港口航道港口航道疏浚土的利用分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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港口航道港口航道疏浚土的利用分析

王大伟

(中交上海航道局有限公司上海200136)

【摘要】随着国民经济的发展和科技水平的不断提高,我国在港口构筑航道建设工程方面取得了巨大成效,这就使得在航道通行、港口建设、河道泄洪等工程项目的顺利实施过程中,如何对大量高含水率废物的疏浚土进行合理利用成为了值得研究的课题。本文主要从疏浚土的内涵入手,对我国港口航道疏浚土的利用进行了分析和研究,旨在变废为宝,为港口航道疏浚土的利用提供参考意见,以此推动人类社会与自然环境的和谐发展。

【关键词】港口航道;疏浚土;利用

【中图分类号】U655.1【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)18-0166-02

1.前言

目前,我国回淤度大的港口普遍分布于渤海湾、长江深水航道以及长江三角洲等地,通常对疏浚土作外抛处理。与此同时,近年来,在我国港口航道工程项目的建设过程中,年产量超出1亿立方米的疏浚土的利用成为了值得关注的问题。若单纯将疏浚土视为废弃物作抛弃处理,则会导致周边水资源与环境出现二次污染,同时降低了疏浚土的利用效率。在陆地资源有限与海洋资源日益恶劣的压力下,如何使疏浚土变废为宝,拓展疏浚土利用的有效路径,就成为了本文关注的核心内容。

2.港口航道疏浚土内涵及处理方法

疏浚泥当中富含大量有机物质以及滩涂植被在生长发育过程中所需的营养物质,且作为滨海湿地环境修复和重建的重要物质基础,对保护周边生态环境发挥着积极作用。目前,美国、荷兰、英国等西方发达国家在疏浚土利用方面已经收获了良好的利用效果,其中美国对疏浚土的利用率为80%,英国为65%,荷兰更超过了90%。与此同时,随着科技的进步以及疏浚土利用方式和目的的多样化,使得疏浚土的利用领域由初期的吹填陆地、建筑材料、空港建设等方面正在向运用工厂化、工艺专业化以及途径多样化的方向转变,并且各国对疏浚土在生态修复和环境保护方面的应用越发重视。然而,由于疏浚土的含水量高于80%,且存在孔隙比高、压缩性强以及承载力低的特点,且因工业废物、油类、放射性物质与重金属等污染物在港口航道的排放,使得疏浚土也受到了沉积物的污染。因此,在对疏浚土进行利用前,必须对其所含的有害物质加以处理。

在我国的疏浚土处理中,主要应用到的方法包括物理分离、电渗析、固化稳定、生物降解、热解以及淋浴等方法,通过各类合适方法的应用能够有效降低疏浚土当中含有的毒害物质,保证其安全性能,有利于疏浚土后期在建筑材料、工程建设、围海造陆、生态保护等方面的使用。

3.港口航道疏浚土的利用分析

3.1特性分析

(1)物理特性。在对疏浚土进行利用前首先要对其物理特性进行分析,主要指标包括疏浚土的容重、颗粒级配、保水性和渗透性等,同时,还需对疏浚土的土质类别进行分类,例如,粉土、沙土、填土、淤泥等;(2)化学特性。港口航道疏浚土的化学特性是决定疏浚土后续利用方向的关键性因素,而疏浚土本身的化学特性易受其周边区域工农业环境及人为因素的影响。在化学特性方面主要从以下五个方面进行考量:数量、持久性、毒性、胜负富集性以及长距离迁移等。此外,还需结合疏浚土本身的物理特性、环境因素以及疏浚土的处理方法等因素对合适的利用方式进行选择。在这一过程中,需要对疏浚土内包含的动植物毒性以及水污染情况等进行分析和研究;(3)生物特性。在进行疏浚土所具备的生物特性分析和研究时,需要确定疏浚土的利用方式,同时需要充分考虑其物理性质、粒径构成以及疏浚土中所含污染物对疏浚土生物特性所产生的影响,并且还需要对疏浚土中的生物特性加以加测和分析,从而得出其生物特性。

3.2利用方向

疏浚土的具体利用方式与疏浚土本身的性质具有着密切的关联,这是因为清洁的疏浚土作为宝贵的可利用资源,通常可在工程、农业和产品以及环境改善等方面得到有效利用。在此基础上对疏浚土的后续再生机制以及用途进行细致划分,而其中一部分疏浚土的利用方式具备多样化的利用价值及用途,例如疏浚土于海滩养护方面的利用在具备工程利用特点的同时,还兼具环境改善的绿色环保功能。在上述利用方式中,(1)工程利用主要包括了填海造地、海岸防护、置换回填、海滩养护等,目前,我国港口航道的疏浚土主要应用在回填造陆方面;(2)农业与产品方面的利用主要含有园艺、林业、土壤改良、水产养殖、建筑材料制造等;(3)环境改善方面主要包括了湿地恢复、景观修建、公园建设等方面。

3.3要点分析

在对疏浚土的利用方式进行具体决策时,需要以不同港口航道地区疏浚土本身的特性为基础,进行疏浚土利用方式的合理选择。首先,必须从疏浚土本身的特性入手,对其物理、化学以及生物特性进行分析和研究,在方案设计的前期准备阶段,还需对疏浚土进行采样、检及分析,通过这些环节对疏浚土的构成成分与粒径等要素进行检测和研究,并在此基础上选择疏浚土合适的利用方向;最后,依照疏浚土的污染情况对疏浚土是否能够使用进行具体判断,若疏浚土未遭受污染或是污染程度在利用方式可接受范围之内,则可对其进行利用,若疏浚土的污染比例在经过适当程序加工处理后能够满足利用的具体标准,也可继续加以利用。

3.4方案比较

在对疏浚土的特定进行检验分析后,需要根据疏浚土的产地条件或是处理场地条件设计出不同的方案,然后再从投入成本、环境保护、经济效益等方面对不同方案进行全面比较,最终选出疏浚土的最佳利用方案。

3.5案例分析

长江口作为多沙巨型河口,在经过长期的自然演变与人工干预后形成了四口入海、三级分叉的当前格局。长江由徐六泾以下被崇明岛划分成北支和南支,而南支同时被长兴岛和横沙岛划分成南港与北港,南港又再次被九段沙划分成南槽与北槽。出于上海港以及长江沿线区域的经济发展需要,北槽于1984年借助人工疏浚的方式修筑了7m深的航道,而98年长江口的深水航道建设治理工程则选取北槽的拦门沙航道当作治理对象,并依照分期实施的方式将工程划分成三期进行展开作业,通过整治与疏浚二者相结合的方式,使航道深度由工程前期的7m逐渐增长到一期工程结束时(2002年)的8.5m、二期(2005年)的10m与三期(2011年)的12.5m。在进入维护期后,维护过程中所产生的疏浚土有60%直接被实施外抛作业,其余40%则采用吹泥站中转的方式在横沙东滩进行吹填造路工程。

在这一过程中,针对不同疏浚区段采用了不同的利用方式。通过对不同航道划分阶段疏浚土特性以及周边环境特点的分析,展开不同的处理作业。比如,针对北槽三期工程的外航道区域的疏浚土采用整体外抛的方式进行处理。而对于北槽内部的航道疏浚土则采取二期工程吹泥站挖抛吹的方式实行吹泥上滩作业。长江口的顺水航道在进行疏浚土处理作业中依据不同航段水深条件及疏浚土特性采用不同的利用方式,工程总体而言仍将海洋倾倒作为疏浚土的主要处理方法,一部分疏浚土则借助吹抛设备进行就近吹填作业。

4.总结

综上所述,本文主要以港口航道港口航道疏浚土的内涵和处理方法入手,并在此基础上通过疏浚土的利用方向、要点分析、方案比较等方面对港口航道港口航道疏浚土的利用进行了具体的分析和研究,从而为港口航道疏浚土的利用提供参考意见,以此推动我国疏浚土利用的进一步发展。

参考文献

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