李大鵬

天津港（集團(tuán)）有限公司 天津 300456

1 河道疏浚施工設(shè)備選擇

絞吸式挖泥船施工方法利用吸水管前端圍繞吸水管裝在船前的絞刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將河底泥沙進(jìn)行切割和攪動(dòng)，在經(jīng)吸泥管將絞起的泥沙物料進(jìn)行泥水混合，形成泥漿，借助船上離心泵產(chǎn)生的強(qiáng)大的泵力使泥漿沿著吸泥管進(jìn)入泥泵吸入端，經(jīng)全封閉管道將泥沙物料輸送至堆積場(chǎng)。絞吸式挖泥船具有挖泥、運(yùn)泥和卸泥自行獨(dú)立完成的施工特點(diǎn)，適合土質(zhì)為沙壤土，淤泥，松散軟塑黏土的內(nèi)河、湖泊航道浚深。鏟斗式挖泥船其工作機(jī)構(gòu)與反向鏟、正向鏟挖土機(jī)類(lèi)似。是一種非自航的單斗式挖泥船，開(kāi)挖時(shí)，將斗橋的下端放入水下一定的深度，使之與疏浚土層相接觸。然后在上導(dǎo)輪驅(qū)動(dòng)下使斗鏈連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)斗鏈上的斗泥，挖泥后裝入，再隨斗鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)提升出水面，并傳送至塔頂部，經(jīng)過(guò)上導(dǎo)輪改變方向后，斗內(nèi)的泥沙在自身的重力下，倒入斗塔中的泥井。最后泥沙經(jīng)過(guò)溜泥槽排出挖泥船的船舷外的泥駁船上的泥箱內(nèi)。泥箱裝滿后，由泥駁船運(yùn)輸泥箱到汽車(chē)吊停放部位卸泥，泥駁船運(yùn)輸泥箱到岸邊停放汽車(chē)吊部位后，由汽車(chē)吊吊運(yùn)泥箱將泥卸入泥漿車(chē)內(nèi)，由泥漿車(chē)在路上運(yùn)輸淤泥到下游棄土場(chǎng)進(jìn)行堆放，易產(chǎn)生的運(yùn)輸二次污染?？捎糜讵M小水域、港池、碼頭泊位，清理圍墾和排除水下障礙等。適用挖卵石、碎石、大小塊石、硬粘土、珊瑚礁、粗砂及膠結(jié)緊密的混合物，以及風(fēng)化巖和炸后的巖石等。從施工流程比較來(lái)說(shuō)，絞吸式清淤是一個(gè)挖泥、運(yùn)泥、卸泥一體化施工的過(guò)程，可以一次連續(xù)完成，是一種效率高、成本低的挖泥船，是良好的水下挖掘機(jī)械，能有效清除污染源且不破壞何地原狀土，對(duì)施工區(qū)周?chē)w影響小，輸送系統(tǒng)采用長(zhǎng)距離全封閉的管道輸送技術(shù)，杜絕了常規(guī)清淤中產(chǎn)生的運(yùn)輸二次污染。而鏟斗式清淤成本較高，工效較低，尤其是將淤泥從泥駁船中上船效率較低。比起鏟斗式清淤更簡(jiǎn)單，相對(duì)施工環(huán)境影響較小[1]。

2 環(huán)保理念下港口航道疏浚泥土處理工程措施

2.1 泥土處理工程

泥土處理是整個(gè)港口疏浚工程施工方案設(shè)計(jì)的核心部分。合理的疏浚泥土處理方案不僅有助于節(jié)約工程成本，還能從根源上提升工程效率，且符合環(huán)保理念要求。疏浚泥土的特點(diǎn)在于含水量和孔隙比都比較高，再加上這項(xiàng)工程對(duì)水體污染的潛在影響比較大。當(dāng)前的技術(shù)手段下，主要通過(guò)海洋傾倒和吹填利用2 種方式進(jìn)行處置。海洋傾倒是一種最簡(jiǎn)單的泥土處理方案。顧名思義是直接將疏浚泥土倒入海洋當(dāng)中，依靠海洋本身的吸納能力將泥土中的有害物質(zhì)全部吸收。但是在環(huán)保理念下，這種處理方式雖然簡(jiǎn)單，卻會(huì)帶來(lái)比較嚴(yán)重的海域污染，產(chǎn)生懸浮物，部分重金屬元素也會(huì)進(jìn)入海域當(dāng)中，導(dǎo)致非常嚴(yán)重的毒害效應(yīng)，對(duì)生態(tài)環(huán)境甚至?xí)a(chǎn)生某些不可逆的影響。而吹填綜合利用法則是將挖出的泥土利用排泥管、泥泵等設(shè)備輸送至水下淺灘區(qū)域進(jìn)行填筑，采用物理方法或化學(xué)方法進(jìn)行綜合規(guī)劃。這種方式的優(yōu)勢(shì)在于能夠發(fā)揮環(huán)境保護(hù)的功能，并且將這些材料轉(zhuǎn)化為建筑可用材料，在綜合利用的過(guò)程中避免疏浚土對(duì)航道再次產(chǎn)生淤積。但這種處理工程方法的技術(shù)要求比較高，可能會(huì)耗費(fèi)更高的成本，在疏浚土處理技術(shù)未能有效規(guī)劃的前提下，也有對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 環(huán)境保護(hù)方案

綜合考慮疏浚工程對(duì)環(huán)境造成的不利影響后，需要在方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行針對(duì)性的環(huán)境保護(hù)。具體來(lái)看，由于疏浚土當(dāng)中的懸浮物擴(kuò)散對(duì)海洋環(huán)境造成的破壞程度比較大。因此，需合理設(shè)計(jì)作業(yè)時(shí)間，避免在海洋生物繁殖期或潮位較高的時(shí)期進(jìn)行作業(yè)，在一定程度上可以起到保護(hù)海洋生態(tài)的效果。對(duì)于挖泥船產(chǎn)生的廢氣和廢渣，則安排專(zhuān)門(mén)的接收處理船展開(kāi)集中處理，同時(shí)控制尾氣排放量和噪聲污染。環(huán)境保護(hù)方案的整體要求在于控制設(shè)備作業(yè)過(guò)程中的環(huán)境污染程度，必要時(shí)選擇某些環(huán)境設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。總而言之，無(wú)論采取怎樣的疏浚設(shè)備和疏浚工藝都要考慮各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響，避免污染物的大幅度擴(kuò)散。而挖掘作業(yè)對(duì)于底棲生物的破壞情況同樣嚴(yán)重，在條件允許的范圍內(nèi)改變水動(dòng)力條件，減少有毒有害污染物的排放，也可以避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響[2]。

2.3 污泥資源化利用

疏浚清淤工程產(chǎn)生大量底泥，疏浚底泥的合理處置不但可避免二次污染，還可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益?？蒲腥藛T對(duì)污泥的資源化利用進(jìn)行了多方探索，目前我國(guó)疏浚底泥的主要資源化途徑包括直接土地利用、堆肥發(fā)酵處理、制備建材型材與填方利用等。底泥資源化利用前應(yīng)對(duì)底泥理化性質(zhì)進(jìn)行細(xì)致分析，合理選擇資源化途徑，以防污染轉(zhuǎn)移。含有PAM 的干化淤泥用于土壤改良與農(nóng)(林)作物種植前應(yīng)進(jìn)行有害單體被作物吸收的毒理性試驗(yàn)，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)后才可應(yīng)用；對(duì)重金屬污染底泥再利用前應(yīng)進(jìn)行修復(fù)處理。參照標(biāo)準(zhǔn)主要有GB4284—1984《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》與GB15618—1955《土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》。針對(duì)底泥的資源化利用，學(xué)者開(kāi)展了大量研究，而目前我國(guó)疏浚底泥資源化利用方式仍多為填方利用。原因如下：

（1）疏浚清淤工程多位于偏僻處，交通不便，若通過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸至制磚廠等進(jìn)一步處理，往往建筑型材成本較高。

（2）底泥污染情況若不符合國(guó)家原材料標(biāo)準(zhǔn)，欲開(kāi)展資源化須進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)一步提高了成本。

（3）脫水后疏浚底泥量仍較大，制備綠化土或建筑型材后需要有較大的市場(chǎng)消納。針對(duì)以上問(wèn)題，研究人員對(duì)底泥的規(guī)?；倮眠M(jìn)行了有益嘗試，如利用太湖與白洋淀疏浚土分別成功制備免燒磚等[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本次研究對(duì)港口疏浚工程施工進(jìn)行了優(yōu)化和相關(guān)研究，并從環(huán)境保護(hù)的角度分析了設(shè)備應(yīng)用和工藝選擇過(guò)程中需要考慮的因素，同時(shí)提出了處理方案和工程設(shè)計(jì)方法。在今后的工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，需意識(shí)到港口疏浚對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染和影響，提出針對(duì)性的環(huán)保方案，在施工前期準(zhǔn)備、中期工程布置和后期方案驗(yàn)證等多個(gè)階段確定最佳工作模式，提高工作質(zhì)量，為我國(guó)港口疏浚行業(yè)提供技術(shù)支持。