环保理念下港口航道疏浚泥土处理工程措施

　　摘要：港口航道疏浚工程是沿海地区基础建设和日常维护的主要措施。基于此，论文论述了港口航道疏浚工程的设备选择问题，并重点探讨环保理念下港口航道疏浚工程的有效措施。

　　关键词：环保理念; 港口航道; 疏浚工程;

　　Measures of Port Channel Dredging Project Under the Concept of Environmental Protection

　　ZHANG Xiao-lin CHENG Wen-ming

　　CCCC Water Resources and Hydropower Construction Co.Ltd. CCCC Shanghai Dredging Co.Ltd.

　　Abstract：Dredging of harbor and waterway is the main measure of infrastructure construction and daily maintenance in coastal areas.Based on this, this paper discusses the equipment selection of the dredging project of port and channel, and discusses the effective measures of the dredging project of port and channel under the environmental protection concept.

　　1 引言

　　随着现代环保理念的不断深入，疏浚工程成为水环境管理和生态修复的主要途径。疏浚工程对工程区域的自然环境产生的变化、废气排放、油品遗漏等问题都是社会环境的重点问题。

　　2 港口航道疏浚工程的设备选择

　　2.1 设备选择因素

　　在设备选择的过程中，设备类型和功率的选择需要满足施工条件与相关任务要求。在设备选择时，首要，应该分析的是自然条件，其次，应该考虑设计及要求。其中，自然条件方面包括疏浚工程所处的陆上地形和水下地形，且与周围区域的地质、水文条件之间密切相连。例如，在选择抛泥方式进行疏浚时，应该充分考虑当地水域的条件。

　　2.2 工作条件选择

　　现代的疏浚设备主要以挖泥船为主，按照工作方式的差异可以被划分为绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船和抓斗式挖泥船，各种类型挖泥船的施工特征和适用条件也存在着一定的差异。

　　例如，最为常见的绞吸式挖泥船可以独自完成疏浚工作涉及的不同环节，如挖泥、输泥和卸泥工作。通过绞刀的工作，在工作区域进行切割和搅拌后，再通过排泥管将所有的泥浆输送至指定的区域。所以，挖泥船的尾部通常会设置一些移船设备，以便于在作业过程中对船舶的位置进行调整。这种设备在内河与湖泊的疏浚工作当中会得到广泛应用，但是在某些无防浪设施的海区，使用性能可能会受到一定程度的干扰。

　　耙吸式挖泥船可以实现边走边挖，将所有挖泥设备进行结合应用。其主要设备类型包括泥耙、泥泵、管道系统、泥舱等。这种挖泥船的主要技术优势在于抗风浪能力出色，辅助设备较少，可以在行进过程中进行挖泥。因此，工作环境要求低，对周围船舶的影响程度较低。

　　抓斗式挖泥船以非自航方式为主，抓斗悬挂在旋转式吊臂之上，吊臂在挖泥机的旋转动力支持下完成卸泥过程，循环完成疏浚作业。由于这种设备可以达到良好的深度，所以在水下基础工程和陆地开河工程中得到了非常广泛的应用[1]。

　　2.3 技术参数与设计方案

　　疏浚工程施工本身是一种特殊的工作，从整体的工作效率和经济效益的角度来看，需要对某些关键设备进行选择和优化，设计更加合理的疏浚设备方案。在技术方面进行优化有助于成本降低，将生产的经济社会效益最大化。例如，在挖泥船的选择上可以根据疏浚土的运输距离进行选择，在输送距离为4 000m以下时选择绞吸式挖泥船，4 000m以上时选择耙吸船等。诸如此类的措施都直接影响工程质量和工程进度，还涉及施工环境和设备选择的合理性。具体到工程本身来看，方案设计的重点要参考JTJ 319—1999《疏浚工程技术规范》等技术要求，且根据具体工程和设备技术状态展开调整。而且当某些疏浚工程要利用到多台设备时，设备之间互相的协调性和经济合理性也应该成为考虑因素。

　　3 环保理念下港口航道疏浚泥土处理工程措施

　　3.1 泥土处理工程

　　泥土处理是整个港口疏浚工程施工方案设计的核心部分。合理的疏浚泥土处理方案不仅有助于节约工程成本，还能从根源上提升工程效率，且符合环保理念要求。疏浚泥土的特点在于含水量和孔隙比都比较高，再加上这项工程对水体污染的潜在影响比较大。当前的技术手段下，主要通过海洋倾倒和吹填利用2种方式进行处置。

　　海洋倾倒是一种最简单的泥土处理方案。顾名思义是直接将疏浚泥土倒入海洋当中，依靠海洋本身的吸纳能力将泥土中的有害物质全部吸收。但是在环保理念下，这种处理方式虽然简单，却会带来比较严重的海域污染，产生悬浮物，部分重金属元素也会进入海域当中，导致非常严重的毒害效应，对生态环境甚至会产生某些不可逆的影响。而吹填综合利用法则是将挖出的泥土利用排泥管、泥泵等设备输送至水下浅滩区域进行填筑，采用物理方法或化学方法进行综合规划。这种方式的优势在于能够发挥环境保护的功能，并且将这些材料转化为建筑可用材料，在综合利用的过程中避免疏浚土对航道再次产生淤积。但这种处理工程方法的技术要求比较高，可能会耗费更高的成本，在疏浚土处理技术未能有效规划的前提下，也有对生态环境产生二次污染的风险[2]。

　　3.2 吹填工程处理方案

　　合理设计的吹填方案涉及标高确定、吹填管线设计和接力泵布置等多方面的内容。标高确定按照吹填土的沉降情况，按照以下公式来展开计算：

　　式中，HR为设计高程，m;HS为使用高程，m；△H为地基加固和沉降的预留高度，m。△H的确定可以按照地基加固的方式，并结合JTS 147—2017《水运工程地基设计规范》的要求进行最终计算确定。

　　管线设计方面需要保障平面布局和吹填条件的合理性，尤其是需要和周围工程形成协调运行模式。水上管线则要考虑设备的使用性能，在满足使用要求的前提下尽量地控制长度；陆上管线则应该布置在交通便捷的海岸一侧[3]。吹填过程中接力泵的应用主要是在泥泵功率不足和排距较长的前提下设置的串联设备，按照以下要求执行：

　　式中，Hs为水头差，m;n为接力泵站级数，m;H为水头，m。

　　水上接力泵选择水深符合接力泵工作要求的区域，陆上接力泵则选择地势条件较好的区域。具体的施工方案优化可以在正式疏浚前展开模拟，并根据试挖结果对设计方案展开合理调整，或是在疏挖过程中对出现的具体问题进行针对性解决，如评估设备系统的状态、选择最佳工作参数等。

　　3.3 环境保护方案

　　综合考虑疏浚工程对环境造成的不利影响后，需要在方案设计环节进行针对性的环境保护。具体来看，由于疏浚土当中的悬浮物扩散对海洋环境造成的破坏程度比较大。因此，需合理设计作业时间，避免在海洋生物繁殖期或潮位较高的时期进行作业，在一定程度上可以起到保护海洋生态的效果。对于挖泥船产生的废气和废渣，则安排专门的接收处理船展开集中处理，同时控制尾气排放量和噪声污染。环境保护方案的整体要求在于控制设备作业过程中的环境污染程度，必要时选择某些环境设计优化方案。

　　总而言之，无论采取怎样的疏浚设备和疏浚工艺都要考虑各个环节对环境产生的不利影响，避免污染物的大幅度扩散。而挖掘作业对于底栖生物的破坏情况同样严重，在条件允许的范围内改变水动力条件，减少有毒有害污染物的排放，也可以避免对环境产生负面影响。

　　4 结语

　　综上所述，本次研究对港口疏浚工程施工进行了优化和相关研究，并从环境保护的角度分析了设备应用和工艺选择过程中需要考虑的因素，同时提出了处理方案和工程设计方法。在今后的工程实践环节，需意识到港口疏浚对环境产生的污染和影响，提出针对性的环保方案，在施工前期准备、中期工程布置和后期方案验证等多个阶段确定最佳工作模式，提高工作质量，为我国港口疏浚行业提供技术支持。

　　参考文献

　　[1]晋德明.探析环保理念下的港口航道疏浚工程措施[J].中国水运(下半月),2014,14(1):168.

　　[2]孟凡春.港口疏浚工程施工技术难点及质量控制分析[J].珠江水运,2017(4):69-70.