dāng)嚋?，所以這兩種方法都不適用。

水下沉箱清淤施工可以保障在進(jìn)行水下清淤時不把水?dāng)嚋?，但這種施工方案工期長、造價高?？紤]到取水前池水下淤積的最高點(diǎn)2.7 m左右，最低點(diǎn)1 m左右，水下沉箱無法放平，同時取水前池水下形成的巨大懸水流非常不規(guī)范，隨時都有可能將潛水員卷走，所以水下沉箱清淤施工方案無法實(shí)施。

環(huán)保絞吸式清淤船是一種常用的生態(tài)清淤設(shè)備，配有環(huán)保絞刀頭，環(huán)保絞刀頭上裝配有導(dǎo)泥擋板、環(huán)保密封罩、絞刀水平控制器等裝置，如圖3所示。施工過程中絞刀水平控制器平貼庫床，環(huán)保密封罩將絞刀擾動范圍內(nèi)的淤泥有效封蓋在泥泵的吸引力作用下，通過導(dǎo)泥擋板充分吸入，從而有效降低了絞刀工作時對水庫底泥的擾動影響，避免了清淤施工中帶來的二次污染。

圖3 環(huán)保絞刀頭

為保障安全取水及清淤安全及效率，考慮用環(huán)保絞吸水下清淤船和潛水員相結(jié)合清理取水前池的水下淤積，經(jīng)過改造組裝出適合抽水下海洋生物和淤泥的水下清淤船，清淤船在不把水?dāng)嚮烨闆r下將水下海洋生物和淤泥抽吸上來，送入泥漿泵，同時根據(jù)不同的淤積成分和水深及時進(jìn)行改進(jìn)，有效地降低了工程造價。

2.3 清淤施工工序

水下清淤船組裝→搭設(shè)檔排水圍堰，保障水只從一個排水口流向大海同時防止從膜袋滲出的淤泥流入大?！ご庸ぶ谱麂佋O(shè)→水面浮桶工作平臺制作安裝→將輸送淤積的管道敷設(shè)到膜袋搭設(shè)好的地點(diǎn)→將水下淤積抽入膜袋→水下抽除各種淤積物→直至全部清淤工程完成。

2.4 清淤施工方法

(1)水下海洋生物、各鐘雜物和淤泥的清理。根據(jù)取水前池的淤積情況和水流情況對抽水下海洋生物和淤泥的水下清淤船進(jìn)行改進(jìn)，將清淤船送淤積進(jìn)入泥漿泵口的距離改到最短，同時通過試驗(yàn)優(yōu)化抽吸時間及頻率，潛水員隨時配合進(jìn)行清淤，以保障連續(xù)作業(yè)。

(2)水下木板、鐵管等大件垃圾物的清理。在做好安全措施確保潛水員安全的前提下，由潛水員在水下將大件垃圾物用打撈繩索捆好，由水面施工人員將大件垃圾物打撈出水，運(yùn)送到指定的排泥場地，見圖4。

圖4 取排水前池清淤圖片

3 清淤過程控制

為了加強(qiáng)生產(chǎn)管理，防止清淤過程出現(xiàn)水質(zhì)波動影響生產(chǎn)運(yùn)行，同時實(shí)時監(jiān)控清淤過程中水質(zhì)，制定取排水前池清淤期間水質(zhì)穩(wěn)定控制措施。

（1）在清淤過程中出現(xiàn)海水變渾濁現(xiàn)象時，應(yīng)立即停止作業(yè)。

（2）隨時關(guān)注旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)前后液位差，如頻繁出現(xiàn)前后液位差報(bào)警，應(yīng)立即停止作業(yè)，并對旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)進(jìn)行反沖洗。

（3）在取水泵潤滑水自潤滑期間隨時關(guān)注潤滑水前后壓力值，如頻繁發(fā)生前后壓差報(bào)警，及時觀察前池水質(zhì)情況，應(yīng)立即停止作業(yè)。

（4）每半小時觀測一次預(yù)處理進(jìn)出水濁度變化，當(dāng)濁度有上升趨勢或突然升高超過10 NTU時，應(yīng)立即停止作業(yè)。

（5）隨時關(guān)注二次旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)壓差，若出現(xiàn)壓差報(bào)警，及時停止施工作業(yè)。

（6）隨時關(guān)注閉式水板換出水溫度，若出現(xiàn)溫度高報(bào)警，及時停止施工作業(yè)。

4 效果評價

在清淤期間對該臨時措施執(zhí)行情況不定期進(jìn)行檢查，前池濁度穩(wěn)定,見圖5,取水泵房設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),海水用水水質(zhì)正常。清淤期間水質(zhì)得到穩(wěn)定控制，滿足生產(chǎn)需求。

圖5 海水供水濁度變化趨勢

清淤隊(duì)伍分兩班24 h施工，大大縮短了清淤工期，清淤總量為1 560.82 m3。

對取排水前池進(jìn)行了測量驗(yàn)收發(fā)現(xiàn)，以2 m為基準(zhǔn)布點(diǎn)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)，所有點(diǎn)均達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高12 m，清淤達(dá)到預(yù)期效果。