氣力泵在生態清淤中的應用
河湖清淤的方式很多,水下施工的機械種類也很多,但實施生態清淤,對于削減內源污染整治湖區底泥,為水環境的綜合治理打下基礎是至關重要的。
生態清淤的主要要求
(1)徹底清除存在于淤泥表面(水上界面)以上的一層對水體造成危害的膠體狀懸浮質及被污染的底泥。(2)在實施清淤作業時,禁止由于施工機械作業而造成懸浮質的再懸浮和擴散所造成的二次污染。(3)在清除有害泥層的同時,要保護下層底泥不被破壞,以利恢復水生植物、水生生物種群的生態重建。(4)淤泥處置:清淤過程中要做好淤泥和退水水質的監測,對受重金屬污染的底泥單獨堆放。為減少排泥場尾水二次污染,需要采取增加污染物質沉淀的措施,降低再次排入水體的污染物量。如拉開排泥口與溢流口之間的距離,設立隔堤增加水流回旋,排泥場內、排泥場之間間歇輪流施工,以增加沉淀時間;排泥場水面拋植水生植物等。
為達到生態清淤,氣力泵清淤是一種較為理想的施工方式和機械種類。氣力泵清淤說得形象一點,就像家庭中使用的吸塵器,有清除塵土的作用,而不會造成塵土污染。生態清淤的施工期一般選擇在冬初至春末,即每年的10月至次年3月,這一時期湖泊水位低、風浪小、水體交換緩慢,沉積物基本處于相對靜止狀態。
氣力泵在太湖生態清淤中的應用
2002年3月,有關部門用氣力泵疏浚船在太湖進行了生態清淤示范工程施工。針對這次太湖清淤中的工況條件,施工人員首先進行測量放樣。按每3米寬的間隔(鏟頭寬3.5米)設置岸標及浮標。排泥管采用直徑180毫米(內徑)MC尼龍管。由于是淺水疏浚,他們將泥缸在船艏平行排列,配上比泵體寬的一體式大型鏟頭,泥泵安裝在導架上,導架的上下可隨時調節并根據浚深要求固定在相對位置,這樣可保證疏浚泥層厚度的精確性。船舶的定位及前后左右的移動均由錨、錨纜、卷揚機來控制,一共配置4臺卷揚機,2臺前進、2臺拖返。當一次完成規定的推挖長度后,將船拖返到起始點橫移3米后再向前推挖,如此循環,直至結束。
每次平均吸泥層厚為25厘米,推進速度每分鐘1~3米。配置2臺P1050空壓機,每臺產氣量為每分鐘29.5立方米。施工過程中分別進行了3種不同排距的排泥氣壓和出泥口濃度的測試。結果顯示,排泥氣壓與排距成正比,出泥深度變化不大,基本相同。同時反復進行了0.5米、1.0米、1.5米3種不同水深條件下吸泥作業時周邊水體擾動及懸浮質有無擴散的觀測。實踐證明,由于氣力泵的清淤方式是真空負壓吸入式,水下吸泥頭部無轉動部件,且前進速度為每分鐘1~3米。因此既不會對周邊水體造成劇烈擾動,更不會形成懸浮類膠體狀物質的再懸浮和擴散,從而徹底避免了疏浚過程中的二次污染。
通過這次試驗性示范工程,并按計劃對整個氣力泵疏浚系統進行了多方位的現場試驗,取得了大量翔實的數據,達到了預期的效果。這次試驗性示范工程開創了太湖生態清淤的先河,為今后太湖及全國同類型湖泊的整治起到了示范作用。總結這次試驗性示范工程,有如下體會:(1)要著力解決淤泥中的垃圾處理問題。經過統計,淤泥中的垃圾含量在湖泊邊緣和航道周邊較其余水域多,最高達到0.02%,垃圾的成份五花八門,其中80%以上是塑料袋、編織袋,這些垃圾很難降解,極易堵塞進泥口,是今后必須努力解決的一大難題。(2)如借鑒絞吸船的方式,采用左右擺動,呈現扇形向前推進,效率會更高一些。(3)湖泊面積大、工程量大,采用吸排量大的氣力泵效果更好。