大东湖底泥疏浚施工方案优化

5.3.2.1　底泥疏挖方式

大东湖底泥疏挖方式比较见表5.3.1。

表5.3.1　大东湖底泥疏挖方式比较表

续表

由于受东湖和水果湖施工条件的限制，在船舶能力选型时，需考虑以下条件：

（1）本次工程规模较小，从经济角度，宜采用小型挖泥船，其单体运输尺度和重量应在公路运输能力之内，以便于从陆路调运至施工现场。

（2）挖泥船需安装高精度定位（绞刀深度定位、船舶平面定位）装置，以便控制挖泥船进行精确施工，避免漏挖污染底泥和重复挖泥，保证清除污染底泥。

（3）工程排泥场远离疏挖施工区，排泥距离约达9～13km，考虑到施工困难程度，宜尽量选取大排距挖泥船。

（4）本次疏浚区水域附近水深约在1.0m左右，挖泥船满载吃水深宜在1.0m以内。

由于本项工程量较小，并结合当地现有设备，选用120m3/h绞吸式挖泥船。挖泥船要求安装DGPS定位系统和配置挖深测量与指示装置，以实现实时高精度平面和高程挖泥定位。

5.3.2.2　污泥长距离输送方案

本次工程排泥场距疏浚区间高程差别不大，中间不需进行爬坡、下坡，水路、陆路均可抵达，因此根据选取挖泥设备和输送路径的不同，可有不同的污染底泥输送方案。

（1）方案一：绞吸式挖泥船配多级接力泵站串联，直接采用排泥管输送至排泥场。

沿东湖直接布设排泥管线，中间等间距串联7～9级接力泵站，挖泥船挖泥后直接通过排泥管线将污染底泥泥浆泵送到排泥场内（排距9km，泥浆浓度10%左右）。

（2）方案二：绞吸式挖泥船开挖，泥驳直接运输。

由于双湖桥两侧均布设有各类市政管线，运输船舶无法进入水果湖，因此自施工区布设一条水上排泥管线穿过双湖桥（最大排距500m，平均排距300m，泥浆浓度10%左右），将泥浆输送到停泊于双湖桥东湖侧的泥驳，泥驳运输至排泥场附近（运距9km，泥浆浓度10%左右），采用泥浆泵将泥浆自泥驳输送至排泥场（排距300m）。本方案需在双湖桥和排泥场设两个施工码头（趸船）。

（3）方案三：绞吸式挖泥船吹填至马庙湖内经沉淀后，泥浆泵将泥浆装泥驳运输。

先采用绞吸式挖泥船将泥浆吹填至马庙湖（排距2km，中间设一级接力泵），在出泥口加药经沉淀后，采用泥浆泵将泥浆自马庙湖输送至停泊于附近的泥驳上，泥驳运输至排泥场附近（运距9km），采用泥浆泵将泥浆自泥驳输送至排泥场（排距300m）。本方案需在马庙湖和排泥场设两个施工码头（趸船）。

（4）方案四：绞吸式挖泥船吹填至马庙湖经沉淀后，泥浆泵将泥浆装自卸汽车运输。

先采用绞吸式挖泥船将泥浆吹填至马庙湖（排距2km，中间设一级接力泵），在出泥口加药经沉淀后，采用泥浆泵将泥浆自马庙湖输送至载重汽车上的金属封闭泥槽内，由汽车直接运至排泥场倾倒，陆路运输13km。

方案比较：方案一直接吹填，施工工序最少，但9km的长距离接力施工技术难度大，易发生排泥管堵塞；而且排泥管横跨东湖湖面，不仅影响东湖旅游形象，妨碍旅游船交通，而且会干扰水上划船项目的训练，本方案涉及面广，协调难度大。方案二比方案三除少一道沉淀工序外，其他均相同，但因泥浆含水量太大而有效运输方量仅相当于方案三的1/3，致使其疏浚开挖综合单价比方案三高出近一倍。方案三具有施工简便、运输效率高、费用低的优点，其缺点为工序较复杂。方案四采取水上吹填与陆上运输的混合方法，陆上运输距离远，运输费用高，且存在污染环境、增加城市交通压力等问题。

经综合比较，污泥长距离输送拟采用方案三。

5.3.2.3　底泥疏挖输送及余水排放工艺设计

根据选定的底泥疏挖施工方案和污泥长距离输送方案，底泥自水果湖开挖后，先排至马庙湖进行预沉淀，然后采用泥驳运输至排泥场。底泥疏挖及输送施工工艺流程详见图5.3.1。

余水排放分两个阶段，即马庙湖沉淀池余水排放和排泥场余水排放。泥浆排至马庙湖时，在排泥管口加药，于马庙湖内进行预沉淀，根据马庙湖预沉淀池分区情况和隔堰布置，余水经二级过滤后排至东湖；泥浆排至排泥场后，根据排泥场（余水过滤处理场）围堰（隔堰）布置和余水过滤处理场分区情况，余水经四级过滤后排至东湖，余水排放流程详见图5.3.2和图5.3.3。(www.xing528.com)

图5.3.1　底泥疏挖及输送施工工艺流程图

图5.3.2　沉淀池余水排放流程图

5.3.2.4　挖泥船施工方法

疏浚工程采用环保疏浚。

挖泥船施工：采用绞刀泵进行绞吸挖泥、接力泵接力、排泥管输送方式，在施工过程中，采用挖深测量与指示装置进行绞刀深度定位，采用DGPS进行船舶平面定位。

辅助施工：在施工前，为保证疏浚施工的安全、正常顺利进行，需进行疏浚区清障作业，清除各类垃圾、石块等。采用0.5～1.0m3反铲进行近岸清淤、清障施工。

采用120m3/h绞吸式挖泥船吹填至马庙湖内经沉淀后泥驳运输施工方案，即利用安装在桥架端部的绞刀头进行底泥挖掘，绞刀头加环保罩，通过泥泵进行吸泥和泥浆排送。

施工时以钢桩、三缆定位装置、定位桩等为圆心进行定位，利用船体两侧横移锚进行摆动挖泥作业，其特点是单船独立施工，管道泥浆输送，挖泥、运泥一次同时完成，可疏浚、可吹填，对土质适应性较好，定位控制精度较高。施工时，挖泥船先吹填至马庙湖内（吹距2000m，一次接力，浓度10%左右）沉淀（出泥口加沉淀剂），经过预沉淀后（浓度30%～40%左右）再用泥浆泵输送到50m3泥驳运输（排距100m）运至排泥场附近码头的趸船，最后用趸船上的泥浆泵吹填至排泥场内。泥驳水上运距约9km，平均排距300m。

5.3.2.5　疏挖施工技术要点

（1）在挖泥过程中，操作手通过船上的DGPS进行实时精确定位，根据实时通报的水位，通过船上配备的挖深测量与指示装置精确控制挖泥深度。

（2）挖泥船疏挖分区、分层、分条施工，相邻两条的挖泥重叠宽度不小于1m，以防止漏挖。施工时以控制断面为分区界线，将水果湖疏浚区分为11个分区，逐区进行施工，每区疏挖工程按断面开挖标高控制。每区分条、分层疏挖，分条宽度按挖泥船一次开挖宽度控制。由于疏挖厚度较小，为保证既将污染底泥疏挖干净，又避免对下部过渡层造成超挖，一次最大挖泥厚度不宜大于0.2m。

（3）严格控制水位及船舶吃水。挖泥船坚持每岗三测，定时检测水深和船舶吃水，当水深或船舶吃水每变化0.10m时必须重新调整绞刀下放深度，以免发生超挖、欠挖。

（4）由于疏浚区杂物较多，疏挖施工前先进行清挖。挖泥船施工时，操作人员需密切注意设备的工作状态，若有异常，立即停止挖泥，及时进行处理，以免损坏设备。

（5）施工期间设专人巡视管线和施工围堰，及时发现并更换即将破损的管线，并注意维护围堰的施工安全。

（6）在近岸施工时，应派专人巡视护岸，防止护岸破坏。

（7）施工时，马庙湖两个沉淀区（Ⅰ区、Ⅱ区）交替使用，既满足淤泥预沉淀的时间要求，又避免对施工工期造成不利影响。

（8）施工过程中，加强余水排放检测，及时调整排泥管口加药量，清理或更换淤塞的排水口碎石。

图5.3.3　排泥场余水排放流程图

5.3.2.6　大东湖底泥疏浚意见和建议

针对湖泊底泥生态疏浚的各种分析总结成果，对大东湖沙湖清淤疏浚方案进行优化，对已实施的部分进行监测分析和效果评估，分析可能存在的不利影响分析，针对可能存在的不利影响，探讨相关缓解措施。可能不利影响表现如下：

（1）如果疏浚过程中采取的疏浚方案不当或技术措施不力，很容易导致底泥空隙水中的磷及其他污染物质重新进入水体，也有可能在水流和风的作用下将释放的污染物质扩散进入表层水体。

（2）底泥疏挖还能去除底栖生物，破坏鱼类的食物链。如果底泥被完全疏挖，可能需要2～3年的时间，才能重新建立底栖生物群落，不利于水生态的自我修复。

（3）疏浚项目施工期间可能对水域的航运、旅游以及水产养殖业带来一定的不利影响，也会产生一定的大气污染（如底泥堆放场的恶臭）和噪声污染，施工过程中的扰动也会对水域水环境产生二次污染。