河道生態清淤施工通航安全保障方案研究

劉 芳

(安徽省交通科學研究院，安徽 合肥 230051)

0 引 言

良好生態環境是人類的福祉，關系到最廣大人民的根本利益。以某市河流為例，由于城區新舊管網交織布置，雨污管網混接、漏接、錯接問題等諸多問題造成河道水質惡化，產生嚴重淤積和污染。為深入貫徹習近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的理念，加快推進流域水污染防治工作，改善該河道水質和生態環境，實施環境綜合整治工程底泥清淤已迫在眉睫。而該河流是通航河流，沿線分布有碼頭錨地等設施，底泥清淤期間勢必對船舶通航安全造成影響，本文通過對航道沿線的實際通航環境分析，結合環保清淤的特點提出保障通航安全的應對措施。

1 工程概況

擬清淤河道總長約8 km，水面寬60～120 m，淤泥厚度為0.0～2.0 m，總淤泥量約65萬m3，如圖1所示。在整治范圍內布置1個臨時固化場，清淤邊坡橫向按照緩于1∶5的邊坡進行清淤，清淤河段清淤后河底高程與現狀上下游河段河底平順銜接。

圖1 河道清淤典型橫斷面圖

工程清淤方案主要采用環保刀頭絞吸式挖泥船對河段進行清淤，采取全封閉管道排泥方法，挖泥船清淤后的淤泥，通過全封閉管道輸送至指定淤泥干化場，由于淤泥輸送排距較遠，管道輸送淤泥結合串聯同特性加壓泵加壓技術，實現淤泥全封閉、遠距離輸送的目的。環保絞吸式挖泥船具有挖掘、輸送、排出和處理泥漿等疏浚工序一次完成的優點，在施工中能夠連續作業，對底泥擾動小，可最大限度降低施工對周邊環境造成的影響，同時也杜絕了淤泥在輸送過程中產生的二次污染。

2 清淤工程對通航環境的影響

該工程投入使用的環保絞吸式挖泥采用鋼樁定位，挖泥船頭部向兩側用起錨艇拋錨纜，錨纜拋設位置超出絞刀頭作業邊線10～15 m，由于疏浚航段航寬較窄，要實現邊通航邊施工，采取左右分幅施工方式。

2.1 對船舶正常航行的影響

根據船舶吃水要求，船舶可航行水域按施工期滿足3.0 m水深的水域范圍考慮，可航行水域寬度50～80 m，采取與航道中心線為界半幅施工半幅通航的方式，通航一側可航行水域寬度為25～40 m。由于錨纜的拋設，挖泥船臨航道一側可航行水域進一步縮小，大部分航段施工船舶以外的可航行水域范圍不足雙線航道計算寬度，僅能滿足單向通行，局部航段已不能滿足船舶單向航行，造成的礙航影響較大。

2.2 對船舶進出閘的影響

該疏浚工程施工上游起點靠近船閘下游引航道，由于上游河道清淤施工，過閘船舶基本均為運泥駁，高峰期每天約30艘泥駁進出船閘，船閘下游引航道水域較窄，挖泥船在引航道附近水域施工時將影響現有過閘泥駁的正常航行、正常過閘。

2.3 對船舶進出港的影響

疏浚范圍內從上游到下游分布有2座碼頭設施，設計靠泊能力為1 000噸級，主要開展散貨、件雜貨及成品油和酸堿運輸。碼頭地前方底泥清淤期間，施工船舶占用了港區部分回旋水域，對進出港船舶造成的礙航影響較大，施工難度大，易發生碰撞事故，從而也可能影響碼頭的正常裝卸作業，特別是成品油泊位和液體化工泊位裝卸船舶，若發生碰撞則存在較大的安全隱患。

2.4 對橋區通航環境的影響

河道疏浚范圍沿線共分布4座橋梁，橋梁的建設給河道兩岸的交通帶來了很大的便利，但由于通航水域范圍內橋墩和橋跨的布設惡化了航道的通航條件，增加了船舶的航行難度，容易引起船與橋墩發生碰撞等事故。而河道清淤施工期間，由于挖泥船及相關設施的布設將進一步縮窄橋區通航尺度，造成礙航影響較大，對船舶正常通行增加了難度。

2.5 排泥管線敷設對船舶航行的影響

該段河道疏浚底泥干化場位于河道右岸，在疏挖區內采用浮管，其余段采用岸管，當挖泥船位于航道左側疏浚時，需敷設潛管運泥，潛管的埋設可能影響到航道局部水深，施工期間若發生潛管起浮，則將阻礙了船舶的正常通行，可能引發船舶觸碰或擱淺事故。

3 清淤施工安全保障方案

3.1 錨纜布設方案

施工采用鋼樁定位，挖泥船頭部向兩側用起錨艇拋錨纜，錨纜拋設位置超出絞刀頭作業邊線10～15 m，所有水下錨位均系上醒目浮標，防止過往船舶誤入施工作業水域，船舶通過時將船身平行于航道方向擺正，松開通航側錨纜避讓，以免發生船舶航行時掛到施工船舶的纜繩的危險。

3.2 船閘水域施工安排

由于船閘下游引航道水域施工時間較短，過閘船舶均為上游河道施工運輸棄土的船舶，為避免施工船舶對進出閘船舶航行安全造成影響，該工程河段建設單位應提前與上游建設項目的建設單位、施工單位以及船閘運行管理單位溝通聯系并達成一致協議，合理安排雙方的施工作業計劃，盡量在上游施工項目無土方運輸的時間段安排閘區水域施工。施工前應設置安全作業區、警戒區，防止過往船只誤入施工作業水域。

3.3 港口水域施工安排

碼頭前方水域施工期間存在的風險點主要為施工船舶與航行船舶發生碰撞事故。該段河道沿線碼頭裝卸船舶一般到港時間為9∶00～17∶00，港口作業時間為7∶00～19∶00，高峰期每天到港船舶有4～5艘。擬計劃碼頭前方水域采取夜間、非碼頭作業時間段施工，施工前與港口運營管理單位溝通聯系，提前告知港區水域施工進度計劃和施工范圍，協商確定施工作業時間安排，考慮河道沿線存在載運危險貨物的船舶，底泥清淤施工作業期間嚴禁煙火，白天碼頭裝卸作業期間停止施工，并采取避讓措施，港區水域施工期間配備完善的助航標志和安全警示標志，并加強現場交通維護并申請海事機構現場監管，施工作業期間到港船舶由現場專職安全員引導至現有錨地或臨時錨地靠泊等候。

3.4 橋區水域施工安排

該段河道疏浚范圍涉及高鐵橋和高速公路橋橋區水域，兩座橋相距約150 m。根據《鐵路安全管理條例》的規定要求，在鐵路橋梁跨越處河道上下游各500 m范圍內進行疏浚作業，應當進行安全技術評價，應當征求鐵路運輸企業的意見，在確認安全或者采取安全技術保障措施后，方可進行疏浚作業。根據《公路安全管理條例》，公路橋梁跨越的河道上下游各500 m范圍內依法進行疏浚作業時，應當符合公路橋梁安全要求，經公路管理部門確認安全方可作業。

該工程河道涉及橋區疏浚工期約3 d，在經相關部門同意后再實施橋區水域河道清淤施工，橋區水域疏浚施工時采取間斷性封航措施，根據調查，到港船舶進入該段航道的時間大約為上午8∶00～10∶00、下午16∶00～18∶00，因此，橋區施工計劃放行時間段為上午8∶00～10∶00、下午16∶00～18∶00，其余時間封航施工，在橋梁上下游各設置一處臨時等待區，橋區航道施工時間在此等候通過，放行時間段，挖泥船采取避讓措施，讓出航行通道，現場安全維護人員引導船舶安全有序通過橋區水域。

3.5 排泥管線布設方案

該工程選定的干化場位于航道右岸，挖泥船疏浚右半幅航道時，排泥管采用水上管線+右岸岸管輸送淤泥，挖泥船疏浚右半幅航道時，排泥管采用水上管線+左岸岸管+潛管輸送淤泥。由于清淤船在不同河段施工時管線的布設方案會有所不同，同時也受沿線跨河、臨河建筑物的制約，特別是港區河段，管線的布設應避開碼頭前沿水域，以免對船舶航行安全及管線使用安全造成影響，針對項目沿線通航環境情況，排泥管線平面布設如圖2、圖3所示。

圖2 上游段排泥管線布設方案

圖3 下游段排泥管線布設方案

3.6 潛管鋪設施工方式

潛管鋪設采取加深開挖方法，潛管采取岸邊組裝，管槽開挖完后采用輔助船頂推到位一次沉放到位，施工時間約2～3 h，施工時采用管道自重固定，在潛管兩端安裝自動排氣閥，防止管內充氣浮起。為防止過往船舶拖錨航行對潛管造成損壞，潛管頂高程按低于現狀河道泥面高程1 m控制。沉放水下排泥管線向海事機構申請發布“航行通告”，采取臨時性封航措施，在上下游設置警戒船只，并申請海事機構現場交通管制。潛管沉放后綁扎牢固防止起浮，潛管布設長度不小于現有航道可通航水域寬度，確保疏挖生產與通航不相互干擾，放沉管工作完成并檢查質量完好后，在上、下游附近設立警示標志，禁止過往船舶在警示區域內錨泊。潛管兩側端點應設置紅、白色醒目錨飄，潛管沉放完成后航道解封，恢復正常的船舶航行。

4 水污染防治措施

該工程底泥清淤采用先進的高水平疏浚施工工藝、提高疏浚質量，挖泥船采用高精度定位系統定位、定深，提高疏浚施工精度，減少疏浚超挖廢方，盡量減少疏浚作業對底質的攪動強度和范圍，進而從根本上減少疏浚過程中懸浮泥沙的產生量。定期對挖泥船和排泥管線進行維護和保養，防止運泥途中泄漏。疏浚工程施工時合理控制進度，對疏浚范圍內的定位樁進行編號，對施工速度進行記錄，并根據風向、水質情況適當調整，盡可能地將疏浚強度控制在較合理的范圍內，減少大面積的擾動底泥。

5 結束語

本文以某市河道生態清淤施工為例，主要分析了清淤工程對通航環境的影響分析，并根據施工期間可能造成的影響而制定施工安全保障方案，在實際施工過程中建設單位、施工單位應嚴格落實施工安全保障措施，服從海事部門的監管，合理配備安全維護人員，布設助導航設施，定期開展應急救援演練，有效保障施工期過往船舶的通航安全和施工安全。