漂浮物攔截打撈設(shè)施在河道攔污中的應(yīng)用

常根朋，張 羽

（1.鹽城市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，江蘇 鹽城 224002；2.江蘇鹽城水利建設(shè)有限公司，江蘇 鹽城 224002）

0 引言

生活垃圾的沿河傾倒現(xiàn)象在蘇北地區(qū)普遍存在，導(dǎo)致河道富營(yíng)養(yǎng)化，現(xiàn)狀河道普遍存在漂浮物問(wèn)題，如水草聚集，遮蓋河面，魚(yú)類(lèi)缺氧；白色污染、雜草枯枝等大量進(jìn)入河道，導(dǎo)致河道過(guò)水受阻。河道漂浮物對(duì)水質(zhì)、水面景觀、供水、水產(chǎn)、航運(yùn)、發(fā)電等都造成不良影響[1]，加強(qiáng)河道漂浮物治理有利于提高河道直接效益，改善水面環(huán)境，提高人民的生活質(zhì)量。

通榆河作為鹽城市的飲水河道，水質(zhì)、水環(huán)境一直是市政府關(guān)注的重點(diǎn)，為保證鹽城市民的引用水安全，2015年6月，江蘇省鹽城市政府召開(kāi)通榆河及沿線河道漂浮物打撈清理工作協(xié)調(diào)會(huì)，明確要求加大對(duì)通榆河環(huán)境整治和強(qiáng)化管理工作。

目前為減輕漂浮物對(duì)河道的影響，采取的主要治漂措施包括攔漂、排漂、清漂等，本次工程主要從這三個(gè)措施角度出發(fā)[2]，設(shè)計(jì)論證通榆河漂浮物的治理實(shí)施方案。

1 工程概況

近年來(lái)，由于大量漂浮物經(jīng)上游河道斗龍港匯入鹽城市境內(nèi)，并在通榆河市區(qū)段集聚，造成水質(zhì)、水環(huán)境惡化，由于通榆河為鹽城市市區(qū)主要飲用水源河道之一，漂浮物的集聚直接威脅了鹽城市飲用水安全，特別是浮游植物腐爛后致使通榆河取水口水質(zhì)不能滿足要求，導(dǎo)致市區(qū)多次停供水，居民反響強(qiáng)烈，社會(huì)各界普遍關(guān)注，通榆河漂浮物打撈項(xiàng)目的實(shí)施十分必要。

漂浮物來(lái)源主要分為3個(gè)方面：①生活垃圾，村級(jí)河道岸邊垃圾池現(xiàn)象普遍，而垃圾池因?yàn)槟昃檬蓿瑢?dǎo)致生產(chǎn)、生活垃圾管理失控，進(jìn)入河道；②自然垃圾，沿岸樹(shù)木的根枝、秸稈、雜草經(jīng)雨水沖刷后漂流入河；③水生生物，生活垃圾的入河及沿岸農(nóng)田施肥等，造成河道的水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致水葫蘆、水草、綠萍猖狂蔓延生長(zhǎng)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的察勘，在漂浮物流經(jīng)河道，設(shè)置漂浮物攔截及打撈設(shè)施，共計(jì)2處。分別為：通榆河處及斗龍港處。

（1）通榆河處浮物攔截及打撈場(chǎng)工程

通榆河?xùn)|西兩岸各設(shè)1處，順河向相距200 m，并在通榆河西岸設(shè)打澇場(chǎng)（含涼曬場(chǎng)地），配備相關(guān)打撈、處置設(shè)備（自動(dòng)割草機(jī)2臺(tái)、輸送機(jī)1臺(tái)套、壓縮機(jī)1臺(tái)、鏟車(chē)1輛、運(yùn)輸車(chē)1輛）。

（2）斗龍港處漂浮物攔截及打撈場(chǎng)工程

在斗龍港上建設(shè)跨河攔截設(shè)施，在斗龍港北岸設(shè)打澇場(chǎng)（含涼曬場(chǎng)地），配備相關(guān)打撈設(shè)備（自動(dòng)割草機(jī)2臺(tái)、輸送機(jī)1臺(tái)套、運(yùn)輸車(chē)1輛）。

2 設(shè)計(jì)原則

按照“上游攔截、集中打撈、下游保潔、跟蹤收集、市場(chǎng)運(yùn)作、考核兌現(xiàn)”的原則建設(shè)、管理工程。

2.1 上游攔截、集中打撈

鑒于大量漂浮物經(jīng)上游河道匯入通榆河市區(qū)段，考慮從源頭控制漂浮物匯入量，在主要河道上游段設(shè)置攔截設(shè)置及打撈設(shè)置，集中處理，減小下游壓力。

2.2 下游保潔、跟蹤收集

通過(guò)上游的攔截和打撈，漂浮物降大量減少，但是仍有小部分流入市區(qū)內(nèi)，為保證河道的整潔，采用不定點(diǎn)、定時(shí)流動(dòng)船只打撈，密切跟蹤漂浮物途經(jīng)河道，積極打撈，做到不留殘余。

2.3 市場(chǎng)運(yùn)作、考核兌現(xiàn)

為切實(shí)做好漂浮物攔截打撈工作，成立“漂浮物打撈項(xiàng)目部”，負(fù)責(zé)攔截設(shè)施建設(shè)和打撈處置市場(chǎng)化運(yùn)作，履行項(xiàng)目法人責(zé)任；項(xiàng)目部下設(shè)綜合科、工程科和財(cái)務(wù)科，并負(fù)責(zé)打撈與處理的組織協(xié)調(diào)和監(jiān)督考核工作，制定相關(guān)考核辦法，并根據(jù)考核成績(jī)支付運(yùn)行費(fèi)用。

3 工程設(shè)計(jì)

工程在上游固定地點(diǎn)，主要采取“上游攔截、集中打撈”的設(shè)計(jì)原則。對(duì)于不同的河道及水草實(shí)際行進(jìn)情況，采取不同的攔截方式。類(lèi)型一，靠岸攔截，適用于斷面寬度大、航道等級(jí)高的河道；類(lèi)型二，全斷面攔截，適用于斷面窄、航道等級(jí)低的河道。通榆河河道斷面寬約為110 m、屬Ⅲ級(jí)航道，采用類(lèi)型一；斗龍港河道斷面寬為70 m、Ⅶ級(jí)航道，采用類(lèi)型二。

3.1 類(lèi)型一:通榆河攔截及打撈設(shè)施

通榆河屬于Ⅲ級(jí)航道，在該河道上設(shè)置攔截設(shè)置應(yīng)考慮通航要求，查《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50139-2014），并根據(jù)河道現(xiàn)狀通航船舶噸級(jí)、船型尺寸及河道現(xiàn)狀斷面確定，攔截設(shè)施間距雙線寬度不小于60 m。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)察看，河道正常行洪期間，漂浮物受水流沖撞，大都沿河道邊緣前行，為此將攔截設(shè)施布置于岸邊，并向河道中心延伸一定距離，且便于漂浮物攔截收集，將攔截設(shè)施向上游傾斜一定角度。

通榆河漂浮物攔截及打撈場(chǎng)設(shè)施具體布置如下：攔截設(shè)施采用“一”字型結(jié)構(gòu)，靠岸邊布置，垂直水流向?qū)?5 m，向上游傾斜角度10°，采用攔污門(mén)和支撐結(jié)構(gòu)組合攔污，支撐結(jié)構(gòu)及攔污門(mén)在汛期存放于岸邊擱置結(jié)構(gòu)內(nèi)，擱置結(jié)構(gòu)采用混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)26.72 m，攔污門(mén)及支撐機(jī)構(gòu)支墩根據(jù)現(xiàn)狀地質(zhì)情況，采用灌注樁基礎(chǔ)。

圖1 攔污設(shè)施布置圖（尺寸單位：cm）

在攔污門(mén)前約3 m處靠岸邊設(shè)置打撈設(shè)備，打撈設(shè)備主要由2臺(tái)自動(dòng)割草運(yùn)輸機(jī)及1臺(tái)皮帶輸送機(jī)組成，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。為方便自動(dòng)割草運(yùn)輸機(jī)對(duì)水草等漂浮物的收集作用，將機(jī)械向上游傾斜15°，輸送機(jī)布置于割草機(jī)后側(cè)，用于收集打撈上來(lái)的水草，并將水草運(yùn)送至岸邊，經(jīng)晾干、壓實(shí)后外運(yùn)。

圖3 打撈設(shè)施剖面圖（尺寸單位：cm）

3.2 類(lèi)型二：斗龍港攔截及打撈設(shè)施

斗龍港河道屬于Ⅶ級(jí)航道，在該河道上設(shè)置攔截設(shè)置考慮通航要求，查《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50139-2014），攔截設(shè)施間距雙線寬度不小于24 m，設(shè)計(jì)采用30 m。

斗龍港攔截處河道相對(duì)較窄，攔截設(shè)施采用全斷面跨河攔截，垂直于斗龍港布置，總跨度70 m，分7孔，其中中孔凈寬30 m，為通航孔，配可自由啟閉的“人”字形鋼結(jié)構(gòu)攔污網(wǎng)，寬15 m，固定于混凝土支墩，支墩采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)考慮船舶撞擊，采3根Φ1.2 m鉆孔灌注樁；兩側(cè)邊孔凈寬4.4 m，左、右岸各3孔，孔間設(shè)可根據(jù)水位上、下浮動(dòng)的浮箱式鋼結(jié)構(gòu)攔污網(wǎng)，固定支墩采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用2根Φ0.5 m鋼筋砼預(yù)制管樁。

人字形攔污網(wǎng)打開(kāi)后向岸邊傾斜10°，并在下游側(cè)設(shè)置防撞支墩，支墩采用Φ1.20 m灌注樁基礎(chǔ)。

圖4 斗龍港漂浮物攔截設(shè)施平面圖（尺寸單位：cm）

在斗龍港攔截處上游約3 m處靠岸邊設(shè)置打撈設(shè)備，為方便自動(dòng)割草運(yùn)輸機(jī)對(duì)水草等漂浮物的收集作用，將割草機(jī)向河內(nèi)傾斜15°，其他同通榆河攔截打撈處布置。

為保證通航的安全，通榆河及斗龍港攔截打撈設(shè)施支墩及攔污門(mén)上均設(shè)置航道警示燈、橡膠防撞護(hù)舷，必要位置刷熒光漆。

4 運(yùn)行管理

攔截及打撈設(shè)施完工后，工程設(shè)備運(yùn)行頻率較高，服務(wù)內(nèi)容技術(shù)要求相對(duì)較低，在“市場(chǎng)運(yùn)作、考核兌現(xiàn)”的設(shè)計(jì)思路下，本次工程政府通過(guò)采購(gòu)形式進(jìn)行公開(kāi)招投標(biāo)或競(jìng)爭(zhēng)性磋商談判確定運(yùn)作隊(duì)伍，在市區(qū)段建設(shè)攔截設(shè)施的基礎(chǔ)上，實(shí)行攔截打撈及日常河道保潔[3]，實(shí)現(xiàn)通榆河市區(qū)段河面無(wú)集聚性漂浮物的目標(biāo)，以維護(hù)通榆河市區(qū)段良好的水環(huán)境。

4.1 汛期

4.1.1 設(shè)點(diǎn)攔截打撈

對(duì)通榆河和斗龍港固定攔截打撈點(diǎn)攔截形成的漂浮物，用自動(dòng)割草輸送機(jī)打撈配合輸送帶送到堆放場(chǎng)地，同時(shí)用挖掘機(jī)、運(yùn)輸車(chē)等設(shè)備，將場(chǎng)地上經(jīng)爽水后堆集的漂浮物，分散運(yùn)輸至臨時(shí)晾曬場(chǎng)地，晾曬后運(yùn)送至指定場(chǎng)地分層填埋處理。

4.1.2 跟蹤打撈保潔

對(duì)未被固定設(shè)施攔截打撈及通過(guò)其它支河等進(jìn)入市區(qū)的漂浮物，由打撈承擔(dān)方用自動(dòng)保潔機(jī)械船配合小型保潔船開(kāi)展流動(dòng)日常跟蹤打撈，并視漂浮物組成和距離遠(yuǎn)近，本著就近處置的原則，輸送至固定打撈點(diǎn)上岸處置，以維護(hù)通榆河市區(qū)段河面清潔，實(shí)現(xiàn)了“下游保潔、跟蹤收集”的設(shè)計(jì)原則。

4.2 非汛期

通榆河市區(qū)段由于上游河道的攔截打撈工作，非汛期漂浮物來(lái)量減少，打撈承包方根據(jù)漂浮物來(lái)量合理安排打撈方式和打撈船只，打撈模式按汛期打撈的模式開(kāi)展，確保達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)要求。

5 結(jié)語(yǔ)

市區(qū)段通榆河內(nèi)漂浮物大量來(lái)自于上游，自實(shí)施攔截及打撈工程以來(lái)，河道漂浮物明顯減少，減少量在80%以上，河道水質(zhì)逐漸好轉(zhuǎn)。

通過(guò)河道保潔養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍的正常運(yùn)作，河道內(nèi)無(wú)集聚性固定生長(zhǎng)的水花生、水葫蘆、篙草等有害水生植物；每1000 m2水域流入性漂浮物不大于10 m2，且在4 h內(nèi)清理到位；水生植物高發(fā)期，河面漂浮水生植物≤河寬1/4，且無(wú)集聚，河中無(wú)秸稈、白色垃圾、動(dòng)物尸體等；水面漂浮物做到了日產(chǎn)日清，對(duì)打撈的動(dòng)物尸體當(dāng)日運(yùn)存指定冷庫(kù)；對(duì)打撈的水生植物、桔桿、垃圾等及時(shí)采取壓縮、晾曬等措施。

經(jīng)過(guò)1年多的運(yùn)行管理，通榆河及其他市區(qū)內(nèi)河道基本實(shí)現(xiàn)了“水清、岸綠、景美、河暢”的整治目標(biāo)，改善了河道生態(tài)，保證了市區(qū)的飲用水安全，同時(shí)也為城市增添了休閑散步的好去處。

目前在河道漂浮物攔截及打撈方面的研究較少，本次漂浮物攔截及打撈工程的設(shè)計(jì)實(shí)施在這方面邁出了第一步，為以后的類(lèi)似工程提供了參考依據(jù)，但是在工程管理的自動(dòng)化、基礎(chǔ)設(shè)施的美觀性等還存在不足之處，希望在以后的工程中進(jìn)一步探索、并有所改進(jìn)。