某公司海水取水前池水下清淤實(shí)踐

薛臘梅

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山 063200）

1 海水取水前池概況

某公司海水淡化及自備電站采用海水供水系統(tǒng)。海水取自內(nèi)港池水，采用岸邊開放式取水方式，海水在潮汐作用下流入取水前池。天然海水中一般都夾帶有不同的海生物及不同粒徑的泥沙，經(jīng)過10年的運(yùn)行，取水前池池壁生長(zhǎng)著大量海洋貝類產(chǎn)品。這些海洋生物和水下混凝土建筑物聯(lián)接非常牢固，難以清理。池壁海洋貝類產(chǎn)品的厚度大約200～900 mm，見圖1。海洋生物經(jīng)過一定的生長(zhǎng)期后脫落到取排水前池。海生物及泥沙長(zhǎng)年的累積，使得海水取水前池容量逐年減少，水質(zhì)趨于惡化，給后續(xù)過濾工序增加負(fù)擔(dān)，且對(duì)系統(tǒng)安全帶來隱患，所以，開展前池清淤工作十分必要。

圖1 取水前池池壁生物生長(zhǎng)情況

2 清淤方案選擇

2.1 清淤范圍確定

根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地水下勘察的測(cè)量數(shù)據(jù)表明，取排水前池的淤積主要集中在流道口附近，取排水前池東墻外側(cè)淤積的最高點(diǎn)達(dá)到2.7 m左右，詳見圖2。

圖2 取水前池水下淤積情況縱斷面圖

由此確定本次水下清淤的范圍：長(zhǎng)76.3 m，寬13.8 m，淤積高度1.3 m，全部工程均處于約11 m深的水下。

2.2 清淤方案確定

海水取水前池相當(dāng)于一個(gè)小型水庫，但是由于潮汐的存在，水利條件更加復(fù)雜，清淤技術(shù)難度大。尤其是生態(tài)淤積受水深、水壓等條件的影響，對(duì)淤積勘測(cè)、清淤施工等環(huán)節(jié)都造成了較大困難，只能參考水庫的工程經(jīng)驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)大、中水庫多采用抓斗式挖泥船、環(huán)保絞吸式挖泥船和氣力泵等設(shè)備進(jìn)行清淤，小型水庫則是為節(jié)約相應(yīng)的工程成本，多結(jié)合除險(xiǎn)加固工程，采用推土機(jī)、挖掘機(jī)等設(shè)備進(jìn)行機(jī)械干挖清淤。

取水前池清淤工程實(shí)施的同時(shí)要保障安全取水，不考慮干挖清淤，而水下清淤的抓斗、沖吸兩種方法相對(duì)來說都會(huì)把水?dāng)嚋?，所以這兩種方法都不適用。

水下沉箱清淤施工可以保障在進(jìn)行水下清淤時(shí)不把水?dāng)嚋?，但這種施工方案工期長(zhǎng)、造價(jià)高?？紤]到取水前池水下淤積的最高點(diǎn)2.7 m左右，最低點(diǎn)1 m左右，水下沉箱無法放平，同時(shí)取水前池水下形成的巨大懸水流非常不規(guī)范，隨時(shí)都有可能將潛水員卷走，所以水下沉箱清淤施工方案無法實(shí)施。

環(huán)保絞吸式清淤船是一種常用的生態(tài)清淤設(shè)備，配有環(huán)保絞刀頭，環(huán)保絞刀頭上裝配有導(dǎo)泥擋板、環(huán)保密封罩、絞刀水平控制器等裝置，如圖3所示。施工過程中絞刀水平控制器平貼庫床，環(huán)保密封罩將絞刀擾動(dòng)范圍內(nèi)的淤泥有效封蓋在泥泵的吸引力作用下，通過導(dǎo)泥擋板充分吸入，從而有效降低了絞刀工作時(shí)對(duì)水庫底泥的擾動(dòng)影響，避免了清淤施工中帶來的二次污染。

圖3 環(huán)保絞刀頭

為保障安全取水及清淤安全及效率，考慮用環(huán)保絞吸水下清淤船和潛水員相結(jié)合清理取水前池的水下淤積，經(jīng)過改造組裝出適合抽水下海洋生物和淤泥的水下清淤船，清淤船在不把水?dāng)嚮烨闆r下將水下海洋生物和淤泥抽吸上來，送入泥漿泵，同時(shí)根據(jù)不同的淤積成分和水深及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，有效地降低了工程造價(jià)。

2.3 清淤施工工序

水下清淤船組裝→搭設(shè)檔排水圍堰，保障水只從一個(gè)排水口流向大海同時(shí)防止從膜袋滲出的淤泥流入大海→膜袋加工制作鋪設(shè)→水面浮桶工作平臺(tái)制作安裝→將輸送淤積的管道敷設(shè)到膜袋搭設(shè)好的地點(diǎn)→將水下淤積抽入膜袋→水下抽除各種淤積物→直至全部清淤工程完成。

2.4 清淤施工方法

(1)水下海洋生物、各鐘雜物和淤泥的清理。根據(jù)取水前池的淤積情況和水流情況對(duì)抽水下海洋生物和淤泥的水下清淤船進(jìn)行改進(jìn)，將清淤船送淤積進(jìn)入泥漿泵口的距離改到最短，同時(shí)通過試驗(yàn)優(yōu)化抽吸時(shí)間及頻率，潛水員隨時(shí)配合進(jìn)行清淤，以保障連續(xù)作業(yè)。

(2)水下木板、鐵管等大件垃圾物的清理。在做好安全措施確保潛水員安全的前提下，由潛水員在水下將大件垃圾物用打撈繩索捆好，由水面施工人員將大件垃圾物打撈出水，運(yùn)送到指定的排泥場(chǎng)地，見圖4。

圖4 取排水前池清淤圖片

3 清淤過程控制

為了加強(qiáng)生產(chǎn)管理，防止清淤過程出現(xiàn)水質(zhì)波動(dòng)影響生產(chǎn)運(yùn)行，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控清淤過程中水質(zhì)，制定取排水前池清淤期間水質(zhì)穩(wěn)定控制措施。

（1）在清淤過程中出現(xiàn)海水變渾濁現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)。

（2）隨時(shí)關(guān)注旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)前后液位差，如頻繁出現(xiàn)前后液位差報(bào)警，應(yīng)立即停止作業(yè)，并對(duì)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)進(jìn)行反沖洗。

（3）在取水泵潤(rùn)滑水自潤(rùn)滑期間隨時(shí)關(guān)注潤(rùn)滑水前后壓力值，如頻繁發(fā)生前后壓差報(bào)警，及時(shí)觀察前池水質(zhì)情況，應(yīng)立即停止作業(yè)。

（4）每半小時(shí)觀測(cè)一次預(yù)處理進(jìn)出水濁度變化，當(dāng)濁度有上升趨勢(shì)或突然升高超過10 NTU時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)。

（5）隨時(shí)關(guān)注二次旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)壓差，若出現(xiàn)壓差報(bào)警，及時(shí)停止施工作業(yè)。

（6）隨時(shí)關(guān)注閉式水板換出水溫度，若出現(xiàn)溫度高報(bào)警，及時(shí)停止施工作業(yè)。

4 效果評(píng)價(jià)

在清淤期間對(duì)該臨時(shí)措施執(zhí)行情況不定期進(jìn)行檢查，前池濁度穩(wěn)定,見圖5,取水泵房設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),海水用水水質(zhì)正常。清淤期間水質(zhì)得到穩(wěn)定控制，滿足生產(chǎn)需求。

圖5 海水供水濁度變化趨勢(shì)

清淤隊(duì)伍分兩班24 h施工，大大縮短了清淤工期，清淤總量為1 560.82 m3。

對(duì)取排水前池進(jìn)行了測(cè)量驗(yàn)收發(fā)現(xiàn)，以2 m為基準(zhǔn)布點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，所有點(diǎn)均達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高12 m，清淤達(dá)到預(yù)期效果。