濠河石英尾砂淤積疏浚問題解決措施

劉 濤 周金磊

一、濠河基本情況

濠河為淮河干流右岸的一級支流，地處鳳陽縣境內(nèi)中部，發(fā)源于鳳陽山北麓，向北流經(jīng)府城鎮(zhèn)的陸家崗、大通橋和臨淮關鎮(zhèn)注入淮河，全長44km，流域面積621km2，約占全縣面積的三分之一。濠河屬山丘區(qū)河流，其中山區(qū)面積 255km2，丘陵區(qū)面積 321km2，洼地37km2。上游分東西兩支，西支稱唐河，建有官溝水庫，控制來水面積84km2；東支即濠河正源，建有鳳陽山水庫，控制來水面積146km2；兩水庫控制來水總面積230km2，占濠河流域面積的37%。兩水庫攔截后的兩支流在林橋上游2km處匯合，再一路向北流經(jīng)陸家崗、大通橋至四灣處，又分別有獨山河等3條支（叉）河匯入，而后繼續(xù)向北，穿越京滬鐵路和臨淮關鎮(zhèn)注入淮河。

近二十年來，濠河西支的唐河流域，由于石英礦開采及石英砂加工企業(yè)的迅猛發(fā)展，早期企業(yè)環(huán)保意識淡漠，尾砂自由排放，導致唐河和濠河干流河道淤積嚴重，抬高河床，束窄河槽，帶來嚴重的防洪和環(huán)境污染問題。同時下游河道圩堤存在堤身斷面單薄，堤頂高程不足，堤身質(zhì)量差；穿堤建筑物標準低，結構老化嚴重等問題。

二、濠河治理工程實施情況

為解決濠河河道淤積等問題，從2015年起，先后利用國家中小河流治理投資和安徽省災后水利薄弱環(huán)節(jié)建設投資，從下游往上游分三期實施了濠河治理工程。治理標準除濠河支流獨山河及獨山河入濠河口以下左岸堤防采用到20年一遇防洪標準外，其余濠河干流及支流河道采用10一遇防洪標準，具體情況如下：

一期濠河治理工程總投資3353萬元，主要建設內(nèi)容為河道疏浚12.06km，堤防加固6.98km，混凝土護坡0.3km，拆除重建5座涵閘，新建堤頂泥結碎石道路長6.98km等。工程于2015年11月開工建設，2017年5月完工。

二期濠河大通橋至徐家灣段治理工程總投資3801萬元，建設內(nèi)容是河道疏浚11.23km，堤防加固12.98km，9座穿堤建筑物重建或改建，新建堤頂混凝土道路長2.93km等。工程于2017年2月開工建設，2018年5月完成主體工程建設。

三期濠河治理三期工程總投資12563萬元，建設內(nèi)容為河道疏浚22.83km，岸坡護砌4.14km，拆除重建排澇涵2座，拆除重建3座攔河壩，加固1座攔河壩，拆除重建漫水橋2座等。目前正在進行工程招標工作，計劃8月份啟動征遷并完成招標工作，9月份開工建設。

從一至三期濠河治理工程主要工程量和投資分析，除一期濠河治理工程河道疏浚投資低于堤防加固工程外，二期和三期河道疏浚工程投資占比都超過50%，是最核心的建設內(nèi)容，也是施工難度最大的部分。經(jīng)測算，整個濠河流域石英尾砂淤積量為2665萬m3，限于工程投資限制，以及中小河流治理項目以防洪治理為主的規(guī)定，在達到設計防洪標準的前提下，三期濠河治理河道疏浚工程僅對濠河干流太平橋至唐河入濠河河口（樁號0+430～18+615）和唐河河口至鄔崗橋（TH0+000～TH18+850）范圍內(nèi)的主河槽進行疏浚擴挖，疏浚工程量335萬m3。

三、河道疏浚工程實施遇到的難題

石英尾砂是粒度較細的晶質(zhì)石英，主要是小于0.125mm以下的石英細粉，SiO2的含量一般都在90%～99%之間，其余成分以Al203、Fe2O3為主，以泥的形式存在，另外還有少量的鐵質(zhì)、云母等。由于石英尾砂的以上特性，給河道疏浚施工帶來的難題主要有以下幾點。

1.開挖施工作業(yè)困難

由于濠河不通航，平時僅有主河槽內(nèi)有少量的水，無法使用挖泥船進行疏浚作業(yè)，只能采用挖掘機分段明挖施工。河道內(nèi)石英尾砂含水率高，遇擾動易液化，承載能力極差，導致施工作業(yè)困難。

2.挖出的石英尾砂運輸難，施工便道修建成本高

除濠河五里廟攔河壩（樁號9+138）以下石英尾砂淤積厚度較薄外，以上河道石英尾砂平均淤積厚度在3m以上，除幾處交通要道旁的河段外，交通不便，加之石英尾砂的特性，導致石英尾砂運輸難，施工便道修建成本高。

3.挖出的石英尾砂處理困難

由于石英尾砂屬于污染物，易造成周邊環(huán)境的空氣、土壤、水體污染，消化處理難。

四、解決措施

針對結濠河疏浚工程實施遇到的難題，結合工程實際情況，相應采用以下解決措施。

1.開挖導流溝，降低石英尾砂含水率，鋪墊鋼板

從下游向上游分段施工，首先用水上挖掘機開挖導流溝，降低河道水位，排出石英尾砂中水分，降低含水率，提高石英尾砂承載力；然后在挖掘機行走路線上鋪設鋼板，規(guī)格為長6m×寬1.5m×厚1.5或2cm，并排鋪設兩塊，縱向首尾相接；最后上斗容1m3反鏟挖掘機開挖。

2.在滿足工程使用的前提下，科學選定施工便道修建方案

經(jīng)多方案比選，選定鋪設建筑垃圾基層+鋪設鋼板面層施工便道方案，并采用城市渣土車運輸。該方案采用建筑垃圾鋪設基層，成本低，面層鋪設鋼板，能重復循環(huán)使用，降低使用成本，運輸采用渣土車，車廂封閉，能減少運輸過程中的石英尾砂拋灑，降低環(huán)境危害。

3.根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展情況，結合工程實際，科學處置石英尾砂

三期濠河治理工程，經(jīng)濟社會發(fā)展和工程實際情況均不同，經(jīng)比選，分別采用了最經(jīng)濟、合理的處置方式。

（1）一期濠河治理工程采用填埋復墾的處置方式。由于一期濠河治理工程河道疏浚與清基工程量和堤防填筑與堤后填塘工程量基本一致，挖填平衡。料土區(qū)選在濠河支流獨山河入濠河河口的灘地上，灘地面積四百余畝，位置基本位于一期濠河治理工程的中心，表土剝離堆放后，取土加固堤防，堤防加固工程完成后，將河道疏浚挖出的石英尾砂填充到取土坑內(nèi)，最后再進行復墾后交還群眾。

（2）二期濠河大通橋至徐家灣段治理工程采用填埋復墾+資源化利用的處置方式。二期濠河治理工程，結合堤防加固工程，采用取土區(qū)填埋復墾方式的處理，仍富余20萬m3石英尾砂待處理。近兩年，政府加大了唐河流域石英砂開采、加工企業(yè)的環(huán)境整治和保護工作力度，生產(chǎn)廢水全部循環(huán)利用，禁止排入自然水體，從源頭上解決濠河石英砂生產(chǎn)企業(yè)尾砂排放污染問題。同時，國土部門加大了耕地執(zhí)法保護力度，使得石英尾砂的經(jīng)濟利用價值大幅提高。經(jīng)調(diào)查，當前石英尾砂現(xiàn)場售價約15元每噸，主要有三個利用方向，分別是提純再利用、制磚和作為水泥生產(chǎn)填充料?；谶@個原因，當?shù)厮鄰S和磚廠通過縣政府和經(jīng)信委主動和水利部門對接，要求資源化利用富余的石英尾砂，順利解決了富余石英尾砂的處置問題。

（3）三期濠河治理工程采用資源化利用的處置方式。由于三期濠河治理工程全部是自然河道，沒有堤防，結合當前的石英尾砂的經(jīng)濟價值，采用資源化利用的處置方式。具體方式是：在工程施工招標文件中約定，河道疏浚挖出的石英尾砂由中標施工企業(yè)自行處置，以石英尾砂招標量的市值適當下浮最高限價，即以石英尾砂的市值抵一部分工程造價。該處置方式既節(jié)省工程投資，又便于工程實施。

五、結語

從一期和二期濠河治理河道疏浚工程的實際實施效果看，解決措施針對性很強，符合工程實際情況，即解決了實施難題，又經(jīng)濟合理，效果良好。一期、二期河道疏浚施工積累了豐富經(jīng)驗，對開展濠河治理三期工程將起到有益的借鑒作用