摘要：本文针对港口疏浚工程施工方案的设计及优化展开研究。港口疏浚施工方案包含以下几个方面：方案设计前期准备、疏浚工程区布置、疏浚设备方案设计、疏浚土处理方案设计、疏浚环境保护方案设计和疏浚质量和进度控制等。限于文章篇幅，主要对港口疏浚工程中存在的问题、疏浚设备的选择、疏浚泥土处理方式以及港口疏浚工程对海洋环境的影响分析等四个方面进行分析。
关键词：港口疏浚；施工方案；疏浚设备；疏浚泥土
引言
疏浚工程涉及诸多因素，由于种种原因会带来负面影响。疏浚工程对工程区域的水力、水质条件等的改变会影响自然环境、疏浚工程设备的油品遗漏会影响水环境、疏浚工程设备产生的废气排放、噪音会影响社会环境、疏浚工程挖取的底泥砂的处理方式不当也会带来二次污染等等。为了避免疏浚工程对环境产生负面影响，在开展必要的疏浚工程之前，制定合理的疏浚施工方案非常重要和必要。
1 港口疏浚工程中存在的问题
20世纪以来，随着工业化和世界经济的发展，快速发展的水运推动了世界港口和航道建设，促使疏浚行业进入黄金发展时期。巴拿马运河的建设、苏伊士运河的扩建、中东深水港建设和东南亚填海造陆等工程，都促进了疏浚技术的飞速发展。目前，疏浚机械的采掘速度已经达到相当高的水平，存在的主要问题往往是如何避免对环境的影响问题。由于疏浚工程是一个多环节复杂的活动，处置不善，即可能产生环境污染，破坏生态体系。以下针对疏浚工程中可能出现的环境污染问题进行简单总结。
（1）疏浚土挖掘过程
对于受过污染的底泥，疏浚时，挖泥器具对底泥砂强烈扰动，易引起底泥悬浮，在水体中释放大量污染物。挖泥器具的位置控制精度有限，超挖可能会破毁原土结构，漏挖和水下地形复杂会导致疏松的底泥砂未被移除，形成残留污染物。此外，疏浚设备可能同时会将水底栖生物和功能微生物疏挖破坏。链斗式挖泥设备由于密封不好，提升过程会发生污染物泄露，污染水体。
（2）疏浚土的输送
疏浚土的输送设备系统自身或者设备之间衔接密闭性不严，会发生“跑、冒、滴、漏”，排泥管堵塞、爆管、接头松动、泥驳或卡车运输装卸中会发生大量泄漏。
（3）抛泥区疏浚土的运动
疏浚土抛置于水中，可能在当地波浪和水流作用下，向周围迁移扩散。抛在陆地的弃土，若弃土中含有溶解性污染物，则可能会随水体向地下渗漏，引起地下水污染。
综上可以看出，疏浚工程对生态和环境的影响更多源自施工过程的管理疏漏和施工方案的不完善。因此，研究既能高效施工，又能减少环境污染的疏浚工程施工方案，具有重要意义。
2 港口疏浚设备选择
港口疏浚工程施工是一种特殊产业，工程的经济效益和社会效益在很大程度上依赖于挖泥船及其附属设备。港口疏浚工程施工的质量和进度与设备性能及状态关系非常密切。为此，在港口疏浚工程施工前需要对关键设备进行选择和优化，设计合理的疏浚设备方案。
从总体效益角度考虑，疏浚工程施工设备的选择应该坚持的原则是：
（1）保持技术先进、有利于成本降低、坚持生产的经济社会效益最大化；
（2）结合港口疏浚工程的实际情况，尤其是疏浚区域地理、土质、水文气象情况，重点考虑施工过程中设备的适用性、可靠性、可维修性和安全性；
（3）合理控制设备的购置费、运转费、管理费和维修费。
3 港口疏浚泥土处理方式
3.1 海洋倾倒处理
港口疏浚泥土具有含水量大、孔隙比高、可压缩性高、可承载受力低等物理理学特性。污染严重的水体，疏浚泥土还具有污染性高的特点。目前常用的疏浚泥土处理方式有海洋倾倒处理和吹填综合利用两种方式。
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海洋倾倒处理方式是港口疏浚泥土最简单的处理方式。该方式就是将港口疏浚泥土直接倒入海洋，靠大自然容纳并吸收港口疏浚泥土中的有害物质。这种处理方式作业简单、方便，工程造价成本低，是目前经常使用的方式之一。但这种方式会带来海水污染，产生海水悬浮物，影响海水水质。有污染的疏浚泥土将对海洋生物产生毒害效应，给港口区或近海海域的生态环境带来负面影响。
海洋倾倒可以选择的处理方式主要有水下抛泥法和边抛法两种。
（1）水下抛泥法
当因挖泥机设备、土质、地形等条件约束，无法综合利用疏浚土时，需要将挖泥抛到指定水域位置，称为水下抛泥法。该方法的优点在于处理效率高，多数情况可以获得较低的回淤率。但缺点污染环境。
（2）边抛法
边抛法是将从船底挖起的泥土抛至船侧水体中，再利用水流动力将抛泥带走，其优点在于可以节省挖泥船的抛泥作业时间，获得较高的生产率和有效生产量。缺点是相对于水下抛泥法可能会带来较高的回淤率，对海洋生态环境有较大影响。
3.2 吹填综合利用
吹填综合利用法就是将挖泥船挖出的底泥砂利用泥泵和排泥管将其输送到陆地或水下边滩等地点进行填筑，通过各种物理化学的处理方法处理进行综合利用。这种方式不仅可以变废为宝，将其转化为有用的建筑材料和环保材料进行综合利用，而且可以避免疏浚土回淤航道或疏浚场地，缺点在于投资成本增加、工序增加，而且吹填区选择不当或疏浚土处理技术不到位，可能会破坏吹填区周边的生态环境或形成二次污染。
4 港口数据工程对海洋环境影响分析
港口疏浚工程对海洋环境的影响主要体现在对水质环境和海洋生态环境的影响。
（1）港口疏浚工程对海洋水质环境的影响
港口疏浚工程对海洋水质环境的影响主要体现在施工过程中产生大量的悬砂，在潮流作用下进行稀释扩散，对疏浚区域的水质环境进行破坏。中国《海水水质标准》中对一类、二类水质标准的规定认为，水中人为增加的悬浮颗粒物质的浓度量不得高于10mg/L，如果超过此标准，则认为对水质环境产生了破坏影响。
如果有工程水域潮流实测数据，则可以通过数学模型对疏浚引起的泥沙运移过程进行模拟计算，对疏浚区域水质的影响程度进行预测分析，在预测的基础上采取合适的处理方案。
（2）港口疏浚工程对海洋生态环境的影响
疏浚工程对海洋生态环境的破坏，主要是对海洋生物的破坏。疏浚工程将在挖泥区引起大量泥沙悬浮，造成施工区域的水质混浊，降低海水的透明度和溶解氧，对鱼类的天然饵料浮游生物的繁殖产生不利影响。悬浮泥砂附着在浮游动物体表，干扰其正常的生理机能，甚至有的动物吞食悬浮颗粒导致消化紊乱，直至死亡。海水透明度的下降，导致影响浮游植物的光合作用，降低水域内的初级生产力水平。溶解氧的降低还会导致生物呼吸困难，导致生物死亡。疏浚时，也会直接导致底栖生物的直接死亡。
采用抛泥区倾倒法处置疏浚土，泥沙在倾倒区的沉积将破坏底栖生物的生活环境，甚至导致底栖生物被直接掩埋而死亡。
如果疏浚土中含有有毒物质或重金属，在疏挖和倾倒过程中随水流扩散，会对海洋生物产生“二次污染”。
在底泥砂运输工程中，船舶产生废油、废水、垃圾也会对海洋环境产生污染，导致生物死亡。
结语
疏浚工程是沿海或内河港池和航道日常维护的主要手段，是保障海上和内河航道船舶安全航行的重要措施。同时，将疏浚弃土用于吹填造陆，是一种环境保护和海洋资源综合开发的良性运作模式。通过环保疏浚、湿地疏浚、生态疏浚等手段，疏浚工程成为水环境治理和湿地、生态修复的一条主要途径。
参考文献
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[2]王海龙. 环保理念下的港口航道疏浚工程措施研究[J]. 环球市场, 2017(11)：37-41.
[3]张志坤, 严鹏飞. 浅谈环保理念下的港口航道疏浚工程[J]. 环球市场, 2017(8)：17-19.
论文作者:于澜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/26
标签：港口论文; 工程论文; 设备论文; 泥土论文; 方式论文; 水质论文; 海洋论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;