摘要：随着人们环境保护理念的增强，人们对于环境保护的关注度日渐提升。河道整治是近些年在全国广泛开展的一项河道生态环境治理工程，河道整治可有效改善河流生态环境，净化水质，促进河道周边健康、良好的生态系统的形成。鸭涌河淤泥沉积严重，加之雨污水排放等其他因素的综合影响，成为严重影响当地生态环境的黑臭河流，因此对其治理迫在眉睫。文章以鸭涌河恶劣的生态环境现状为切入点，以推进建设“一个中心，一个平台”为目标，以河道整治工程为脉络，对鸭涌河环境污染治理提出了比较切合实际的优化方案。
关键词：河道整治；污染原因；河道清淤；电解质促凝；机械压滤
Optimized scheme of dredging backfill and rainwater drainage pipeline constructionof Canal Dos Patos
Absrtact: with the enhancement of the concept of environmental protection, people pay more and more attention to environmental protection. River channel regulation is a widely carried out river ecological environment control project in China in recent years. It can effectively improve the ecological environment of rivers, purify water quality, promote the formation of healthy and good ecosystem around the river channels. Due to the serious silt deposition and the combined influence of other factors, such as rain sewage discharge, the Yayong River has become a black-smelly river which has a serious impact on the local ecological environment, so it is urgent to treat it. This paper takes the bad ecological environment of the Yazong River as the starting point, takes the construction of "one center and one platform" as the goal, and takes the river regulation project as the context, and puts forward a more practical optimization scheme for the environmental pollution control of the Canal Dos Patos
Key words: river improvement;Pollution causes;channel cleanout;Electrolyte coagulation；Mechanical pressure filtration
1 鸭涌河河道现状概述
鸭涌河是1970年代后期，珠海市填海而形成一条狭窄的人工河道，成为澳门半岛和珠海市的界河；鸭涌河从上游闸北口岸开始依次流经纪念孙中山公园、粤海国际花园、青洲坊、跨境工业区边检大楼、珠澳跨境工业区，最后流入内港，全长约2.3km；珠江河口是弱潮河口，潮差只有1m左右，一般情况下口门外潮差大于口门内，各年代的平均潮差变化不大，年内变化亦很小，相差不超过0.20m，一般是3月（春分）、10月（秋分）较大，汛期较小，各月多年平均涨落潮差值一般相近，相差仅0.01m。鸭涌河属于感潮河流，受内港潮汐影响很大，长久以来由于受涨潮及雨污水排放影响，淤泥沉积严重，河涌上游几乎断流，杂草丛生，退潮时沉积淤泥露出水面，导致来不及回游的鱼类死亡，高气温时常散发出一阵阵臭味，影响了周边居民的生活。
鸭涌河上游接近拱北海关，珠海侧爲浆砌石护岸，坡顶海拔约为4.9米，坡比约 1：1～2，澳门侧均爲浆砌石护岸，或者混凝土台阶+浆砌石护岸，坡比约 1：0.5～1；其中Y2+050～Y2+390.0m河段宽度约为40.0m，目前为港珠澳大桥施工平台，已全部硬化，Y1+900.0m～Y2+050.0m河段宽度约为40.0m，基本上为常年干涸，为茂密的灌木、草本植物覆盖，局部有矮树丛，即使海水涨潮至高潮位时，涨潮水面宽度也只有 0.0～4.0m；Y1+600.0m～Y1+900.0m河段宽度约为50.0m，有一定的灌木、草本植物覆盖，局部有矮树丛，涨潮时水面宽度约26.0m，退潮时基本干涸。
2 鸭涌河治理背景
2017年7月，国家发改委和粤港澳三地政府联合签署了《深化粤港澳合作推进大湾区建设框架协议》，随着粤港澳大湾区的建设，珠海市和澳门特别行政区政府已逐渐意识到鸭涌河存在的污染问题，为推进建设“一个中心，一个平台”，即世界旅游休闲中心，打造中国与葡语国家商贸合作服务平台，有效地改善生态环境质量，美化城市形象，大幅改善鸭涌河附近居住、商业、交通及环境，整体改善和提升区内居民的生活舒适水平，打造一条兼具生态景观及门户特色的绿色走廊，优化粤澳一河两岸的景观带，两地政府通过多次磋商，决定继横琴岛澳门大学新校区之后，再次合作实施鸭涌河综合整治工程。
3 鸭涌河整治方案
3.1鸭涌河治理内容
鸭涌河两侧边防沿河道岸边设置有隔离网、巡逻通道和隔离墻，使得鸭涌河成爲“绿色禁区”，基本没有亲水性和景观可亲近性可言；鸭涌河综合整治工程彻底整治自拱北－关闸口岸至青洲西南岸的整条鸭涌河域，配合纪念孙中山市政公园，打造一条兼具生态景观及门户特色的绿色走廊，优化粤澳一河两岸的景观带。鸭涌河综合整治工程包括：截污及雨水排放工程（含珠海侧及澳门侧）、淤泥处理工程、水生态修复工程、河口水闸工程、景观工程、边防设施工程、垂直防渗系统工程、管线保护工程。本工程以不黑不臭、水质改善爲目标，按“隔绝外源污染、清除内源污染、构建生态系统”的思路进行设计和施工。鸭涌河经过长年的淤泥沉积，底部形成了厚度0.7～5.5m不等的淤泥，为了改善鸭涌河水环境，同时为了防止底泥对整治后河道水质产生不利影响，根据景观水深要求及后期换水需要，景观水位设计为0.8m，河床标高从-0.2m 逐渐变为出海口附近的-1.1m，由于鸭涌河综合整治工程的景观工程要求的设计河床与现状标高接近，清淤后需回填相应深度的黏土，参考类似工程为有效阻隔底层污染物影响上层水质，综合考虑工程施工便利、堤岸安全、经济合理等因素，要求回填黏土厚度不小于1m，为保证设计常水位为0.8米，则确定清淤深度约为1米左右即可满足工程需求，通过开挖计算，河道淤泥处理量为14.87万m3，黏土回填量和绿化种植土合计约15,6万m3，总计泥土运量超过30万m3。
3.2 河道清淤施工
根据本项目具体情况，本工程淤泥处理设计拟采取步骤：清淤—车运+船运—淤泥固化处理—填埋处置，同时考虑到施工期两岸的排水、排污要求，设计计划将鸭涌河分为9个施工段，每段长约200m，从上游至下游分段对河涌进行清淤；以保证两岸的稳定，清淤时以25m为一个施工段，在施工段内采用边挖边填的方式进行施工。
由于外海潮水由设置在河涌末端的围堰抵挡，河涌内的水位较低。在每个施工段上、下游利用拆除右岸靠珠海侧挡墙的开挖土料作为临时横向围堰（围堰顶可以通车）抵挡河涌内积水，抽干基坑后采用挖掘机进行清淤；在25m一个施工段内设置2个集水井，利用抽水泵把基坑内的积水排向下游。施工围堰剖面见图1。
施工时在澳门侧填筑1m厚石渣钢板桩施工道路，待河道清淤回填完毕后沿箱涵靠珠海侧填筑0.5厚石渣箱涵施工道路，钢板桩施工道路利用横向围堰作为交通。施工道路剖面见图2。
设计计划清淤施工方法：河床淤泥含水量较少成软塑状态部分，采用0.5m3湿地长臂反铲挖装，12t～15t自卸汽车运输58km至珠海市斗门区莲洲镇新益村嘉郁围的淤泥处理站；河床淤泥含水量较大呈流塑状部位，采用简易搅吸平台污泥泵抽清除
淤泥。在清淤回填的同时，要进行排水管道铺设，排水管施工工序为：排水管道位置软基处理（粉喷桩施工或管桩施工）、打拉森钢板桩、挖管道基础土方或淤泥（填石挤淤处理软基）、管道基础施工、管道安装、土方回填、回填种植土、置石、清除临时便道，挖除挡水大坝，设置下一施工段大坝，进入下一轮施工，下一轮切入点依工期和施工人材机投入情况而定。
原有的硬质驳岸标高约为4～5m，为防止清淤过程中驳岸位移变形，施工时设计要求珠海侧珠海侧采用单排9m拉森Ⅳ型钢板桩悬臂支护，澳门侧在鸭涌河内布置有雨污水排水管渠，污水管道管径爲DN300-DN1800，管材采用 II级钢筋砼管，管道埋深较浅，部分采用天然地基，部分采用旋喷桩复合地基，局部管段用混凝土包管抗浮，设计要求开挖支护断面图采用双排9m拉森Ⅳ型钢板桩支护。
淤泥运输方式设计选择用自卸汽车运58km，泥船舶船水运100km至珠海市斗门区莲洲镇新益村嘉郁围的淤泥处理站进行处理，若采用晾晒、蒸发的方法去掉淤泥中多余的水分，所需场地大，同时受海洋性气候的影响，降雨量大，特别是梅雨季节，几乎是三天两头细雨，这种方法只适用于少量淤泥的处理，而该工程计划清淤量达14.87万m 3，由于施工现场场地狭窄，现场机械脱水设备无法安装，设计考虑在淤泥处理站进行机械脱水，河底淤泥经固化处理后最终综合利用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了贯彻省政府大气污染防治工作会议精神，确保空气质量持续改善，打好大气污染防治攻坚战，打赢珠海蓝天保卫战，珠海市启动了工地扬尘污染防治“六个100%”，全面实行渣土运输车全密闭化，会使淤泥外运成本大幅度提高，综合考虑本工程特点，设计计划采用机械脱水+化学固结（主要加类水泥物）方法进行淤泥固化方法，以满足工程占地、工期、投资及对周边环境影响等各方面的需要。
淤泥处理处置工程设计清淤总量为14.87万m3，淤泥处理工艺采用淤泥分拣沉淀+调理浓缩+固化改性+机械脱水固化工艺。淤泥运至淤泥处理厂后，通过预混强力解泥机制成泥浆后，经砂石分离机、浓密机分离漂浮物、砂石料后在泥浆池内进行初步沉淀，沉淀后的淤泥经污泥泵提升至调理器进行浓缩，浓缩后的淤泥自流进入脱水固化进行最后的脱水，脱水后淤泥外运综合利用。淤泥在处理之前进行调理，在淤泥中加入化学混凝药剂，使得淤泥颗粒，包括细小的颗粒及胶粒颗粒凝聚、絮凝，以改善其脱水性能，调理后的淤泥送至脱水机进行脱水处理，脱水泥料再进入淤泥固化设备，通过加入固化剂搅拌将淤泥固化，目前国内对固化材料的研究主要分为传统固化材料（如水泥、石灰等）和新型固化材料。淤泥处理场总平面建筑物布置占地14400m2，污泥处理站处理能力1600m3/d，需建总有效容积约3000m3淤泥储存池和清水池各一个，处理车间平面40m*60m，净高10m，淤泥经通过预混强力解泥机将其制备成含水率80%～90%的泥浆后通过机械筛分设备分离漂浮物、砂石后进入泥浆，池清水池用于储存压滤后的余水，临时堆放区用于脱水固化后淤泥的临时堆放地，占地2400m2。
3.3 鸭涌河整治施工方案优化
根据笔者掌握的技术和常年的工程实践经验，认为设计单位所提供的施工方案有待进一步完善，比较合理的方案应为：分段施工，每段长度不定，以船载拉森钢板桩机能施工为原则，设钢板桩坝，为增加强度，坝设计成折线型；坝邻水方设止水片膜，尽量控制漏水量；坝远水方设水坑，安装抽水设备排水；把坝内的河水抽入下游；坝内的流质淤泥属于土壤胶体溶液，加工业盐卤（氯化镁）或工业石膏（硫酸钙）进行处理，盐卤和石膏水溶液属电解质溶液，可以中和胶体微粒表面吸附的离子电荷，能使胶体聚沉，用泥浆泵将处理过的流质淤泥抽入泥浆分离机，就近进行固化处理，因淤泥中重金属盐和有毒有害物质不超标，有机物含量高，不适宜用作回填土，但可以进行改良后，用作绿化种植土，或加工成种植块，用于常水位以上绿化种植基质；上游河始位置，Y2+050～Y2+390.0m河段，河宽40m，目前为港珠澳大桥施工平台，已全部硬化，若交付使用，可以作为流质淤泥处理厂；若不能移交，在适当的位置在涨潮时，用船载拉森钢板桩机打设第一道挡水坝，阻止潮汐，排除坝内河水，可从平台开始，在靠近澳门侧雨污水管涵附近，水生植物种植区以外，用长臂挖机分段挖已固化的淤泥，装车外运，每次开挖宽度3～4m，深度约1m左右，抛石挤淤，用挖机压实后，分层回填黏土，铺30cm水泥稳定级配碎石，再加铺20cm厚的C30混凝土，为了保证其刚度和整体性，混凝土内中下部增加ø8＠200的钢筋网片，混凝土顶面为河床设计标高，作为淤泥处理厂，宽度满足设备安装和运行，长度可适当延长，满足施工需要在靠近珠海侧设置排水管，排除淤泥处理后多余的水；淤泥固化用广州绿鼎环保设备有限公司生产的LDFT型卧式全自动淤泥处理设备，单机重量4～8吨，外形尺寸12.3m*3m*2.2m，工作原理是带式挤压脱水，采用韧性强、透水性好、表面光滑、不易填堵塞、耐腐蚀、易清洗、易折装的优质滤网，可有效的把流质淤泥有效地脱水变成泥饼，处理流体淤泥能65-85m3/h，处理后的污水变清水，可循环使用或直接排放，压出来的泥饼不滴水，可直接打包运输或进行深加工，为了满足工期和工程需要，实现处理能力1600m3/d，需要该设备两台。
淤泥处理厂地坪完工设备安装调试期间，在靠近澳门侧雨污水管涵附近，水生植物种植区以外，沿河方向，继续清淤，开挖深度为回填黏土设计标高下1米左右，每次开挖宽度3～4m，抛石挤淤，宽度6m，用挖机压实后，分层回填黏土，铺30cm水泥稳定级配碎石，再加铺20cm厚的C30混凝土，为了保证其刚度和整体性，混凝土内中下部增加ø8＠200的钢筋网片，混凝土顶面为河床设计标高，作为临时施工便道，施工便道和淤泥处理厂后期不拆除；施工便道沿河方向依次进行，每次施工长度根据现场情况灵活掌握，为了不影响淤泥外运，土方回填以及管涵施工，便道至少提前一周完成。施工便道完成后，利用施工便道，澳门侧在鸭涌河内可开始布置雨污水排水管渠，沿便道方向，在珠海侧可开始清淤，每次开挖宽度3～4m，开挖深度为回填黏土或种植土设计标高下1m左右，按进站法进行土方回填，上层两步必须分层回填夯实至设计要求，本段全部淤泥挖除，并完成土方回填后，进行下一段施工准备，清除拉森钢板桩坝，打下一段拉森钢板桩坝，依次施工。
4 结论与讨论
4.1 原设计方案存在的问题
（1）远距离运输成本高不可取。鸭涌河综合整治工程的重点和难点之一是清淤，该项目位于闹市区，场地受限，工期要求为一年，需要下游水闸和泵站与上游的清淤回填、雨排水管道施工及景观施工同时进行，用挖泥船施工受限制，淤泥堆场距离远，用管道排泥不可行，用罐车运送淤泥浆，运量大，成本太高，且受降雨影响，工程量增加量难以估算，流质淤泥的处理和淤泥外运距离极大的影响工程造价，同时施工便道和挡水坝的最终拆除和外运也是一笔不小的开支。
（2）大规模的淤泥外运和土方回填不妥。设计泥土总计运量高达30万m3，与珠海市启动了工地扬尘污染防治“六个100%”精神相悖。大规模泥土车进出工地，单洗车一项会耗费大量的人力物力，占用大量宝贵的施工时间，同时运输还受道路交通的管制。
（3）场外新建淤泥处理厂不妥。新建日处理能力1600m3/d污泥处理站，需配套效容积约3000m3淤泥储存池和清水池各一个，还需建40m*60m净高10m处理车间和2400m2临时堆放脱水固化后淤泥的临时堆放地，工程完工后也需要拆除和复垦，同时河底淤泥经固化处理后最终能否实现综合利用仍是问题。
（4）临时便道和临时挡水坝修建和拆除费用不菲。设计计划将鸭涌河分为9个施工段，每段长约200m，需建9道10*10米长约40米的拦水坝，挖运量约3.6万立方米；施工便道修建和最终拆除外运与临时挡水坝工程量和费用相当。
4.2 该优化方案优点
（1）在上游河床上修建淤泥处理厂，安装淤泥处理设备，可以解决现场施工场地狭窄问题，不需要另建储泥池、清水池，可以节省投资；用泥浆泵直接抽取流质淤泥进入压滤机进行脱水，多余的水可以直接通过溢流管流入下游河段，处理过程产生的有害气体远离周围建筑，对周边居民区生活不会造成太大的影响。
（2）现场就近固化处理流质淤泥，可以减少80%以上的外运工程量；处理后的淤泥有机质超标，除不能用于回填外，由于重金属及有害物质不超标，可作为旱地和高水位以上绿化种植用土，可以大幅度减少外购回填土和绿化种植用土量，多余的淤泥土可以直接就近供应附近景观施工工地绿化种植用土，减少二次运输，降低工程投资。
（3）拦水坝改用拉森钢板桩，外加防水布密封，可有效实现挡水目的，并且安拆方便，大幅度降低
措施费支出。
（4）流质淤泥处理前用电化学方法处理，即加工业盐卤（氯化镁）或工业石膏（硫酸钙），盐卤和石膏水溶液属电解质溶液，可以中和胶体微粒表面吸附的离子电荷，流质淤泥属于土壤胶体溶液，中和反应后，土壤颗粒聚沉，有利于快速压滤，同时可延长滤网的使用寿命。
（5）淤泥处理厂和施工便道在河床上按设计标高修建，不影响周边环境，方便清淤和土方回填，方便污水管道铺设，方便后期景观施工时景石的吊装和绿化种植土回填及种植材料运输与分散，同时施工便道不影响水生植物栽植，不影响景观效果，无需拆除，也方便若干年后二次清淤使用，这样可以减少大量的拆除外运工程量，节约施工开支，降低工程造价。
4.3 讨论
该项目目前施工图设计即将完成，因施工扰民和环保问题，污泥堆场和运距问题，以及土源供应没能彻底落实，预算没法完善，项目无法正常实施；该技术方案可以解决施工场地狭窄以及外运和回填工程量过大问题，对现实施工具有重大的指导意义；重大工程的设计和施工方案，必须进行专家论证，请有关专家进行方案论证，可以找出简便可行，符合工程实际需求的最佳技术路线，避免设计人员经验不足，思路不畅，影响工程造价，这样可以避免不必要的工程浪费，可大幅度降低工程成本和投资。该技术路线是否可行，是否还有更好的施工技术方案，请有关专家共同商榷论证。
参考文献
[1]鸭涌河综合整治工程初步设计曾宪川、罗赤宇、李俊飞[R].广东省建筑设计研究，设计号15-218(17-4) 2018,7
[2]城市河流整治与生态环境保护张坤.[J].环境与发展,2018,30(10)
[3]城市河道水环境综合整治工程实测丁一.[J].环境工程,2018,36(09)
[4]城镇河道岸坡生态整治的几点思考耿琳.[J].中国新技术新产品,2018(17)
[5]河道修防整治及治理方案的探析王丽,胡其霞,孙志伟.[J].科技风,2018(22)
[6]河道清淤方法及淤泥固化技术的应用魏月梅,池丽敏.[J].城市道桥与防洪,2017(12)
[7]河道清淤疏浚的施工管理方法研究王康,高尚飞.[J].科技风,2017(12)
作者简介：王孟立，出生年份19661211，森林培育硕士学位，园林高级工程师、一级建造师、注册造价师、高级项目管理师、BIM战略规划师，一级园林项目经理，研究方向园林科研和景观设计与施工
论文作者:王孟立,陈惠玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签：淤泥论文; 工程论文; 河道论文; 清淤论文; 便道论文; 外运论文; 流质论文; 《基层建设》2019年第9期论文;