长春南湖清淤工程与设备

长春南湖清淤工程与设备东北勘刚设计院李新忠张玉玺郭锋王红一、概况长春南湖水库是长春市内伊通河支流上的人工湖,位于长春市南湖公园内,水域面积0.96km2,流域控制面积11.ZkmZ,正常蓄水位为214.3m,总库容378.63xIO4m,,属小(l)型水库。南湖水库始建于1935年伪满时期,1937拦洪蓄水,形成人工湖,工程包括挡水土坝和溢洪道,挡水坝为均质土坝,坝顶全长787m,坝顶高程为216.42m,坝顶宽为7m,最大坝高为gm,坝体填筑料主要为粉质粘土,上游坝坡1:3.0为干砌石护坡,下游坝坡l:2.5一1:3.5,为天然草皮护坡,坝顶.为沥青路面,溢流堰为宽顶堰,堰顶高程214.30m.长春南湖水库,几十年来随着城市规模的发展,大量生活污水和工业废水排入南湖,每年流入污水量150万m,一20万m,,最高年份可达30万m,,致使南湖水库水质逐年恶化,曾多次出现因余体缺氧,鱼类大量死亡,根据勘算湖底淤泥量达到116.50万m,。为保证南湖的生态平衡,南湖的淤泥清淤量确定为80万m3,经过几年的努力,清淤工程已大部分完成,清淤效果也突出显露表现出来。长春南湖是市内最大的风景区之一,也是一个集游览、养鱼、游泳、划船的重要水域之地。市政府非常重视,启动了治理南湖水库生态环境的措施,还给市民一个好的休闲、渡步、娱乐健身的绿色宝地。经过几年来的清淤,湖水变清了,湖底淤泥异味基本清除,一个树绿水清的秀丽湖光景色又重新出现在人们面前。二、综合治理工程方案对南湖综合治理工程基本思路,是在系统工程理论和生态理论指导下,实施控制外源,清除内源,依靠南湖水生系统自我调节能力,通过人工调节方式,改善系统结构与功能,使失调的系统重建良好循环状态,从而恢复水体的各种使用功能。根据多年来在南湖的研究和治理上所取得的科研成果及积累的经验,参考国外同类湖泊的治理方法与途径,在多种方案对比及选优的过程中,确定下列技术方案。l、控制外源工程:即控制水体以外的污染源,如面源污染、点源污染的截流泄露、旅游污染等,为清除面源污染包括南湖周边单位、住户、牧场、农田的污染地表径流,需筑截洪沟1.skm,拦截污水修上坝50m,建生态塘三个,修塘堤ZOO0m,发挥点源污源截流工程的作用,继续改造部分截流管线等。控制旅游污源也非常重要,根据统计,每年游览人数已从80年代的5一7万人次增至近年的20一30万人次,是一个不可忽视的污染源,必须严加管理以减轻对湖水的污染源,划定保护区边界,明确责任范围,制定保护条例,逐步走向“以法治湖”的历程。2、清除内源污染的清淤工程进行清淤工程是南湖综合治理的核心内容,是解决南湖富营养化的关键工程。根据国内外江河湖库的治理现状,清淤工程手段主要有三种方式:一是防水干式挖掘,这将会严重破坏水生态系统,一旦湖水放光,需要多年积攒,长时间无水,会使湖库功能丧失,这是不允许的;二是采用河道挖掘式,会使湖水搅动浑浊,加速污染物释放,水质严重恶化,形成二次污染是不可取的;三是采用静水吸泥式,这是一种理想的环保型清淤方法,淤泥及浑浊水体只能向泥泵及管道内运动,扩散范围小,不影响正常水体的使用功能,为此本工程选择的是静水吸泥式清淤方法。清淤量的确定原则是:清淤后湖底泥水界面生物活性层保存面积适当,清除底泥厚度不宜超过1.Om,养殖鱼类需要饵料例如藻类,而藻类的生长又必须有一定的营养物质,故淤泥不能全部清除,应留下适量底泥以作营养源,经过计算分析,清淤量为淤泥量的75%左右,可以满足以上原则,故清淤总量确定为80万m,。3、库内水体生态工程近年来,对水体进行生物工程治理的实践经验越来越成熟,实施生态工程优化设计,要以较少的投入取得最佳的生态效果,南湖属磷控制一浮淤植物响应型湖泊,禾lJ用约束模型法求解技术计算,得到最优解答。如果采取一些具体的生态工程措施,利用鱼类养殖控制藻类的数量;种殖某些高等植物以达到吸收氮磷净化水质的目的。三、清淤主力设备的选择根据长春南湖清淤工程的环境与工况选择合适的清淤设备十分重要,要求清淤设备施工时不产生二次污染至关重要,因此选择利用抽吸原理进行清淤就成为首选。东北勘测设计院受长春市城建疏浚工程公司的委托于199年研究设计建造了QYC一120型气力泵清淤船,船体自行制造,清淤设备配用意大利劲马公司研制的气力泵清淤系统,经过不断改进,反复试验完全达到了设计能力,每小时清除淤泥120m,,每天i氰除淤泥2000m,,淤泥通过管道被排到离淤积点1000一200Om以外的淤泥池中,将8个污泥池全部全部注满,淤泥在池中经过沉淀变废为宝,被用于市区园林绿化;而带出的湖水经过80m长距离的径流之后,水质变清,再回流到湖内。长春南湖清淤工程已于2004年完成中心水体底泥的清除,达到了预计的清淤目标。1清淤船的技术性能结构形式:有两个片体一双体船组成