武汉龙阳湖底泥疏浚及离心脱水施工关键技术

武汉龙阳湖底泥疏浚及离心脱水施工关键技术●汪生杰【摘要】湖泊污染底泥环保疏浚，对富营养化问题突出的湖泊水生态恢复和重建有重要意义。环保疏浚在疏浚精度、二次污染防治、污染底泥的安全处置等方面要求远远高于传统工程疏浚。离心脱水技术可连续运行、处理效率高，能快速地对泥浆进行脱水干化，有效解决了泥浆运输及堆放的难题，避免了对环境造成二次污染。f关键词】龙阳湖底泥疏浚离心脱水施工技术近年来，随着武汉经济的快速发展，部分湖泊污染较为严重，引起了人们的普遍关注。污染物质主要成分有营养盐、重金属、有机物质等，这些污染物日积月累地沉积在湖泊底泥上，同时受风流、温度、水流等外部的因素影响，长期向上覆水体释放，造成了水体污染，成为了富营养化湖泊的污染内源。一个水体即使外部污染源得到了有效得控制，如果水体内部的污染源依然存在，仍会对水体造成污染，导致水体富营养化过盛，高温季节极易导致环境问题。所以，采用泥底疏浚以及离心脱水技术对湖底污染物质进行清理和控制是一种既环保又有效的技术手段。一、工程概况龙阳湖位于武汉汉阳区，湖泊面积1．9km，水深约2．0fi。湖底高程主要在17．95～18．80m之间，规划常水位l9．5m，汇水面积1O．91．9km2。武汉市属于北半球亚热带湿润季风性气候，常年雨量充沛，日照充足，冬冷夏热，雨热同季，四季分明。湖周边不少污水未经处理直接入湖，湖水水质受到了严重污染。龙阳湖的总氮、总磷、化学需氧量和生化需氧量浓度严重超标。龙阳湖勘察区域内泥面下0．0～6．0m深度内大致分布有流泥、淤泥质黏土、黏土三类土层。流泥状态为极软，和淤泥质黏土都挖掘容易，管道输送适宜性很好。黏土较难挖掘，碎化后管道输送适应性较好。底泥结构大致分为污染层、过渡层、沉积层，污染层，最大厚度为150cm，最小厚度为10cm，但整个湖区底质层变化不大，平均厚度为78cm，化学分析评价该层为重污染层。过渡层，最大厚度为70am，最小厚度为10cm。该层厚度变化仍然不大，平均厚度为34cm，化学分析评价该层为轻度污染层。龙阳湖底泥疏浚工程采用环保型绞吸船水下开挖，主要清淤区为湖中污染底泥沉积较厚的区域，清淤面积56．34万m。，淤泥总量24．3万m3。疏浚泥浆用管道输送上岸后，采用离心脱水固化一体化技术进行了脱水处理，产生的固化土就近填埋在工程附近的废弃采石矿坑中，可用于山体修复。二、环保疏浚底泥作为湖泊各类污染物的主要蓄积场所，对湖泊水生态系统构成长期威胁。对龙阳湖底泥进行环保疏浚，能够永久性清除积累在底泥中的各种污染物。环保疏浚技术是以改善湖泊河流水质、恢复自然生态系统为目标，在工程疏浚基础上发展起来的一项全新的湖泊河流水污染治理的系统技术。环保疏浚实施过程中，尽量避免施工现场细颗粒的扩散和溢流物的沉降，以疏浚工程在实施过程中污染物释放和对疏浚后底栖生物重建和恢复的影响。环保疏浚通过专用疏挖设备直接和较精确地祛除了污染底泥层。在疏浚精度、污染物防扩散、疏挖物的安全处置等方面均有较高的要求，疏浚后环保效果较好。1．疏浚精度控制龙阳湖底泥疏浚工程选用专用环保型组合式挖泥船，配备有高精度的挖深和平面定位系统，能够实现精确疏浚。环保型绞吸式挖泥船组装下水场地布置在龙阳湖东部，靠近清淤区域，疏浚泥浆通过管道直接输送至疏浚淤泥脱水干化基地进行处理。施工中输泥管沿湖面采用浮筒布设排泥管线。疏浚过程中，操作手通过船上的GPS进行实施精确定位。根据实测通报水位，通过船上配备的挖深测量与指示装置精确控制挖深深度。采用分段、分层、分条施工方法，相邻两条的挖泥重叠宽度不小于lm，以防止漏挖。一次最大挖泥厚度不大于20cm，先疏挖上层底泥，再疏挖下层底泥。2．污染物防扩散湖泊底泥主要由大量的细小黏粒构成，富集了各类污染物。环保疏浚过程中由于船体与设备的移动、绞刀头施工作业等因素，不可避免地会造成污染物扩散。因此在环保疏浚施工过程中，对污染物扩散进行控制和防治是非常重要的。在龙阳湖底泥疏浚过程中，通过选用专用的环保疏浚设备，配置有环保型绞刀头、平口绞刀和防扩散罩。绞刀头和桥架之间可通过液压调节绞刀头和泥面的角度，不仅可以提高疏浚的平整度，还可以尽可能减小防扩散罩与泥面直接的缝隙，将疏浚过程中的污染物扩散控制在极小的范围内。疏浚作业时，从设计底标高的高处向低处施工遇到浮泥层时，采取只吸不挖的方法，避免绞刀头对污染物的扰动。’疏浚泥浆输送到脱水干化施工基地的路线，在管道铺设之前认真勘察地形地貌和地质构造，为管道铺设和采取的防漏措施提供依据。泥浆输送管线采用优质耐压钢管及橡胶管，管节之间采用优质橡胶垫和高强螺栓可靠连接。施工过程中安排管线工定期巡视管线，发现泥浆有跑冒滴漏迹象时要及时处理。三、底泥离心脱水龙阳湖疏浚底泥采用离心脱水系统进行干化处理，完成泥浆调理和泥水即时分离。离心脱水处理系统