船闸工程施工过程中的环境保护措施研究

船闸工程施工过程中的环境保护措施研究

黄淼

（湖南省水运建设投资集团有限公司，湖南 长沙 410011）

摘 要:船闸工程施工会对周边水域、陆域生态环境造成比较大的影响，扰动河床，使河床底泥再悬浮，引起悬浮物浓度增大，施工过程中产生的废水、粉尘和废气、噪声以及固体废物都会对生态环境造成影响。本文结合具体案例，对船闸工程所处的环境现状进行了分析，重点研究了船闸工程施工对水环境、生态环境、声环境、空气环境等环境的影响，提出相对应的污染防治和环境保护措施，为建设环境友好型船闸工程提供参考建议。

关键词：船闸工程；环境影响分析；环境保护措施

为了适应湖南省现代经济社会发展的新形势，满足湖南省日益增长的大宗货物水路运输的需要，提高湘江航道等级，促进水运发展，扩建某船闸具有十分重要的意义，但船闸施工时产生的废水、粉尘和废气、噪声以及固体废物会对生态环境造成影响，本文结合具体案例，分析了船闸工程所处的环境现状，针对船闸工程施工时对水环境、生态环境、声环境、空气环境等的影响，提出有效的环境保护措施，为建设环境友好型船闸工程提供参考建议。

1 环境现状

1.1 地表水水质

根据当地生态环境局官网发布的2019年7月至2021年7月环境质量简报国控地表水断面水质状况可知，本项目涉及的各国控断面的水环境质量现状良好,水质监测断面达标率为100%。项目范围内布设的9个地表水现状监测断面，监测期间各监测断面现场监测因子均可达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中标准或类标准要求。

表1 当地某月国控地表水断面水质状况

1.2 环境空气

根据当地生态环境局网站发布的2021年环境质量简报可知,该市中心城区的二氧化硫均值为9µg/m3、二氧化氮均值为21µg/m3、一氧化碳均值为0.5mg/m3、臭氧8小时均值为100µg/m3、PM10均值为50µg/m3、PM2.5均值为34µg/m3，优良率96.7%。当地环境空气质量现状良好，属达标区域。

1.3 声环境

施工区上下游引航道、上下游闸首、上下游围堰、基坑、防洪墙布设的8个监测点，昼、夜间噪声值均满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)中的2类标准要求。

1.4 土壤

监测点位某枢纽坝址处的各监测因子均符合《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)中第二类用地风险筛选值；其余监测点位的各监测因子均符合《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)中其他用地的风险筛选值，项目所在区域土壤环境质量较好。

1.5 水生和陆生生态

本项目航道为湘江某河段。根据水生生态调查结果，总结出评价区水域检出浮游植物7门49属，其中硅藻门和绿藻门为优势种群；调查到鱼类9目17科92种，其中鲤形目最多，为62种，鲇形目14种，鲈形目10种，鳉形目、鲱形目、合鳃目、刺鳅目、鲟形目名1种。

现状评价区为湘江干流沿线亚热带常绿阔叶林带，植被类型多种多样，主要树种约700多种。湘江沿岸由于人类开发历史长，对植被资源利用较多，湘江干流沿线周围基本以人工植被为主，野生的灌木丛杂草和少量常绿和落叶阔叶树木，主要依附于山丘森林群落生长。

评价区内动物中，共分布有10种两栖类动物，隶属1目5科;共分布有21种爬行类动物，分属3目8科;共分布有鸟类97种，隶属15目32科:共分布有哺乳纲动物21种，隶属6目12科。评价区内可能栖息的国家一级重点保护野生动物1种，为小灵猫;国家二级重点保护野生动物10种。

2 施工环境影响分析

2.1 水环境影响分析

工程采用的材料主要是石料、水泥和钢筋。工程采用的这些材料在水下不会老化腐烂，对水质总体污染影响较小。本工程悬浮物主要为船闸开挖、航道疏浚扰动河床，使河床底泥再悬浮，引起周边水体悬浮物浓度增大。

枢纽右岸将新建船闸管理所，共新增工作人员45人，其产生的生活污水量为6.75m3/d生活污水排放系数取0.8，其生活污水排放量为5.4m3/d，船闸管理所的生活污水经化粪池处理后可接入城市市政污水管网并进入污水处理厂，对湘江水环境的影响较小。

2.2 生态环境影响分析

本项目船闸为台地开挖，船闸施工进行围堰作业，对水生生态影响有限，施工过程中航道疏浚等施工作业造成施工区产生大量的悬浮物，施工生活生产污废水任意排入水体等过程均会造成涉水水质发生变化，进而影响施工水域的浮游生物、底栖生物和渔业资源

工程对陆生植被影响主要表现为工程施工和移民安置活动等带来的直接或间接影响，陆生植被的直接清除，以及植被生存环境改变或破坏。

2.3 声环境影响分析

本项目的噪声源主要包括施工期的各

施工点的施工机械和运输车辆噪声、台地开挖水下爆破噪声。

2.4 环境空气影响分析

施工过程中产生的主要大气污染物是粉尘,其次是施工机械排放的少量燃油废气。

2.5 固体废物环境影响分析

固体废弃物主要是施工期产生的弃渣、建筑物拆迁、施工机械维修产生的危险废物以及施工人员所产生的生活垃圾。

3 环境保护措施

3.1 施工区废(污)水处理措施

施工区废(污)水主要有砂石料加工废水、混凝土冲洗废水、砼块养护废水、修配系统废水、基坑水以及生活污水。

3.1.1 砂石料加工废水

1）废水来源及特性

砂石加工系统生产废水的主要污染物为固体悬浮物，不含其他的有毒或者有害物质。本工程设1套砂石加工系统，高峰期废水产生量为225m3/h，高峰期排放时间为20h/d。

2）工艺设计

推荐采用细沙回收絮凝沉淀法处理砂石加工系统所产生的废水，砂石加工系统废水从筛分楼流入泵池，由砂浆泵将高悬浮物废水提升后供给细砂回收处理器，去除稍大颗粒的悬浮物，筛滤水加絮凝剂混合后流入平流式沉淀池，经絮凝沉淀后上清液流入蓄水池，上清液回用于筛分楼。沉淀池泥浆用泵吸泥机吸出，经压滤机压滤，所产生的滤饼运往附近的弃渣场。处理流程见下图。

图1 细沙回收絮凝沉淀处理流程图

3）泥渣处理

本工程的泥浆脱水处理拟采取压滤机脱水方式，可采用橡胶真空带式过滤机。污泥干化脱水后运至弃渣场，运输管理环境保护要求参照大气与声环境保护中交通运输管理要求执行，可有效减免施工区大气和噪声污染。

污泥处理是本处理系统的关键环节，本工程废水固体悬浮物浓度处理目标要求达到300mg/L。

3.1.2 混凝土冲洗废水

1）废水来源

本工程混凝土生产系统布置在砂石料加工系统旁边。混凝土拌和楼废水主要为冲洗废水，仅在交接班时对拌和楼进行的清洗时产生，每班末冲洗排放时间大约为10min，冲洗废水流量取0.10m3/s，每班末混凝土冲洗废水量为30m3,两套混凝土系统日废水量均为90m3/d。

2）推荐方案工艺设计

针对混凝土冲洗废水量少，冲洗时间短的特点，采用矩形处理池沉淀处理。利用换班时间将冲洗废水排入池内，静置至下期换班放出。此池工艺简单，造价低，泥渣可定期人工清理。混凝土生产系统废水处理流程见下图。

图2 拌和楼冲洗废水处理方案图

拌和楼的冲洗废水在每班换班时，排放进入一个沉淀池，另一个可备用，静置沉淀时间达7h-8h然后外排，必要时投加絮凝剂。沉淀池的出水端可以设置为活动式，便于清运和调节水位。在沉淀池污泥沉淀到一定程度则换备用沉淀池。原沉淀池的污泥进行自然干化，干化后可用抓斗机抓取，载斗车装运至渣场。废水经过絮凝沉降后用清水泵抽至清水池。

3.1.3 砼块养护废水

砼块养护废水主要含固体悬浮物，其浓度约3000mg/L，本工程拟采取沉砂和中和沉淀两级处理，中和剂采用98%的工业硫酸,pH值调至中性。处理后的废水应考虑回用用做场地降尘,禁止排向湘江;污泥经干化处理后送至垃圾填埋场，处理工艺流程见下图。

图3 冲洗废水处理工艺流程

3.1.4 修配系统废水

1）废水来源

施工区工程机械维修、保养等产生的废水主要污染物为固体悬浮物和石油类，称为含油废水，石油类浓度为20mg/L-40mg/L。含油废水处理后循环利用于各辅企用水系统。工程综合加工厂废水产生量约30m3/d。

2）推荐方案工艺设计

本工程修配系统含油废水可采用隔油池处理，工艺流程见下图。施工区含油废水为间歇性排放，设计处理量为40m3/d，设计水平流速均为0.065m/s，停留时间10min，隔油池排油除泥周期为7d。整套设备占地约100m2，直接设置在机修加工厂旁。

图4 含油废水处理设计流程

小型隔油池结构示意见下图。污水在小型隔油池内由浮子撤油器排除废油，废水再经焦碳过滤器进一步除油。

图 5 小型隔油池

3.1.5 基坑水

由于本项目基坑为干地开挖，根据在建和已建同类工程调查，基坑经常性排水以降水渗水为主，混凝土养护水和冲洗水比较少，悬浮物和pH值增加值比较小。将基坑水用泵抽至施工场地，对基坑排水应采用直接向基坑投入絮凝剂，让基坑水静置2小时后，回收利用不外排。

3.1.6 生活污水

工程施工期的生活污水主要来自洗涤、食堂与浴室排水，生活用水量大，污水中各项指标较城市生活污水指标低，由于施工营地所在地暂无可接城镇污水管网，因此，施工人员产生的生活污水通过营地设置的地埋式一体化生活污水处理设备处理后达到《污水综合排放标准》中一级标准后回用施工场地绿化或由当地农民转运作农肥不外排。施工区生活污水处理流程见下图。

①调节池 ②潜污泵 ③初沉池 ④三级接触氧化池

⑤二沉池 ⑥清毒池 ⑦消毒装置 ⑧污泥地 ⑨风机房 ⑩风机

图 6 施工区生活污水处理流程及WSZ-A工艺流程图

3.2 施工船舶污染防治措施

1)船闸待闸锚地禁止设立在饮用水水源保护区范围内，避免对湘江及饮用水源保护区产生直接影响;

2)施工船舶按照航运部门的有关规定，办理水上作业公告，悬挂信号标志，保证航运船舶安全及施工船舶作业安全，避免碰撞等交通安全事故发生;

3)施工船舶应严格执行交通运输部2015年25号令《中华人民共和国防治船舶污染内河水域环境管理规定》，严格控制各类废水排放，任何船舶不得向施工水域排放不符合排放标准的舱底油污水和生活污水。船舶生活污水暂存于船舶自带容器中，到岸后由岸上污水接收单位或由当地船舶污染物接收企业接收，不向地表水体排放废水;施工期船舶舱底水集中收集处理，由专人负责，定期、定时、登记对所属船舶所产生的废油水进行收集处理。

4)船舶应当配备有盖、不渗漏不外溢的垃圾储存容器，或者实行袋装垃圾，禁止直接向河道倾倒垃圾。

5)施工船舶要防油污泄漏，应该做好油料泄漏事故应急处理预案，并根据实际情况，定期对预案进行演练和完善；采购正规厂家生产的围油绳、吸油毯和吸油机等事故处理设备，安排专人对设备定期进行检测；加强对所属船员进行岗位专业技术和环保学习培训，防止人为原因导致油料泄漏；在发生大面积柴油泄漏时，应先将围油绳布放至已受污染的最外围，防止污染面积扩大，再对可控范围内用吸油毯和吸油机等设备进行处理。

施工期施工场地和施工船舶上配备应急物资吸油毡0.2吨、吸油材料0.1吨，存放在临时施工场地和施工船舶上，同时配备报警系统及必要的通信器材，以便及时与施工江段辖区内水运事务中心应急指挥中心和下游水厂建立联系,及时采取应急措施。

3.3 生态保护措施

为减少水上工程的实施对水生生物，尤其是鱼类资源的影响，工程建设前，尽量做好施工规划前期工作，水上工程的实施应避开水生生物繁殖季节。加强宣传，设置水生生物保护警示牌,增强施工人员的环保意识。加强行政管理,严禁区域渔民违法捕鱼,造成对鱼类资源的破坏。每年的3-6月为鱼类产卵繁殖季节，因此，应调整工程施工期和施工计划，减少工程施工对家鱼生殖洄游及产卵繁殖的影响，建议工程施工主要在越冬期进行，并采取措施减少振动等施工活动对家鱼洄游的影响。

施工场地布置在枢纽右岸，占用的主要是耕地、草地和内陆滩地，施工时采取临时防护措施，防止水土流失，避免对水体的污染。对施工运输车辆应采取遮挡措施，尽量避免施工期对农业土壤和灌溉水体的不利影响。

3.4 空气保护措施

3.4.1 船闸开挖粉尘控制措施

结合优化施工方法、施工技术等采取减粉降尘措施;采用湿式作业，最大限度地减少粉尘的产生量。在开挖船闸时进行洒水，以加速粉尘沉降，缩小粉尘影响时间与范围，非雨日每天洒水3-5次。

3.4.2 混凝土生产与砂石加工系统粉尘控制措施

混凝土拌和采用成套封闭式拌和楼进行生产;水泥和粉煤灰等同类型材料运输采用封闭运输，以避免运输和拌和过程中的扬尘;要保证拌和楼和运输容器良好的密闭状态;加强对混凝土生产系统吸尘收尘设备的使用效果的监测。砂石生产过程中,需注意喷雾器的维护,保证骨料得到足够的润湿;制砂中细碎车间破碎机需配除尘器，以减小砂石加工的粉尘源强浓度。

混凝土生产系统和砂石加工系统附近辅以洒水降尘措施，使粉尘影响时间和范围得到缩减在混凝土拌和楼作业区、砂石料加工场地进行洒水，降低场地粉尘排放，非雨日每天洒水4-7次;混凝土系统作业人员应加强劳动安全和卫生保护，必须配戴防尘口罩等个人防护用品。

3.4.3 交通运输扬尘与废气控制措施

施工运输车辆应选用符合国家有关标准的车辆，保证尾气达标排放;出入施工区道路路端设置洗车槽，避免施工车辆将泥土带出施工场地;运输土石方的车辆使用蓬布覆盖或者可启闭车箱盖，石灰、粉煤灰、水泥采用密闭式集装箱运输，原料和产成品运输实行点对点密闭传递，减少运输过程中的粉尘;对施工道路勤养护、维修、清扫，进行无雨日洒水车喷水降尘等工作，保持路面清洁、运行状态良好，抑止施工运输扬尘。

3.4.4 拆迁扬尘防治措施

建议湿法作业，对破拆点进行集中洒水抑尘，并尽可能对能利用的部分进行人工拆迁回收利用。

3.4.5 敏感点大气污染防治措施

施工人员生活区大气污染防治措施，施工人员应加强个人防护，佩戴防尘口罩等个人防护用品；施工区内施工面经常洒水，以保持材料一定的湿度。针对施工区的表土都堆放在靠湘江左河汉一测，应按指定的堆放地堆放，场地周围应设置拦挡，对顶面进行洒水，或者铺撒草籽，防止大风扬尘而造成大气污染。

场外居民点的环境空气保护措施主要是减少施工车辆运输过程中的粉尘，采用封闭式运输,控制场外公路的车流量，设立限速牌，控制其车速不得超过设计时速40km/h;严格执行路面清理工作，及时对路面进行清扫和洒水，抑止施工运输扬尘。

3.5 声环境保护措施

由于施工场地基本上布置在船闸附近，施工机械基本集中在船闸施工场地区域，为减缓施工的机械运行的噪声对区域声环境影响，可采取的以下措施:合理施工场地布局，将高噪声的施工场地远离居民区尽量靠里，低噪声的施工区域靠外;优先选取低噪声的机械设备和工艺，从源头上控制源强，并定期加强机械的检修，使设备性能处于良好状态;对设备配套消音减震的装置控制噪声强度;对爆破的噪声的建设的噪声控制合理确定爆破的剂量，选取选择低威力、低爆速的乳化炸药，合理安排爆破时间并提前通知当地居民等方式来减缓爆破噪声对周边居民的影响。

3.6 固体废弃物处理

本工程在施工期以将产生一定数量的生活垃圾及含油废渣。施工期施工人员居住场地附近应设置临时垃圾集中堆放场地，定期清运至附近垃圾处理场处。施工结束后，施工场地应及时平整，清场要彻底，建筑垃圾用于场地回填或统一收集送附近垃圾处理场处置。施工机械、运输车辆船舶含油废水处理后的含油废渣经收集后，送往有危废处理资质的单位进行处理。

4 结语

本文介绍了船闸施工过程中应该注意环境保护问题，故在船闸施工过程中应该采取的相应的环境保护措施:

1）严格采取生态保护措施，涉及生态敏感区域工程建设应严格控制施工范围和强度，优化施工设计和布置，弃渣场等临时工程的选址不得占用生态保护红线；优化施工时间安排，航道疏浚等涉水施工应避开鱼类等水生生物繁殖、游等活动高峰期;加强宣传教育,严禁施工人员捕捞，尤其是水生野生动物。

2）严格采取水环境保护措施，加强对饮用水水源保护区、湿地公园等环境敏感区的保护，严控施工作业对底泥搅动的范围和强度，防止产生的悬浮物污染水源，科学合理组织疏浚施工，严格控制涉水施工范围和疏浚量，在施工期尤其是疏浚作业期间进行跟踪监测，掌握水质状况，制定水质保障方案并落实，确保河流和饮用水源保护区水质安全。

3）严格采取固体废物安全处置措施。施工弃渣优先综合利用，剩余部分送至弃渣场处置，弃渣场要按要求建设撇水沟和挡土墙，挡土墙按规范建设排水孔和伸缩缝。废油等危险废物委托有资质的单位处置。

4）严格采取大气环境保护措施。船闸施工营地混凝土拌合站采用封闭式拌和楼，粉尘经处理达标后排放。采用湿式作业和喷洒等抑尘措施，车辆运输施工土方等采取密闭、控制车速等抑尘措施，施工现场还应铺设临时的施工便道，铺设碎石或细沙，并尽量进行夯实硬化处理，对道路应定期清扫洒水抑尘。

5）严格采取环境风险防范措施。制定突发性环境事件应急预案，加强与地方政府、水运管理部门和取水单位的应急预案的衔接，备齐围油栏、吸油毡等应急物质，每年组织环境风险应急演练。强化航道和船舶管理，合理调度船舶作业，避免船舶碰撞等引发污染事故。落实船舶溢油泄漏和水上供油泄漏等环境风险防范措施。设置特别环境敏感区域警示牌，施工期在施工场地、施工船舶和水厂取水口等环境敏感区域，备必要的应急设备和器材，加大风险监测和防控力度，一旦出现事故，必须及时启动环境应急预案并采取应急措施，防止造成环境污染。

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