摘要:港口作為水運網(wǎng)絡的關鍵節(jié)點,承擔著貨物集散、船舶停靠的重要功能;而航道則是水運經(jīng)濟的“生命線”,其通航條件直接影響著運輸效率和運輸成本。為提升港口航道功能,需要進行系列施工建設,由于難度大、關聯(lián)多,因此難免地會對周邊生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定影響,施工建設方需要全面考慮、科學規(guī)劃。筆者基于文獻分析和施工實踐,概述了港口航道工程施工的內(nèi)容和特點,分別從水土流失、生物多樣性威脅、土壤、水體污染等方面分析了工程施工對生態(tài)環(huán)境的影響,提出科學制訂施工方案、合理組織施工作業(yè)、強化施工現(xiàn)場管理等策略,希望能降低對生態(tài)環(huán)境的負面影響,實現(xiàn)港口經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的雙贏。
關鍵詞:港口工程施工建設生態(tài)影響航道疏浚
DiscussionontheImpactofPortandWaterwayEngineeringConstructiononEcologyandCountermeasures
ZHUMing
ChinaCommunicationsShanghaiNavigationBureauCo.,Ltd.,Shanghai,200129China
Abstract:Asakeynodeofthewatertransportnetwork,portsundertakeimportantfunctionssuchascargodistributionandshipdocking.Waterwaysarethelifelineofthewatertransporteconomy,andtheirnavigationconditionsdirectlyaffecttransportationefficiencyandcosts.Inordertoenhancethefunctionsofportandwaterway,aseriesofconstructionprojectsareneeded.Duetothedifficultyandinterrelatedness,itisinevitablethattheywillhaveacertainimpactonthesurroundingecologicalenvirh5YZxSq7dmUOaguQhVp6pA==onment.Theconstructionpartyneedstoconsidercomprehensivelyandplanscientifically.Basedonliteratureanalysisandconstructionpractice,thisarticlesummarizesthecontentandcharacteristicsofportandwaterwayengineeringconstruction,analyzestheimpactofengineeringconstructionontheecologicalenvironmentfromaspectssuchassoilerosion,biodiversitythreats,soilandwaterpollution,andproposesstrategiessuchasscientificallyformulatingconstructionplans,reasonablyorganizingconstructionoperations,andstrengtheningon-sitemanagement.Itishopedthatthesestrategiescanreducethenegativeimpactontheecologicalenvironmentandachieveawin-winsituationforporteconomicdevelopmentandenvironmentalprotection.
Keywords:portengineering,construction,ecologicalimpact,channeldredging
隨著我國水運工程領域的快速發(fā)展,港口與航道建設工程所面臨的問題越發(fā)突出,這些問題的產(chǎn)生原因多樣,但根本上還是由于施工技術的局限性和工程設計理念的滯后性。基于水上貿(mào)易的需要,我國的很多港口和航道建設出現(xiàn)了大規(guī)模擴展,由于施工規(guī)劃設計與實施過程中對生態(tài)環(huán)境保護的不重視、考慮不周全,造成港口區(qū)域的水文底棲生態(tài)平衡被打破,周邊環(huán)境惡化,最終不利于港口的可持續(xù)發(fā)展。因此,亟待調(diào)整、優(yōu)化施工作業(yè)模式、更新施工技術和管理策略,確保在推進水運基礎設施建設的同時,兼顧生態(tài)環(huán)境的長遠健康與可持續(xù)發(fā)展。筆者就此結合自身經(jīng)驗對相關內(nèi)容作以下分析和探討。
1港口航道工程主要施工內(nèi)容及特點
1.1主要施工內(nèi)容
港口航道工程是一項綜合性強、技術要求高的大型水工建設項目,工程內(nèi)容涵蓋了從規(guī)劃、設計到施工和后期維護的全過程各項任務,具體包括以下幾個方面。
1.1.1前期規(guī)劃與設計
首先是進行地質(zhì)勘查,即施工前對擬建港口和航道區(qū)域進行地質(zhì)條件調(diào)查,了解地形地貌、地質(zhì)構造、水文地質(zhì)等情況。隨后進行工程規(guī)劃設計,需要根據(jù)國家和地區(qū)交通物流需求、航道等級、船舶噸位及類型、水域條件等,編制港口總體規(guī)劃和航道設計圖紙,確定港區(qū)布局、泊位數(shù)量、航道走向、航道寬度和深度等參數(shù)[1]。
1.1.2基礎施工
首先是開挖與回填,包括航道疏浚、吹填造地、港池開挖等。其次進行護岸工程施工,包括修建防波堤、護岸、碼頭前沿擋土墻等構筑物,確保岸線穩(wěn)定和航道暢通。最后是做好基礎處理,涉及樁基施工、地基加固、沉箱安裝等,確保港口和航道結構物的承載力滿足設計要求。
1.1.3主體結構施工
分為碼頭建設、航道整治和閘壩建設3個部分。其中碼頭建設包括對碼頭平臺、引橋、棧橋和泊位等碼頭主體結構的建造。航道整治就是拓寬、加深原有航道,或者新建航道,以及設置導流標、航標燈等導航設施。閘壩建設主要針對某些內(nèi)河水域,包括建設船閘、水閘等水利調(diào)控設施[2]。
1.1.4配套服務設施建設
除了航道和碼頭外,港口建設還需要完善相關配套設施。包括:倉庫、堆場、罐區(qū)等貨品存儲設施的建設;龍門吊、集裝箱起重機、輸送帶系統(tǒng)等吊裝機械設備的安裝調(diào)試;供水、排水管道系統(tǒng)及變電站建設和電纜敷設等工程;以及陸路與水路銜接的橋梁、道路、鐵路、物流園區(qū)等培養(yǎng)工程的建設。
1.1.5后期運營與維護
主要包括航道定期清淤、碼頭設施保養(yǎng)維修、及時更換更新航道標志等工作內(nèi)容。
1.2施工特點
港口航道工程施工具有精密化程度高、技術集成多元、工程量浩大等突出特點。首先,高精密施工是由于港口航道工程涉及復雜的地質(zhì)條件、水流特性和船舶運行要求,因此需要精確地進行測量、設計和施工。為保證工程的精確度和穩(wěn)定性,整個施工作業(yè)在材料選擇、工藝控制以及施工參數(shù)調(diào)整等方面都有極高要求[3]。同時,在施工過程中還要求使用先進的儀器設備和技術手段來強化監(jiān)控和檢測,以此確保施工質(zhì)量和作業(yè)安全。
其次,多元技術集成是由于港口航道工程施工涵蓋了土木工程、水利工程、機械工程、電氣工程等多個專業(yè)領域的知識和技術。為實現(xiàn)工程目標,需要在施工過程中綜合運用疏浚、爆破、筑堤、護岸、航道整治等各種技術手段和方法。同時,還要求重視并加大對新技術、新工藝和新材料的研發(fā)和應用,以提高施工效率和質(zhì)量。
最后,工程量浩大體現(xiàn)為港口航道工程涉及大規(guī)模的土方開挖、填筑、護岸和疏浚等工程,需要投入大量的人力、物力和財力。由于工程環(huán)境的復雜性,造成施工難度較大,預期施工周期有延長的風險。
2港口航道工程施工帶來的生態(tài)環(huán)境影響
2.1改變堤岸原生結構,容易造成水土流失
港口航道施工通常涉及對堤岸的改造和重塑,這樣一來原有的堤岸結構就受到破壞。在施工過程中,如果不加以妥善處理,很容易降低堤岸的穩(wěn)定性,進而引發(fā)沿岸土層松動、地面塌陷以及陸上建筑設施的坍塌等事故。同時,在風雨等自然力量作用下,這些松動的土壤就容易被沖刷走,造成大規(guī)模的水土流失。不僅會導致土壤肥力的下降,還會影響周邊的植被生長,進一步加劇生態(tài)惡化。與之同時,水土流失還可能對水質(zhì)產(chǎn)生影響[4]。當大量的泥土進入水體,會使水質(zhì)變得渾濁,甚至引發(fā)水體富營養(yǎng)化等問題,對水生生物的生存造成嚴重威脅。
2.2影響水域自然環(huán)境,危及生物多樣性
港口航道施工會直接或間接地影響到水域的自然環(huán)境。首先,施工過程中產(chǎn)生的噪聲、振動以及各種結構性破壞等,都可能對水域生態(tài)系統(tǒng)造成干擾。這些干擾會破壞水生生物的棲息地,影響它們的繁殖和生存。例如:施工機械產(chǎn)生的高分貝噪聲和持續(xù)性振動會干擾生物的繁殖、覓食和遷徙等行為,甚至導致它們的死亡。其次,施工作業(yè)還可能改變水流的方向和速度,影響水體的自凈能力,導致水質(zhì)逐步惡化,進而直接影響水生生物的生存繁殖,甚至可能導致一些敏感物種的滅絕。另外,港口航道施工還會破壞原水域中的食物鏈結構,導致某些物種數(shù)量的大量銳減或增加,影響到整個水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
2.3污染土壤以及水體,引發(fā)關聯(lián)生態(tài)問題
首先,港口航道工程施工過程中的挖掘、填筑、運輸?shù)茸鳂I(yè)會破壞原有的土層結構,使土壤變得疏松,易于被風化和流水侵蝕,影響土壤營養(yǎng),不利于其他植被的健康生長,造成生態(tài)破壞。其次,施工作業(yè)中會產(chǎn)生大量的廢水、廢渣、生活廢棄物等,這些污染物如果不經(jīng)過妥善處理就隨意排放,會對土地與、大氣及水體等造成嚴重的污染。尤其是油污、重金屬、有機物等有害物質(zhì)會滲透到地下造成嚴重的水污染,導致水生生物的大量死亡或變異。同時,廢渣的隨意堆放也會占用土地資源,破壞地表植被退化。這些影響和破壞會對周邊的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖反應。
3港口航道工程施工對生態(tài)造成影響的對策
3.1提高港口航道疏浚方案的科學性
提高港口航道疏浚方案的科學性與精細化程度,可以有效緩解工程建設對生態(tài)環(huán)境的沖擊,并促進港口航道工程與生態(tài)環(huán)境的和諧共生。
(1)在航道疏浚工程的施工前,必須對港口周邊的基礎生態(tài)環(huán)境進行全面且深入的調(diào)查與分析,挖掘識別潛在的生態(tài)破壞因素,包括水質(zhì)、沉積物、生物多樣性以及地形地貌等關鍵生態(tài)要素[5]。同時,應系統(tǒng)地整合施工所需的所有原材料信息,確保其獲取和使用過程符合環(huán)保標準。
(2)要對施工作業(yè)區(qū)域進行細致的環(huán)境影響評估,針對工程施工可能帶來的短期和長期生態(tài)影響進行全面考量,結合評估后制訂出更為科學嚴謹?shù)暮降朗杩7桨竅6]。在確定施工的具體地域范圍和工序流程時,應當結合生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀進行深入考慮,施工區(qū)域需要盡量避開生態(tài)敏感區(qū)和珍稀物種棲息地。
(3)要合理選用施工技術與設備。施工過程中,需要根據(jù)港口區(qū)域具體的環(huán)境條件和施工作業(yè)需求,精心設計并選取具備較高可行性和環(huán)保性的施工技術與方法,例如:采用低沖擊力疏浚設備,減少對水生生物及底質(zhì)的擾動;推廣綠色疏浚技術,實現(xiàn)疏浚物資源化利用等。同時,施工作業(yè)時最好選擇具有高效節(jié)能、低噪聲、低污染排放的機械裝備,以此從源頭上降低施工活動對生態(tài)環(huán)境的負面影響。
3.2結合實際情況合理安排施工作業(yè)
科學合理的疏浚時間選擇不僅有助于工程項目順利推進,還能切實減輕對生態(tài)系統(tǒng)特別是底棲生物群落的短期和長期不利影響,體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的施工理念。
3.2.1基于生物特性安排施工作業(yè)
為最大限度減小對底棲生物及其生態(tài)系統(tǒng)的影響,應當遵循生物繁殖周期和生態(tài)習性規(guī)律來安排疏浚工作。通常建議在冬季進行疏浚作業(yè),因為在這一時期,許多水生生物處于休眠或活動較少的狀態(tài),對環(huán)境擾動的敏感度相對較低,疏浚作業(yè)對其生存與繁衍的影響能夠降到最低限度[7]。
3.2.2選擇在枯水期進行疏浚施工
枯水期,水流速度較緩,底棲生物易于遷移,而且水位下降使得部分生物會主動向更深或更遠的水域轉移,從而降低直接損害的可能性。同時,枯水期施工也有利于控制疏浚過程中懸浮物的擴散,減少對周圍水體的污染。
3.2.3結合水文條件科學組織施工
施工前需要考慮水文變化情況,應避免在水流量大或潮汐變化劇烈時施工,以防止水流帶動疏浚物快速擴散,造成更大面積的生態(tài)破壞。施工過程中產(chǎn)生的底泥應按照相關規(guī)定妥善處置,可以將其轉移到指定地點堆存或進行資源化利用,這樣既能有效控制底泥中的顆粒物在水體中的擴散,又能保證疏浚作業(yè)完成后水域恢復的速度和質(zhì)量。
3.3強化施工現(xiàn)場的污泥和棄土處理
在港口航道的吹填現(xiàn)場會產(chǎn)生大量的余水沉積物與高水分污泥,如果處理不好將影響港口的通航效果。實踐工作必須貫徹科學嚴謹且規(guī)范有序的處理原則。
3.3.1排泥場所設計與建設貼合工程需求
應當預設足夠大的空間供污泥進行臨時存儲與自然沉降,必要時,可靈活調(diào)整沉降時間,以優(yōu)化分離效率,減輕懸浮物質(zhì)對生態(tài)環(huán)境的影響作用[8]。同時,施工現(xiàn)場的排泥場設施應集成高效的隔離屏障系統(tǒng),運用科學的空間布局邏輯,構建縱橫交錯的阻隔結構網(wǎng)絡,精準調(diào)控余水流動方向與速率,以此有效遏制污染物隨流水擴散現(xiàn)象。
3.3.2采取多種有效方式對污泥進行處理
可以依托先進的回收技術和機械設備對其進行資源再生,或將其安全轉運至專門的處理場地進行規(guī)范化、深度化的無害化處理。用于臨時堆放污泥的場地需要在地質(zhì)與生態(tài)調(diào)研基礎上進行確定,選址要求兼顧地質(zhì)穩(wěn)定性、污染物傳播可能性,避開生態(tài)脆弱地,還要特別關注諸如固體含油量等特定指標,以最大化降低對環(huán)境的影響[9]。使用機械設備進行施工作業(yè)時也需要根據(jù)實際情況,對相關機械設備進行技術改造,如為實現(xiàn)高質(zhì)量的疏浚效果,可以針對抓斗式挖泥船增加專門的防泥幕簾,加強對泥沙污染物的控制,減少作業(yè)中的散落。
3.2.3重視并加強對棄土的處理利用
考慮到這類棄土主要源自天然沉積層,通常對環(huán)境造成的污染并不大,甚至還蘊含的大量有利于提供土壤肥力的微量元素。因此應以回收并循環(huán)利用為主,例如,經(jīng)適度加工處理后的棄土可用于改善農(nóng)田土壤品質(zhì),提高土壤肥力,這既解決了棄土處理難題,又節(jié)約了疏浚工程的成本投入。除此之外,還可以將其用于土地復墾、洼地填埋以及環(huán)保型建筑材料的生產(chǎn)等。通過這些方式,深入挖掘疏浚棄土的內(nèi)在資源價值,助力港口航道工程建設取得生態(tài)友好與經(jīng)濟效益的雙豐收。
3.4落實生態(tài)補償恢復并持續(xù)性跟蹤
3.4.1加大生態(tài)補償與恢復建設的資金投入
工程主管部門應當設立專項基金,將環(huán)境補償和生態(tài)恢復費用納入工程預算之中,確保有充足的資金用于彌補施工期間對生態(tài)環(huán)境造成的潛在損失。例如:在工程影響范圍內(nèi)涉及珍貴或受保護物種棲息地時,可與當?shù)貪O業(yè)管理部門或其他相關部門合作,制訂詳細的生態(tài)補償計劃,如設立保護區(qū)、人工增殖放流、恢復濕地等多種措施,以補救和重建受損生態(tài)系統(tǒng),確保生物多樣性的恢復和延續(xù)。
3.4.2建立健全環(huán)境監(jiān)測與生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控體系
全面加強港口生態(tài)環(huán)境監(jiān)管,是確保港口生態(tài)管理有針對性、有實效性的關鍵[10]。港口航道施工團隊應設置完善的環(huán)境監(jiān)測站點,對施工作業(yè)前、施工期間以及施工完成后的各階段的水體質(zhì)量、底泥、大氣及噪聲等各項環(huán)境指標進行不間斷的環(huán)境監(jiān)測,如針對吹填區(qū)的溢流口排泥水進行動態(tài)監(jiān)測,加強其濃度控制。監(jiān)測中一旦發(fā)現(xiàn)施工活動導致的任何水體、土壤污染跡象,應及時啟動應急預案,采取有效的治理措施,防止環(huán)境污染進一步擴散,從而最大程度降低對生態(tài)環(huán)境的長遠損害。
3.4.3應持續(xù)跟進生態(tài)恢復項目的執(zhí)行效果
要求定期評估恢復措施的效果,依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整環(huán)保策略,確保生態(tài)修復工作的有效性與持久性。只有通過全過程的跟蹤管理,才能真正實現(xiàn)工程建設與生態(tài)環(huán)境保護的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,踐行綠色發(fā)展觀,推進港口生態(tài)文明建設與經(jīng)濟發(fā)展的長效化。
4結語
港口航道工程較為復雜,施工作業(yè)過程中需要考慮多方面的因素,尤其要注意協(xié)調(diào)與生態(tài)環(huán)境之間的關系,確保工程項目進展與生態(tài)環(huán)境保護之間的平衡。為實現(xiàn)這一目標,需要結合嚴格的施工標準與實地施工條件,精心制訂一套全面且細致的施工管理方案。在工程籌備階段,需要前瞻性地設計兼具事前預防與事后修復的系列生態(tài)補償預案,旨在確保生態(tài)環(huán)境的健康穩(wěn)定與工程項目的按期推進。在施工過程中,應積極倡導并實踐綠色施工理念。通過不斷優(yōu)化施工工藝、選用環(huán)保型施工材料、嚴格執(zhí)行廢棄物分類處理規(guī)定、科學調(diào)度施工時段等措施,以便于確保港口航道工程項目的建設質(zhì)量,同時最大限度地降低對周邊生態(tài)環(huán)境的潛在干擾。另外,還要強化環(huán)境監(jiān)控與精益化管理。需要借助高科技監(jiān)測設備和技術手段,實時監(jiān)測施工活動對生態(tài)、生物的細微影響,一旦發(fā)現(xiàn)不利變化,便能迅速啟動修復響應機制,對受損生態(tài)環(huán)境進行及時有效的干預和恢復。通過這些措施,確保港口建設與生態(tài)保護協(xié)同一致,共同構筑一條通往可持續(xù)、長久繁榮的綠色發(fā)展之路。
參考文獻
[1]蔣凱.我國生態(tài)港口建設現(xiàn)狀和發(fā)展對策[J].港口科技,2021(11):16-19.
[2]謝見開.港口航道工程施工重點環(huán)節(jié)控制措施研究[J].珠江水運,2024(6):126-128.
[3]顧焱華.南通沿海港口與航道工程施工安全影響因素及管理措施[J].工程技術研究,2022,7(6):156-158.
[4]陳雪妹.港口與航道工程施工的生態(tài)影響及對策分析[J].居舍,2021(29):123-zibCSNr6KyFhsFS2Iq6/oA==124,130.
[5]張亞,李浩.基于環(huán)保理念的港口航道疏浚工程施工探討[J].中國水運(下半月),2020,20(3):136-137.
[6]麥居喜,劉路明,詹誠.港口航道工程施工疏浚物處置措施探討[J].西部交通科技,2023(11):211-213.
[7]鄭濤.基于Choquet模糊積分的港口工程生態(tài)化建設效果評價研究[D].大連:大連理工大學,2022.
[8]陳偉.典型內(nèi)河航道工程建設生態(tài)影響評估方法研究[D].天津:天津理工大學,2022.
[9]刁世良.信息化技術優(yōu)勢及其在港口與航道工程項目中的應用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2022,21(22):45-46.
[10]于長俊.港口與航道工程施工的生態(tài)影響及對策研究[J].水上安全,2023(6):43-45.