長江航道建設生態環境保護工程技術與經驗
——以武安6 m 工程戴家洲河段為例

周成成,鐘 鳴,薛 潔,夏 楷,李 明,3

[1.長江航道勘察設計院（武漢）有限公司,湖北 武漢 430042; 2.長江武漢航道工程局,湖北 武漢 430014;3.長江航道規劃設計研究院,湖北 武漢 430042]

0 引言

按照交通運輸部和長江航務管理局的決策部署，長江航道建設始終高度重視長江生態環境的保護，尤其是“十二五”以來，隨著荊江河段航道整治工程、長江南京以下12.5 m 深水航道整治工程等長河段系統治理工程的陸續實施，綠色航道治理技術取得一系列突破，成效顯著。同時，依托長江“黃金航道”整治技術研究與示范、長江中下游岸灘生態控導理論與實踐、航道整治與生態融合技術及應用等系列科研的原創與集成創新項目，完善了關鍵工程技術體系。通過理論和實踐表明工程環境保護工作成效顯著，實現了工程建設和生態建設的和諧統一。

為貫徹落實長江經濟帶綠色發展戰略，充分發揮航運比較優勢，加快構建綜合立體交通走廊，長江干線武漢至安慶段6 m 水深航道整治工程被列為《國家長江經濟帶發展規劃綱要》和《水運“十三五”發展規劃》的重點項目，戴家洲河段是其中的重點灘段。

在戴家洲河段航道建設過程中，做好了綠色設計、綠色施工以及綠色管理等頂層設計，通過嚴格控制施工期影響，配套生態涵養及修復措施，采取避讓、減緩、修復的手段保護長江生態環境[1]，對局部淺點附近灘槽形態進行守護或調整，提升淺區航道尺度，促進綠色發展。該研究對建設生態環境保護工程技術與經驗進行總結，可為類似工程中環保措施的設計與管理提供技術參考。

1 工程概況

戴家洲河段上起鄂州，與沙洲水道相連，下迄迴風磯，與黃石水道相接，全長約34 km；左岸為黃岡市，有支流巴河、蘭溪河匯入，右岸為鄂州市，岸邊存在龍王磯、燕磯等山磯，見圖1。

圖1 戴家洲河段位置示意圖

工程建設標準為將航道尺度提升至6 m 水深，主要建設內容為在直水道右岸樂家灣一帶新建5 道護灘帶，長度分別為480 m（含勾頭長150 m）、671 m（含勾頭長150 m）、526 m、609 m、1 053 m（含勾頭長300 m）。在池湖港邊灘新建2 道護灘帶，長度分別為690 m、685 m；對各護灘帶根部長330 m 高灘岸線進行守護。將戴家洲已建魚骨壩進行延長，延長長度為2 736 m。在延長段新建2 道齒壩和3 道齒形護灘帶，長度分別為144 m、150 m、151 m、172 m、206 m，戴家洲河段疏浚工程包括直水道進口疏浚及出口疏浚。生態固灘工程設置在戴家洲洲頭護岸前部區域，長約1 500 m，最大寬度約700 m，面積約650 000 m2。該工程已全部完工，并于2022 年6月通過了環保驗收。

2 生態環保措施與技術總結

戴家洲河段的建設工程在設計、施工過程中堅決貫徹生態環保理念，高度重視設計和施工過程的生態環保工作，堅持生態保護與航道整治結合、成熟應用與試驗探索結合、工程實踐與監測研究并重，已經初步形成了系統的綠色航道技術體系。

2.1 綠色設計技術

2.1.1 總體生態設計

在前期論證階段，工程從河流生態環境保護的角度確立了“生態優先、統籌兼顧，因勢利導、整疏結合”的整治原則。設計階段在深入調查分析的基礎上，結合工程河段實際情況，從進一步加強生態環境保護效果的角度，對系列措施予以明確、細化。從整治構筑物本身，對于護灘（底）、護岸等主要工程類別，吸取以往成功經驗，普遍采用生態岸灘、水下魚巢等生態友好型工程結構，以修復工程區生態環境，改善工程實施后的生態功能。

（1）岸灘生態修復技術。生態護岸護灘設計的基本理念是與自然生態相作用和相協調，將生態設計理念引入到航道建設中，能保證航道在滿足航運功能的前提下，最大限度保護岸灘生態環境、保持生態平衡，營造自然、和諧的水岸環境，促進內河水運的可持續發展。在近年來的航道整治工程中，大量的護岸護灘工程已采用了生態型的結構，并取得了良好的效果，目前航道建設中廣泛采用的是鋼絲網格結構和生態護坡磚結構。

（2）水下生境修復技術。采用透水結構的工程區域有利于魚類、底棲動物和浮游動物的生長和繁殖，為魚類等生物提供索餌、繁殖、生長、發育的場所，豐富魚類生境，為魚類產卵繁殖提供良好的生境。目前廣泛采用的是透水框架、人工魚礁及魚巢磚，可對建筑物周邊河床生態環境進行修復，改善動植物的生長環境。

2.1.2 面域生態設計

（1）濕地營造。該技術針對傳統固灘工程采用混凝土或軟體排等硬性結構形式造成的灘面硬化、局部區域河床底質與水體的物質能量交換被截斷、在長淹沒期、大面積灘地的防護中難以直接應用等問題，采用生態材料及生態結構，綜合利用疏浚土，對具備條件的灘地實施生態改造，構建局部復雜濕地微生境[2]。

①技術特點。包括防沖結構、固土措施、基質改良、植被選育、養護管理共五個部分。固灘區邊緣采用兩層透水框架進行防沖處理，減小護灘外側的沖刷，設置鋼絲網石籠骨架道路，采用縱橫鋪設麻繩的方式構成臨時防沖結構。采集黏土，按適宜搭配比例敷設到項目區，并使用農家有機肥進行改良。根據適應性原則、本土性原則、強凈化性原則及可操作性原則，從大量的植物物種中篩選本地土著物種作為適生先鋒物種[3]，并在初期進行養護管理。

②工程效果。戴家洲河段新洲頭部低灘：地點位于湖北省黃岡市，長約1 500 m，最大寬度約700 m，面積約650 000 m2。該技術實施后，戴家洲洲頭約320 000 m2砂質荒灘被植被覆蓋，實現了濕地營造技術在大面積河流心灘中的應用，見圖2。

圖2 戴家洲河段新洲頭部低灘濕地建設效果

（2）生態涵養。基于航道發展需求以及目前長江生態保護區目前的劃分方法存在矛盾的問題，提出了在長江上建立生態涵養區的設想，選擇非通航汊道區域，通過管理及宣傳引導措施，結合必要的生態工程介入，以盡量摒除外界干擾，發揮河流自調節功能，實現河流生態質量的提升，從而形成重要的生態屏障。

①增殖放流。戴家洲圓港的增殖放流在戴家洲中上段左緣實施，放流對象主要為四大家魚、珍稀保護魚類以及豚類的餌料魚，放流量根據汊道水域面積確定，施工期每年進行一次增殖放流，共三次。

②生態涵養試驗區宣傳。設置小型宣傳牌，印發生態保護宣傳冊，以圖文并茂、通俗易懂的方式介紹生態涵養試驗區設置的重要意義、功能和范圍，以及區域內生態環境特點，起到發動人民群眾共同參與保護涵養試驗區的作用。戴家洲河段圓水道左岸布置小型宣傳牌2座，見圖3，向居民發放的宣傳冊，見圖4。

圖4 發放宣傳冊

2.2 綠色環保措施

建立健全施工環境保護體系，貫徹國家有關環境保護的法律、法規，定期召開環境保護的會議，研究項目環境保護工作，發現問題，及時處理解決。對施工時間、施工時序、施工船舶總量控制進行優化。一是落實環評批復要求，督促施工單位科學制定施工方案，督促監理做好審核把關，施工期避開中華鱘洄游、魚類產卵和珍稀水生保護動物活動高峰期；二是指導設計單位分批次開展施工圖設計，總體協調各標段的施工時序，要求監理嚴格施工過程管控，督促施工單位優化施工組織，合理控制施工強度，減少懸浮物和噪音，避免了相鄰河段同時施工；三是嚴格控制施工船舶數量，合理劃定施工水域和船舶航線，主動避讓生態保護敏感區，盡量減小工程施工對生態環境影響。

2.2.1 水生態保護措施

（1）優化施工計劃，水下拋石作業主要安排在10月—12 月，避開中華鱘洄游高峰期；其他涉水施工作業安排10 月—次年2 月，避開魚類產卵期及珍稀水生保護動物的活動高峰期；岸坡施工作業時間一般安排在非汛期。

（2）施工期間嚴格控制施工區船舶數量，確保河段施工高峰期船舶數量不超過8 艘，同時限制航速，通過控制傳播數量和航速減少船舶對施工水域水生生物的影響。

（3）施工前采取善意方式驅魚，施工作業期間，采用測量船、交通船、警戒船進行施工水域巡航，一旦發現施工河段有珍稀水生保護動物活動，立即通知附近作業點暫停作業。

2.2.2 水環境保護措施

（1）施工船舶管理措施。嚴把船舶進場環保準入控制關，檢查船舶油水分離器、生活污水處理器、垃圾桶等環保設備設施，并持續開展船舶污染物處理和文書記錄業務培訓。與具備資質的回收公司簽訂船舶污染物回收協議，定期安排環?；厥沾绞┕がF場接收船舶垃圾、油污水和生活污水。

（2）取水口、陸域施工水環境保護措施。在燕磯鎮取水口上游布置圍油欄，防止施工船舶污染水廠水源，加強施工期水質監測和水生生物監測工作，生活污水均進入當地城市地下污水管網。護岸、生態固灘等陸域施工中，集中收集、處置，在施工江段內不設置排污口，施工垃圾、廢水不排入長江。

2018—2021 年施工期根據施工作業特點設置水質監測點位，對工程所在長江水質進行現狀監測，監測結果均滿足《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）Ⅱ類標準。

工程實施期間針對不同的污染源采取了有效的環境保護措施，未收到任何一起環保投訴，未發生一起船舶漏油、水質污染事件、空氣污染事件，對周圍環境的影響較小，不存在重大環境影響問題。

2.2.3 揚塵、固廢及噪聲污染控制措施

運輸易起塵的物料時，加蓋蓬布、控制車速；對陸域施工場地以及運輸道路定期清掃灑水；加強對施工機械、車輛及船舶的維修保養，禁止以柴油為燃料的施工機械超負荷工作，減少燃油廢氣的排放。

保持施工設備低噪聲運行，夜間22:00—次日凌晨06:00 不施工作業；同時加強船舶噪聲控制，禁止噪聲不達標船舶進入施工區。

工程施工期施工營地設置垃圾集中堆放臨時場地，施工船舶配置垃圾桶，收集后由當地環境衛生管理所每天清運1 次。施工結束后，施工場地及時平整，清場徹底，部分建筑垃圾用于回填；清理施工場地，剩余部分集中清運。

2.2.4 環保應急管理

項目部制定了溢油應急預案，配置圍油欄、吸油氈、收油機等應急物資和設備，施工期內，項目部開展了船舶溢油應急演練活動，強化溢油處置內外部溝通協調配合能力，檢驗并完善了應急演練預案。

2.2.5 生態監測

為全面認識工程建設的生態環境效應，掌握工程興建前后相關水域水生生物生態環境變化的時空規律，戴家洲開展了全河段和局部工程河段相結合的多空間尺度生態監測，監測的生態因素包含生物因素和非生物因素：其中生物因素包括浮游植物、浮游動物、底棲動物、魚類和植被；非生物因素包含沉積物和水質，全面掌握了工程前后的生態環境變化情況。

監測結果表明，施工前后工程河段浮游植物、浮游動物、底棲動物和魚類的種類數量、密度、生物量等均有明顯變化。2021 年相比2019—2020 年，浮游植物種類數量呈現波動趨勢，浮游動物和魚類有所下降，底棲動物有所增加；浮游植物和浮游動物平均密度有所下降，生物量有所增加；底棲動物平均密度、生物量有所波動，生物量年內差異大；魚類日均魚卵徑流量和魚卵平均密度較工程前增加超過90%。

3 經驗總結

該工程秉承“生態優先、綠色發展”生態航道建設理念，在取得較好成效同時也積累了一些寶貴的經驗和體會。

3.1 提前項目策劃，針對制定措施

在目前社會高度關注項目建設環保問題背景下，做好環保工作是現階段工程順利施工的前提，在該工程實施過程中，項目部提前進行項目策劃，并把環保工作作為項目實施的重要一環提前謀劃，制定環境保護的具體目標。根據環評報告和批復相關要求，并結合現場實際，對施工營地、便道、棄土場地等臨時用地進行合理、詳細的規劃，同時優化施工方案，制定生態保護、生態修復、水陸域環境保護具體措施，并遵照實施，通過提前規劃，積極應對，達成預期目標，環保效果顯著。

3.2 加強生態設計，積極探索創新

工程通過大力推行生態環保型結構應用，陸上工程植被煥發勃勃生機，與周邊環境融為一體，水下工程利于生態環境修復，實現了工程建設與環境保護的融合共生，人與自然和諧共存的綠色生態廊道。綠色航道治理由以往的專注于工程區域的某個點到面的轉變，形成了“濕地營造”“生態涵養”的綠色航道面域設計技術。在戴家洲水道頭部進行濕地營造，綜合利用疏浚土，固土促淤，為植被生長提供一定的基質條件；在戴家洲的支汊圓港建立生態涵養試驗區，以主動的修復營造措施與管理手段來進行生態涵養，營造水生動物休養生息的場所，豐富了航道整治工程的手段和方法。

3.3 改進綠色施工工藝，提高整體效率

該標段水上施工和陸上施工目前均已采用綠色環保的施工工藝，并形成了一系列標準化工藝流程。水上施工主要包括構件拋投、疏浚等，陸上施工主要包括陸上護坡等。綠色施工工藝主要有混凝土聯鎖片預制自動化生產工藝、專業拋石船舶雙邊拋石工藝和吸盤船疏浚棄土裝駁工藝。綠色航道施工工藝有助于降低生態破壞和資源浪費，同時提高整體航道系統的效率和可持續性[4]。

3.4 加強生態監測，引導綠色航道建設

在戴家洲河段開展的生態環境監測結果顯示，生態結構區、濕地營造區以及生態涵養區，生物量都有明顯提升。今后持續深入開展系統性的綠色航道生態環境監測，引導后續的長江航道建設如何兼顧航運需求與生態需求，真正做到“生態優先，綠色發展”。

4 結語

該工程在各個環節，采用減小和控制風險、補償和修復以及營造等生態措施，為保障生態措施的有效落地搭建環保管理科學體系，安排全時空監測以充分揭露從開工初期到竣工的生態環境變化，通過管理、科技創新、設計、施工等方面充分落實綠色航道建設理念，從而實現了最大化保護河流生境條件下達到航道整治工程預期效果。并以實際行動踐行了長江航道人以促進長江保護與發展為己任的責任擔當，引領帶動了社會各界共同參與到長江大保護中，取得了明顯的社會及生態效益。