航道港口疏浚
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航道港口疏浚
  • 项目示例
  • 应用场景
  • 技术流程

对于不同的疏浚项目,往往根据疏浚目的、泥沙特性、水文环境以及施工条件等各方面的因素而采用不同的施工工艺和设备,疏浚作业的过程也各不相同,通常来说,均包含水下泥沙挖掘、疏浚泥沙垂向提升、泥沙水平输送和处置等主要环节或阶段,不同阶段的施工作业将对环境产生不同的影响。

1、水下泥沙挖掘

该步骤的主要目的是将待疏浚泥沙从原位置移除,采用挖斗、铲斗、铰刀、耙头等工具进行挖掘,在上述装置的挤压、切削作用下,床面泥沙凝聚力被破坏并发生移位,部分泥沙被疏浚设备输送至其他地方待进一步处理,部分泥沙散落在疏浚点附近,部分泥沙悬浮至水体中。在挖掘泥沙的过程中,对环境的影响包括:(1)增加悬浮泥沙浓度,在疏浚设备的旋转切削作用下部分泥沙进入悬浮状态,悬浮泥沙浓度取决于底泥基本特性、疏浚设备的类型、挖掘能量、垂向提升方法及其他施工参数;(2)释放污染物,悬浮在水体中的污染泥沙将通过解吸作用向水体中释放污染物,释放强度及速率受悬浮泥沙浓度、泥沙本底吸附值、水体物理化学环境、吸附动力学特性;(3)疏浚残留泥沙若含有污染物则将成为新的污染源。

2、疏浚泥沙垂向提升

疏浚过程的第二个关键环节是将挖取的泥沙提升至水面,可采用机械方法或水力方法,与采用的疏浚船舶相关。当采用机械式挖泥船时,疏浚泥沙被置于泥斗之中被提升至水面,而采用水力式挖泥船时,通常采用吸泥管吸取疏浚泥沙,在离心泵作用下,泥水混合物被吸入吸泥管并通过排泥管线输送至目的地。挖取的泥沙在提升过程中对环境的影响包括:(1)若采用开敞式挖泥斗进行机械输送,提升过程中将不可避免与水体接触,在水体的稀释和冲刷作用下,水体悬浮泥沙浓度将增大,悬浮泥沙浓度受挖泥斗类型及容量、提升速度等因素影响;(2)而采用水力输送时,其主要影响因素为吸泥管的吸入能力,若吸入能力不足以输送全部的挖掘泥沙,则将生成大量的疏浚残留污染环境;(3)若采用耙吸式挖泥船或泥驳装载泥水混合物时,溢流将使得水体中的悬浮泥沙和污染物的浓度增加。

3、疏浚泥沙水平输送

从床面挖取并提升至水面的泥沙需运输到目的地进行进一步处置或处理,其水平输送方式包括耙吸式挖泥船输送、泥驳运输和水力管线输送,一般而言,机械疏浚采用泥驳运输,水力式挖泥船采用管线输送,耙吸式挖泥船可直接用船舶输送。相比其他阶段而言,疏浚泥沙的水平输送对环境的影响较为微小,其主要风险来自于疏浚泥沙泄漏。

4、疏浚泥沙处置

疏浚泥沙被输送至目的地后,根据疏浚目的、泥沙特性及可利用程度进行进一步处置,包括吹填陆域、岸滩养护、海上弃置、陆上弃置、隔离弃置等。疏浚泥沙处置是疏浚工程的最后阶段,处置位置不同,其对环境的影响不同:(1)若采用水下处置,在水动力作用下,细颗粒泥沙将不同程度的向四周扩散和运动;(2)若采用陆上处置,如吹填陆域、岸滩养护,其主要污染主要来自于泥水分离过程中的余水排放和溢流;(3)此外,如若没有采取相应的保护措施,陆上处理疏浚泥沙也将可能对处置点附近地下水水质带来负面影响。


挖泥船的选择

疏浚选用何种挖泥船,主要取决于疏浚物质的性质以及施工区气象、水文、地理环境等条件。在风浪大又无掩护的滨海和河口地区,宜选用自航式耙吸挖泥船;结合吹填的常采用带输泥管线的绞吸挖泥船;水底为硬土的用铲斗挖泥船;作业面小的情况下,例如在港口的码头前沿,宜用抓斗挖泥船。挖泥船作业时,要避免妨碍运输船舶航行,注意安全操作和设施的齐备。在现场要标定挖槽的准确位置,布设水位讯号、挖泥和卸泥区标志,经常进行水深测量,提高挖泥船运转时间,研究改进挖泥方法。


弃土处理方法

保证疏浚成效的重要环节之一是处理好弃土。务使挖出来的泥沙不能回至挖槽造成人为的回淤,也不允许影响邻近航道、港口。弃土处理方法大致分为两类,即水中抛卸和送泥上岸。水中抛卸在内河施工中是用弃土填充丁坝、顺坝等整治建筑物的堤心或抛卸于深潭;在河口和港湾的浅水区施工中多用弃土填筑人工岛或造陆,这样须先筑围堤以防弃土流失;深水抛卸通常在外海进行。送泥上岸要选择好吹填地,主要要考虑岸坡的稳定性、容泥量;河流边上填泥造陆时不能影响河道的稳定,大多先筑围埝,高岸则采用泥泵管线吹填。弃土处理方式的选取既要根据疏浚工程整体要求因地制宜,又要作经济合理性比较。


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