环保理念下港口航道疏浚工程措施研究

环保理念下港口航道疏浚工程措施研究

田光伟

中海工程建设总局有限公司广东分公司

摘要：随着全球气候变暖，人类的生存与发展正面临巨大挑战，环境治理已成为不可避免的重要课题。港口航道是海上运输的重要通道，航道堵塞会严重影响货物运输，造成不可估量的经济损失。本文基于港口航道疏浚工程中的环保理念，分析了港口航道疏浚工程的要求和施工工艺，并结合东南沿海某码头的工程实例，通过研究疏浚区域的水体特点与生态环境制定了疏浚方案。

关键词：港口航道;环保理念;疏浚工程;施工

一、港口航道疏浚工程中环保理念的渗透

航道疏浚施工是保证港口贸易顺利开展，海上货物运输通畅的重要措施。港口航道疏浚工程的施工范围较广、施工周期较长，需要搅动底层污染物，因此会给施工区域的生态环境造成一定破坏，导致大量微生物死亡，各种水生物尸体残骸堆积，造成区域水源的富营养化。疏浚施工中会产生大量的无机悬浮物，也会在一定程度上破坏水体生态平衡。无机悬浮物会抑制水藻的生长，造成水藻死亡，从而干扰海洋生物的繁衍，形成恶性循环，打破生态平衡。随着疏浚施工的进行，还会产生各种营养盐、废水与污染物，这些都会对港口航道水质造成不良影响。正是因为港口航道疏浚施工的重要性，以及对海域生态的不良影响，才更应该树立环保施工理念，应用环保施工技术。

二、港口航道疏浚工程的要求

2.1 对定位与开挖精准度的要求

疏浚工程施工的水域中，沉积的污染物厚度通常为10～50 cm，最厚也不会超过1 m。开挖时，应根据污染底泥的范围来确定施工范围，要求开挖面与底泥的分布范围相符，既要有效、充分地挖除污染的底泥，还要控制挖掘范围，以免过度挖掘给航道底层的自然底泥造成破坏。总之，疏浚施工中应尽量减少污染底泥的挖掘量，准确地定位挖掘范围。

2.2 对污染处理方法的要求

疏浚施工中会产生大量的污染沉积物，必须妥善处理，避免污染物大量堆积给周围环境、水域产生不良影响。严格控制排泥场的尾水排放浓度，并用专业设备监测泥浆扩散范围、悬浮污染物颗粒含量、泥浆浓度、回水浓度等指标。

2.3 对二次污染控制的要求

港口航道疏浚施工在很多情况下并不会考虑沉积物泥沙的再悬浮现象，因此，在施工后的很短时间内，就会产生大量细颗粒泥沙。当施工结束后，这些悬浮物又会迅速沉淀，或者被转运到其他区域。在环保施工理念的指导下，疏浚工程施工中应禁止泥浆、沉积物等造成二次污染，因此需要采用特殊的施工设备与施工技术，有效清除污染物，避免相关水域与周围环境的二次污染。

三、港口航道疏浚施工工艺

3.1 槽边坡的处理

采用分阶梯的处理方式，注意槽边坡的死角和重叠部位。开挖前检查施工区域，对比设计断面图，发现漏挖的部位应重新把船位摆正，挖除边角位置的泥沙。

3.2 挖掘深度

施工之前进行试挖，根据试挖的数据确定铰刀与抓斗的下放深度，保证挖掘深度符合施工要求。根据挖泥回淤和泄漏情况确定施工的超深，并结合施工情况进行调整。疏浚施工周期较长，需要处理好上层小区域以及回淤的开挖。挖掘到最后一层时，尤其要控制好下挖深度与速度，避免过度开挖。

3.3 运输泥浆

施工过程中挖掘的泥沙，需要运送到其他区域，而且运输距离较长，需要采用多台泥泵，通过串联和接力的方式连接吹泥船、泵站与运送地点。或者把泥浆存储站建设在中间区域，以提高吹泥船、泥泵的工作效率。

3.4 泥土的处理

处理泥土的水域，要有足够的容积，流速不宜太大，不能对航道、建筑物、挖槽和码头产生较大影响。为了更好地控制抛泥量，可以在挖泥地点附近的区域进行施工。抛泥区要达到足够的深度和面积，否则就无法发挥出抛泥船的作用。水深要能够保证泥舱开启后可以顺利吃水，同时控制好泥堆的高度。在潮汐水域施工时，尽量选在低潮时抛泥。

3.5 疏浚的控制

充分搅动航道底层的污染底泥，搅动范围控制在4～8 m，搅动次数不宜过多，以免污染物大面积扩散，造成水域污染。可采用防扩散技术清理浓度较高的污染物，避免污染物在悬浮状态下造成的二次污染。准确定位疏浚施工的开挖精度与开挖范围，严格控制疏浚量与柴油机的噪音。船舶的舱门在施工过程中应始终保持关闭，以隔离噪声。

3.6 科学布设排泥管线

全面考察风向和水流，用抛锚固定排泥管线，连接水路与水下管线，航道采用三向管子锚固定，为水上管线装配管子锚漂与夜灯。使用绞吸式疏浚船时，应充分考虑水上排泥管线的长度，如果管线太长，一旦遇到较大的水流与风浪，管线很可能断裂，因此长度以30～50 cm为宜。

3.7 吹填溢流

在吹填区进行疏浚施工时，应严格控制外溢泥浆的流向，避免泥浆进入水体后造成水污染，破坏吹填区之外的水质。同时还要严格控制泥水的浓度，通过设置分隔围堰的方式控制泥浆流速，科学地改造挖泥船，可配备防泥幕帘，避免污染物大范围扩散。

四、港口航道疏浚工程环保施工的应用

4.1 工程概况

东南沿海某码头的一期工程为石油化工厂及其配套设施，占地面积为1.95 km2，每年处理原油800万t。在西區与东区港地相连的水域，西区面积为393万m

3、东区为17.1万m3。南航道疏浚面积为516万m3、东航道疏浚面积为59.5万m3。各区域均设置吹填围堤，采用袋装砂的主体结构，总长度在1万m以上。疏浚施工设备为绞吸式挖泥船，根据钢桩定位，采用扇形横挖的施工方式。在海底泥沙中插入船体的后端钢桩，以钢桩作为支撑轴进行机械摆动。

4.2 施工流程

4.2.1 施工监测

检测施工区域悬浮物的扩散情况，根据检测数据作为西区港地施工的参考依据。该区域总工程量为17.1万m 工期1周。施工过程中全程进行环境监测：（1）西区港地与保护区相距较近，分别在外围0.8 km、1.0 km、1.5 km的位置设置监测点;（2）监测对象为污染因子SS，每天监测3次，分别在0.5 m的表层与距离海底2.0 m的底层各采集1个监测样本;（3）详细了解水质环境，包括悬浮物泥沙、油类、透明度、浊度、水色等指标，调查3次，取平均值。

4.2.2 施工方案

使用拦污屏，详细了解拦污屏的主要参数，如防污布的孔径、配重链的强度、固定锚与钢丝绳的质量与数量、防污布浮体的漂浮能力、防污布的宽度等。根据拦截悬浮物的体积来确定防污布孔径，按照之前的勘察资料与现场监测结果确定疏浚土的颗粒级配。在本工程中，防污布的孔径为0.2 mm、宽度为6 m;浮体的材质为PVP双面涂覆泡沫，直径为30 mm;钢丝直径为8 mm;配重链直径为16 mm;超过80%的悬浮物都可以有效拦截，充分满足了疏浚工程的施工要求。拦污屏可采用两种设计方案：（1）将拦污屏设置在绞吸船的四周，以免搅动时甩出泥浆;（2）将拦污屏设置在保护区域和施工区域之间，把悬浮物直接阻隔在施工区域。

4.3 环保经验总结

以环保理念为指导进行港口航道疏浚施工，其宗旨是最大限度地降低对水域生态以及水生物的影响，尽量维持水域海底的原本面貌。因此，疏浚施工应该与水生物的繁殖时间相互错开。如大部分水生物在冬天开始迁徙，而且生长速度缓慢，因此冬季是比较科学的施工季节。疏浚时间应根据当地的气象信息进行选择，涨潮与落潮两个阶段的水流比较湍急，此时施工会增加疏浚难度，还会产生大量悬浮颗粒物，伤害水生物，因此施工需要避开潮汐时间。

结束语：

综上所述，港口航道疏浚工程的环保施工与生态化建设，技术人员应全面了解疏浚施工对水域生态造成的破坏，根据实际情况制定疏浚方案，选择疏浚时间，详细研究疏浚区域的水体特点与生态环境，加强施工控制，妥善处理挖掘产生的污染物，全面提升港口航道疏浚工程的施工质量。

参考文献：

[1]张 亚，李 浩.基于环保理念的港口航道疏浚工程施工探讨[J].中国水运（下半月），2020，20（3）：136-137.