氣力泵在生態(tài)清淤中的應(yīng)用
中國水利報(bào)
夏函杰 張雄金
2003-02-25
河湖清淤的方式很多,水下施工的機(jī)械種類也很多,但實(shí)施生態(tài)清淤,對于削減內(nèi)源污染整治湖區(qū)底泥,為水環(huán)境的綜合治理打下基礎(chǔ)是至關(guān)重要的。
生態(tài)清淤的主要要求
(1)徹底清除存在于淤泥表面(水上界面)以上的一層對水體造成危害的膠體狀懸浮質(zhì)及被污染的底泥。(2)在實(shí)施清淤作業(yè)時,禁止由于施工機(jī)械作業(yè)而造成懸浮質(zhì)的再懸浮和擴(kuò)散所造成的二次污染。(3)在清除有害泥層的同時,要保護(hù)下層底泥不被破壞,以利恢復(fù)水生植物、水生生物種群的生態(tài)重建。(4)淤泥處置:清淤過程中要做好淤泥和退水水質(zhì)的監(jiān)測,對受重金屬污染的底泥單獨(dú)堆放。為減少排泥場尾水二次污染,需要采取增加污染物質(zhì)沉淀的措施,降低再次排入水體的污染物量。如拉開排泥口與溢流口之間的距離,設(shè)立隔堤增加水流回旋,排泥場內(nèi)、排泥場之間間歇輪流施工,以增加沉淀時間;排泥場水面拋植水生植物等。
為達(dá)到生態(tài)清淤,氣力泵清淤是一種較為理想的施工方式和機(jī)械種類。氣力泵清淤說得形象一點(diǎn),就像家庭中使用的吸塵器,有清除塵土的作用,而不會造成塵土污染。生態(tài)清淤的施工期一般選擇在冬初至春末,即每年的10月至次年3月,這一時期湖泊水位低、風(fēng)浪小、水體交換緩慢,沉積物基本處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。
氣力泵在太湖生態(tài)清淤中的應(yīng)用
2002年3月,有關(guān)部門用氣力泵疏浚船在太湖進(jìn)行了生態(tài)清淤示范工程施工。針對這次太湖清淤中的工況條件,施工人員首先進(jìn)行測量放樣。按每3米寬的間隔(鏟頭寬3.5米)設(shè)置岸標(biāo)及浮標(biāo)。排泥管采用直徑180毫米(內(nèi)徑)MC尼龍管。由于是淺水疏浚,他們將泥缸在船艏平行排列,配上比泵體寬的一體式大型鏟頭,泥泵安裝在導(dǎo)架上,導(dǎo)架的上下可隨時調(diào)節(jié)并根據(jù)浚深要求固定在相對位置,這樣可保證疏浚泥層厚度的精確性。船舶的定位及前后左右的移動均由錨、錨纜、卷揚(yáng)機(jī)來控制,一共配置4臺卷揚(yáng)機(jī),2臺前進(jìn)、2臺拖返。當(dāng)一次完成規(guī)定的推挖長度后,將船拖返到起始點(diǎn)橫移3米后再向前推挖,如此循環(huán),直至結(jié)束。
每次平均吸泥層厚為25厘米,推進(jìn)速度每分鐘1~3米。配置2臺P1050空壓機(jī),每臺產(chǎn)氣量為每分鐘29.5立方米。施工過程中分別進(jìn)行了3種不同排距的排泥氣壓和出泥口濃度的測試。結(jié)果顯示,排泥氣壓與排距成正比,出泥深度變化不大,基本相同。同時反復(fù)進(jìn)行了0.5米、1.0米、1.5米3種不同水深條件下吸泥作業(yè)時周邊水體擾動及懸浮質(zhì)有無擴(kuò)散的觀測。實(shí)踐證明,由于氣力泵的清淤方式是真空負(fù)壓吸入式,水下吸泥頭部無轉(zhuǎn)動部件,且前進(jìn)速度為每分鐘1~3米。因此既不會對周邊水體造成劇烈擾動,更不會形成懸浮類膠體狀物質(zhì)的再懸浮和擴(kuò)散,從而徹底避免了疏浚過程中的二次污染。
通過這次試驗(yàn)性示范工程,并按計(jì)劃對整個氣力泵疏浚系統(tǒng)進(jìn)行了多方位的現(xiàn)場試驗(yàn),取得了大量翔實(shí)的數(shù)據(jù),達(dá)到了預(yù)期的效果。這次試驗(yàn)性示范工程開創(chuàng)了太湖生態(tài)清淤的先河,為今后太湖及全國同類型湖泊的整治起到了示范作用。總結(jié)這次試驗(yàn)性示范工程,有如下體會:(1)要著力解決淤泥中的垃圾處理問題。經(jīng)過統(tǒng)計(jì),淤泥中的垃圾含量在湖泊邊緣和航道周邊較其余水域多,最高達(dá)到0.02%,垃圾的成份五花八門,其中80%以上是塑料袋、編織袋,這些垃圾很難降解,極易堵塞進(jìn)泥口,是今后必須努力解決的一大難題。(2)如借鑒絞吸船的方式,采用左右擺動,呈現(xiàn)扇形向前推進(jìn),效率會更高一些。(3)湖泊面積大、工程量大,采用吸排量大的氣力泵效果更好。