水果湖环保疏浚设计与工程实践_黄学才

收稿日期:2006-12-06作者简介:黄学才,男,湖北长江清淤疏浚工程有限公司总经理,高级工程师.文章编号:1006-0081(2007)01-0006-03水果湖环保疏浚设计与工程实践黄学才1倪锦初2邓永泰1徐敬新2(1.湖北长江清淤疏浚工程有限公司,湖北武汉430010;2.长江勘测规划设计研究院,湖北武汉430010)摘要:介绍了武汉水果湖环保疏浚清淤工程的设计和施工经验,主要包括清淤范围、清淤厚度、施工围堰布置、清淤施工挖泥船比较与选择、长距离输泥方案比较与选择。针对性制订了施工环保措施,并提出了加强污染源治理和生态恢复措施的建议。关键词:湖泊;疏浚清淤;工程设计;施工方法;水果湖;湖北中图分类号:TV851文献标识码:A水果湖为武汉东湖双湖桥以西一湖湾,由于每年与东湖水体交换量非常有限,周边科研院校、医院及工厂废水进入水果湖,使得水质恶化,水生生态系统功能丧失,为东湖污染最严重的区域。2003年武汉市将东湖茶港、水果湖排污口近岸底泥环保疏浚工程列为近期实施项目。水果湖的治理将为整个东湖的治理拉开序幕,提供东湖治理的示范和依据,有助于促进东湖风景区的旅游发展,为武汉市的可持续发展提供条件。2004年进行了水果湖环保疏浚试验,根据试验成果进行水果湖最西端区域底泥开挖,区域面积1.0万多平方米,采用钢板桩围堰将西端区域封闭,抽干湖水后进行施工。钢板桩围堰以东水果湖区域底泥疏浚工程,区域面积约11.0万m2,平均疏挖厚度约0.92m,疏挖工程量10万多立方米,已于2005年全部完工,2006年8月竣工验收,清淤工程符合有关规范和环保的要求,各项指标检测表明,水质和水果湖周边环境大有改善。1水果湖污染状况疏浚监测资料表明,水果湖水质污染严重,TP、TN、COD、BOD含量较高。水果湖浮游植物大量繁殖,藻类的生长量居东湖其他子湖区之首,水果湖为重富营养化水体,水质严重污染和污泥大量淤积。由于严重的水质污染和污泥淤积,水果湖的生态系统遭受破坏严重,几乎没有水生高等植物生长,仅有水葫芦、水花生存在。鱼类种群结构单一,大型底栖动物种类减少,螺蚌消失,浮游生物种类少且仅由耐污种群组成,生物多样性指数明显下降。在夏、秋季节由于藻类(兰绿藻)的大量滋生,使水果湖一带的湖面常可见成片的“藻膜”漂浮,时有腥臭刺鼻。2工程地质条件对整个水果湖进行底泥采样分析,采样点采用GPS精确定位,采样点共30个。采样使用自行设计的开启式柱状取泥器,取样时注意到靠取泥器自重下沉,并尽量控制下降和提升速度以保障成型泥饱满。根据湖泊底泥受人为污染的程度和母质的岩性特点,划分为污染层、过渡层和正常层3个层次。第1层为污染层,厚度5～250cm,层底高程15.83～18.28m,平均厚度92.4cm,黑色。第2层为过渡层,厚度3～42cm,层底高程16.37～18.24m,平均厚度24.1cm,绿黄色、墨绿色～绿色。第3层为正常层,厚度为10～54cm,层底高程15.93～18.05m,平均厚度29.6cm,褐黄色～黄色。根据底泥室内分析结果,污染层和过渡层的氮磷含量较高,考虑到过渡层含有植物根茎,保留该土层对后期水果湖生态恢复有利,因此本次仅疏挖表层污·6·2007年1月水利水电快报EWRHI第28卷第1期DOI:10.15974/j.cnki.slsdkb.2007.01.003染淤泥,不对过渡层进行疏挖。疏浚土质为0～1类土。3疏浚工程设计3.1疏浚范围本次工程拟进行的污染底泥疏浚区为水果湖钢板桩外侧剩余未疏浚区,面积约11万m2。根据污染底泥勘察结果,疏浚区内污染底泥层厚度为0.05～2.50m,污染底泥层底标高变化范围不大,一般为16.63～18.28m(最低为15.83m,发生在10-2号孔),平均高程为17.22m左右,根据污染底泥底部标高分布,按照完全清除污染底泥的原则,确定将疏浚区疏浚开挖至污染层与过渡层分界面,近岸疏浚开挖坡度按1∶5控制。疏挖土质主要为0～1类(淤泥质土)。3.2污染底泥排泥场选择排泥场选择原则如下:(1)符合城市规划及东湖保护要求;(2)符合环境要求,不对排泥场附近村庄、田地造成二次污染;(3)不占或少占耕地,尽量选用低产鱼(藕)塘、低洼地、空地;(4)所选排泥场容积能够满足存泥量要求。根据管理部门与地方的协调意见,结合使用原试验工程的排泥场,选择湖光村临近东湖的淤泥塘和藕塘作为本次存放疏挖出的污染底泥排泥场,其中淤泥塘作为排泥场,藕塘作为余水过滤处理场,塘深约3.0m。藕塘单边濒临东湖,余水可就近排至东湖。排泥场距疏浚区水上距离约9km,陆上距离约13km。排泥场和余水过滤处理场占地总面积约3.53万m2。排泥场最大容量为8.26万m3,有效容量为6.89万m3。排泥场淤泥堆置高程为20.5m。根据施工需要,选择马庙湖作为淤