環保理念引導下的長江航道疏浚工程施工技術

聶文龍

摘 要：本文介紹了長江航道疏浚工程的主要內容以及重要性，探討了當前航道疏浚工程的計算方法，提出了常見航道疏浚工程基于環保理念引導下的施工技術。

關鍵詞：環保理念;長江航道疏浚工程;施工技術

中圖分類號：U616? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）01-0069-02

航道作為一項多功能的基礎性建設設施，對于水路運輸業的發展起到了非常重要的作用。隨著水路運輸量在近年來的發展，航道的深度也在不斷加深，航道水文環境也不斷復雜化，因為泥沙淤積而阻塞航道，導致航運運行安全受到影響。航道疏浚工程施工時，針對航道、周邊水域開展的泥沙、石料等挖掘和處理等。而疏浚施工可以改善水域，促進航道交通的順暢運行。但是，在實際施工過程中，難免會影響岸灘環境、水域生態環境等。航道疏浚工程作為保障水運暢通的重要手段，已經成為提高水運運輸質量和運輸效率的關鍵。

1工程概況

本次研究工程為長江航道，該航道位于長江下游安徽省境內，上距銅陵市約62km，下距蕪湖市約50km。上起板子磯（航道里程489km），下至高安圩（航道里程475km），首尾河寬分別為900m和1100m，中間展寬處達9.6km，進口右岸受板子磯節點控制，南水道轉折角度達到60°。江中的黑沙洲、天然洲將河道分成南、中、北三個水道。

2航道疏浚工程量計算

通過BIM正向設計流程采用《疏浚與吹填工程設計規范》中，規定的端面面積法，而航道疏浚的斷面工程量的計算公式表示為：

式中：則為與與計算斷面間的間距（m），分別是各個計算斷面上的疏浚面積。采用Civil? 3D來等分航道中心線，在等分段中心位置垂直于縱軸線采樣，計算典型數據面積。如果采樣間距越小，那么結果也與實際情況更接近。

3正向設計的過程

3.1參數化設計

針對黑沙洲水道工程特點，利用Civil 3D的SAC來構建疏浚部件，而該部分部件中含有疏浚底工程、邊坡坡底、超寬超深等設計參數，同時控制面線、同行水位等需要在斷面圖上標志位置參數。正面設計過程中輸入數值定義設計斷面如下圖一所示。

3.2分區段設定不同高程值

Civil 3D原生功能可以對于航道中心線進行定義，將路線結合疏浚部件生成三維線框模型。在航道沿底寬不變的前提下，設置行到中心線兩側寬度控制航道底邊界，如果航道底寬沿程變化，可以先將兩側航道底邊線繪制出來，在生成道路模型之后，將其指定為航道地邊界。如下圖2所示，當道中心線沿程設計底高程為定值。在對于分區段的差異，設計底高程航道，因為傳統的設計方法效率較低。

3.3快速計算、導出工程量EXCEL表

利用采樣線功能，等間距采樣三維線框模型，采樣過程表示提取模型信息，包括斷面工程量、超深和超寬量、泥面線、超深和超寬線等。Civil 3D在生成材質列表時，需要手動添加，而在輸出工程量的前提下，Civil 3D僅能輸出xml格式文件的結果，從而導致用戶體驗非常差。所以，基于.net對于自動生成工程量清單功能進行開發，實現提取斷面工程量等到EXCEL文件的作用[1]。

3.4批量出圖

正向設計方法通過三維線框模型中點、線、面的代碼屬性定值針對性地出圖樣式，使軟件可以進行標注繪制，實現快速整齊批量出圖的目的。基于Civil 3D套圖框所存在的自定義排版復雜、缺乏項目信息和等問題，基于.net進行二次開發，從而實現斷面圖批量套圖框的功能，如下圖3所示為正向設計全流程。

4航道疏浚工程基于環保理念的施工技術

4.1航道疏浚施工控制

首先，攪動航道底層的污染底泥，但必須要嚴格控制攪動次數，而攪動范圍也需要控制在4～8m，避免污染物擴散，影響周圍水域的生態環境。另外，及時實施防擴散技術措施，確保污染能夠及時清除，避免污染物轉化為懸浮狀態，降低污染程度。

其次，準確定位航道疏浚施工，不僅需要加強開挖精確度，還需明確疏浚開挖范圍。如果是廢污染底泥，需要控制疏浚量。總而言之是提高疏浚開挖的技術標準[2]。

最后，避免大型設備噪聲。在航道疏浚期間，需要關閉船舶機艙門，確保疏浚作業期間不會因為大噪聲影響施工質量。

而航道疏浚施工過程中難免會造成較大污染，因此在疏浚過程中要控制挖泥船污染，禁止挖泥船直接排放垃圾，加強整個航道的污染實時監測。

4.2疏浚施工環保技術

4.2.1合理布置排泥管敷設

在航道疏浚期間，布置水上排泥管線需要考慮風向、水流等，將水上排泥管線設置為弧形，并且固定拋錨，連接水路管線、水下管線，為航道設置雙向管子錨進行固定。施工期間在水上管線安裝夜燈顯示，甚至管子錨錨漂。另外，如果采用絞吸疏浚船，需要注意水上排泥管線的長度。在水上風浪、水流流速較大時，管線過長可能會導致排泥管線斷裂。而排泥管線的最佳長度為300～500m。

而在疏浚施工過程中，需要確保輸泥管道的連接密閉性，避免在施工過程中出現泄漏。泥漿會從接口處噴灑，因此日常檢查、維護等工作非常關鍵，能夠避免因為輸泥管道斷裂泄漏而出現環境污染問題[3]。

4.2.2對吹填區填溢流的環保施工處理

吹填區域實施吹填溢流環保措施，基于幾個方面實施。首先，必須要嚴格控制外溢泥漿流的方向，避免水體中流入泥漿，導致水體污染，甚至影響周圍水域的水質。因此，溢流口的排出泥水濃度必須要實施有效控制，通過設置分隔圍堰、增加吹填區流程、增加吹填點溢流口的距離、降低流速等各種方式方法，提高懸浮物的沉降效果，控制懸浮物濃度。其次，在開展吹填作業的施工過程中，需要對于排泥管進行定期檢查和維護，以便及時發現存在的連接不善或損壞問題以及挖泥船，盡量在第一時間發現管道問題，并及時采取有效的處理措施，避免出現泥漿外溢污染。最后，改善傳統挖泥船，在挖泥船上設置疏浚施工環保措施[4]。例如，在抓斗式挖泥船設置防泥幕簾，可以避免大量泥沙污染物進一步大量。另外，在絞吸式挖泥船絞刀上還可以安裝防污保護罩，將其與鉸刀頭配合，控制航道內的懸浮物污染，從而提高長江航道的水體生態環境。

5總結

綜上所述，航道疏浚工程因為工程量大、施工領域寬、要求復雜，并且容易對于水生態環境造成不良影響，所以在各個方面需要做好保護措施，制定合理的施工方案，選擇技術含量高的施工技術，加強施工管理，提高施工效率。長江航道疏浚工程不僅需要做好疏浚效果，還需要降低對環境的不良影響。本研究對于疏浚工程的工程量計算方法進行分析，提出了在針對長江航道疏浚工程中應用正向設計的優越性，最后提出了基于環保理念下的航道疏浚工程施工技術。航道疏浚工程對于提高航道運營能力，保護周邊區域的生態環境等方面具有積極意義。

參考文獻：

[1]彭小蘭.環保疏浚影響因素分析及其工藝優化研究[D].重慶：重慶交通大學，2015.

[2]楊白露.基于底泥污染物釋放規律的環保疏浚技術研究[D].重慶：重慶交通大學，2014.

[3]王炯琦.航道疏浚對水體水質影響的模擬研究[D].重慶：重慶交通大學，2014.

[4]孫宏偉.航道疏浚工程質量控制及影響因素分析[D].黑龍江：黑龍江大學，2016.