呂仲祥，楊 杰

（1.河南省水利水電工程質(zhì)量安全中心，河南 鄭州 450003；2.尉氏縣水利局，河南 開(kāi)封 475500）

1 引言

宋都古城內(nèi)分布著由五湖四河組成的水系，由于古城區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)多為雨污合流制，不僅存在著雨季污水溢流進(jìn)入水系的現(xiàn)象，甚至以前有污水直排進(jìn)入水系。古城水系由于多年未治理清淤，大量污染物沉積、積累在底泥中，區(qū)域內(nèi)源污染較為嚴(yán)重。

2 河湖淤積現(xiàn)狀

據(jù)勘察，鐵塔湖淤泥深度0.80～1.90 m；西北湖淤泥深度0.50～0.80 m；龍亭湖淤泥深度0.60～2.90 m；楊家湖北部淤泥深度約2.50 m、潘家湖北部淤泥深度1.80 m、其余部分淤泥深度約1.50 m；包公湖淤泥深度0.70～1.90 m；廣濟(jì)河淤泥深度0.30～1.70 m，龍亭南路～龍亭湖段淤泥深度0.60～1.40 m，龍亭南路～解放路淤泥深度1.70 m，解放路以東段淤泥深度約1.80m；利汴河淤泥深度0.30～1.40 m，一般為約1.00 m；隆濟(jì)河淤泥深度約0.50～0.80 m，一般為0.70 m。

3 生態(tài)清淤方案

3.1 生態(tài)清淤范圍的確定

根據(jù)河道淤泥深度及區(qū)域淤泥分布情況，古城水系清淤包含龍亭湖、包公湖、鐵塔湖、西北湖及廣濟(jì)河、隆濟(jì)河、利汴河。

3.2 生態(tài)清淤方式比選

根據(jù)古城水系生態(tài)清淤的特性，參考目前已有的施工實(shí)例，經(jīng)常選用的施工清淤技術(shù)有排干清淤和水下清淤。沒(méi)有防洪、排澇和航運(yùn)功能及流量較小的河道多適用于排干清淤。清淤應(yīng)用比較廣泛的是水下清淤，但應(yīng)注重減少開(kāi)挖時(shí)污染物在水中擴(kuò)散所形成的二次污染。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，主要有4 種方案可供選擇，詳見(jiàn)表1。

表1 常用淤泥開(kāi)挖方案對(duì)比表

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)各水系的特點(diǎn)分析，鐵塔湖、西北湖、廣濟(jì)河、利汴河、隆濟(jì)河等水系底部高程相對(duì)較高，容易排空水體，因此通過(guò)排干后選用挖掘機(jī)開(kāi)挖+汽車運(yùn)輸，排水后，用挖掘機(jī)干法清淤，經(jīng)濟(jì)、效率、且開(kāi)挖量容易控制。

龍亭湖、包公湖水體排空至較低水位，滿足湖周生態(tài)和截流工程施工基本可行。若采用挖掘機(jī)挖淤泥方案，需較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)降排水，多級(jí)提排兩個(gè)大體量的湖體的滲水積水，既不經(jīng)濟(jì)環(huán)保，也不安全。主要采用淤泥泵抽淤泥，輸泥管送泥漿至湖周固化站，經(jīng)帶式壓濾機(jī)固化成泥餅，最后汽車運(yùn)輸城外。

4 生態(tài)清淤布置設(shè)計(jì)

4.1 挖掘機(jī)干地開(kāi)挖區(qū)域

鐵塔湖、西北湖、廣濟(jì)河、利汴河、隆濟(jì)河等水系底部高程相對(duì)較高，容易排空水體，采用排空后干法開(kāi)挖。鐵塔湖、西北湖、廣濟(jì)河和利汴河淤泥下層有粉土或者粉砂，全部將淤泥清除會(huì)造成滲漏問(wèn)題，需要留0.30～0.40 m 淤泥不清除，后期根據(jù)地質(zhì)詳細(xì)資料進(jìn)行深化；隆濟(jì)河淤泥清除按照地勘測(cè)量的淤泥深度結(jié)合實(shí)際情況確定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況，水系內(nèi)底泥表層含水率較高，清淤深度考慮一定的折減。通過(guò)將區(qū)域內(nèi)水排空，用挖掘機(jī)開(kāi)挖淤泥，自卸汽車配合外運(yùn)并密封處理，防止途中撒溢。

4.2 “淤泥泵抽+機(jī)械脫水”區(qū)域

龍亭湖和包公湖水體排空至較低水位，采用淤泥泵抽淤泥，輸泥管送泥漿至湖周固化站，經(jīng)帶式壓濾機(jī)固化成泥餅，最后汽車運(yùn)輸城外。

龍亭湖、包公湖清淤采用淤泥泵抽淤泥，輸泥管送泥漿至湖周固化站，利用帶式壓濾機(jī)將底泥脫水固化成泥餅，經(jīng)汽車運(yùn)輸至城外。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)情況，水系內(nèi)底泥表層含水率較高，清淤深度考慮一定的折減。

4.3 清淤臨時(shí)堆存

考慮到清除的淤泥量較大，污泥在外運(yùn)前要堆放在臨時(shí)堆放點(diǎn)分批次往外運(yùn)輸；臨時(shí)堆放點(diǎn)位置要結(jié)合水系周邊道路及交通條件，將其設(shè)置在外運(yùn)條件有利的位置。西北湖臨時(shí)堆放點(diǎn)設(shè)置在湖西南側(cè)靠近龍亭北路附近；鐵塔湖臨時(shí)堆放點(diǎn)設(shè)置在湖西北側(cè)利用鐵塔公園道路；龍亭湖臨時(shí)堆放點(diǎn)設(shè)置在湖西、東北側(cè)各1處，分別靠近龍亭西路和龍亭東路；包公湖臨時(shí)堆放點(diǎn)設(shè)置在迎賓路東、西兩側(cè)各1處；龍亭湖、包公湖臨時(shí)堆存點(diǎn)還兼具淤泥固話場(chǎng)所的功能。

4.4 淤泥處理消納

對(duì)處理后的淤泥進(jìn)行最終消納，一般包括園林綠化用土、制磚、工業(yè)和商業(yè)及市政用地用土、市政道路基礎(chǔ)、堤防等工程的回填土以及填埋等處置方式。應(yīng)根據(jù)底泥的物理、化學(xué)和生物特性，合理處置污泥避免二次污染，主要包括資源化利用與常規(guī)處置。當(dāng)淤泥檢測(cè)指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)，不存在難降解及重金屬等污染問(wèn)題，可選擇農(nóng)用土地利用，公園、綠地或市政建設(shè)用地或用作制作陶粒、磚、水泥等建筑材料等資源化利用方式；當(dāng)淤泥中存在難降解及重金屬，不宜資源化利用時(shí)，應(yīng)采取措施降低毒性后安全填埋，做好填埋場(chǎng)的防滲處理。

淤泥檢測(cè)不存在重金屬污染問(wèn)題，滿足農(nóng)用土標(biāo)準(zhǔn)可用作園林綠化用土，可結(jié)合城市建設(shè)進(jìn)行消化；或者運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)填埋，也可運(yùn)往垃圾焚燒發(fā)電廠進(jìn)行焚燒發(fā)電處理。

根據(jù)實(shí)際情況，水系中清理出來(lái)的淤泥經(jīng)脫水固化后裝自卸汽車運(yùn)輸至淤泥填埋場(chǎng)。清淤淤泥預(yù)處理后應(yīng)達(dá)到環(huán)保要求，余土含水率應(yīng)不大于60%。因此，淤泥處理處置前的重要步驟是將清理出來(lái)的淤泥進(jìn)行脫水干化，污泥脫水干化壓濾機(jī)主要分為帶式壓濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)和疊螺式壓濾機(jī)。帶式壓濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造緊湊、式樣新穎、操作管理方便，處理能力大，缺點(diǎn)是耗能大、濾餅含水量高，體積較大；板框式壓濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾推動(dòng)力大、濾餅的含固率高、濾液清澈、固體回收率高、調(diào)理藥品消耗量少，缺點(diǎn)是間歇操作、基建設(shè)備投資較大、過(guò)濾能力也較低；螺旋式壓濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)是逐級(jí)壓榨、脫水更徹底，缺點(diǎn)是適用于小規(guī)模的污泥進(jìn)行泥水分離。

根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析比較，推薦使用帶式壓濾機(jī)。

4.5 淤泥尾水處理

底泥脫水干化過(guò)程中，通過(guò)底泥脫水機(jī)產(chǎn)生的尾水要加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，應(yīng)及時(shí)對(duì)尾水（含滲濾液）進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)其檢測(cè)情況，底泥脫水產(chǎn)生的排放水符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，低于排放標(biāo)準(zhǔn)的有條件地區(qū)可接入周邊市政管網(wǎng)進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理，不具備條件的，利用施工生產(chǎn)區(qū)的一體化污水處理設(shè)備，對(duì)其處理達(dá)標(biāo)后方可排放進(jìn)入水體，避免尾水直接排入水系造成二次污染。

5 結(jié)語(yǔ)

古城區(qū)水系是開(kāi)封市“五湖四河”的核心組成部分，在串聯(lián)古城區(qū)內(nèi)各大旅游景區(qū)、吸引國(guó)內(nèi)外游人方面發(fā)揮了重要作用。通過(guò)對(duì)開(kāi)封市古城區(qū)水系水生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施，能夠有效解決內(nèi)源污染問(wèn)題，改善水生態(tài)環(huán)境，美化市容市貌和提升城市魅力，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為開(kāi)封市經(jīng)濟(jì)振興創(chuàng)造有利條件，是開(kāi)封市國(guó)際文化旅游名城這一名片的的重要支撐。