河道生态清淤施工通航安全保障方案研究

刘 芳

(安徽省交通科学研究院，安徽 合肥 230051)

0 引 言

良好生态环境是人类的福祉，关系到最广大人民的根本利益。以某市河流为例，由于城区新旧管网交织布置，雨污管网混接、漏接、错接问题等诸多问题造成河道水质恶化，产生严重淤积和污染。为深入贯彻习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的理念，加快推进流域水污染防治工作，改善该河道水质和生态环境，实施环境综合整治工程底泥清淤已迫在眉睫。而该河流是通航河流，沿线分布有码头锚地等设施，底泥清淤期间势必对船舶通航安全造成影响，本文通过对航道沿线的实际通航环境分析，结合环保清淤的特点提出保障通航安全的应对措施。

1 工程概况

拟清淤河道总长约8 km，水面宽60～120 m，淤泥厚度为0.0～2.0 m，总淤泥量约65万m3，如图1所示。在整治范围内布置1个临时固化场，清淤边坡横向按照缓于1∶5的边坡进行清淤，清淤河段清淤后河底高程与现状上下游河段河底平顺衔接。

图1 河道清淤典型横断面图

工程清淤方案主要采用环保刀头绞吸式挖泥船对河段进行清淤，采取全封闭管道排泥方法，挖泥船清淤后的淤泥，通过全封闭管道输送至指定淤泥干化场，由于淤泥输送排距较远，管道输送淤泥结合串联同特性加压泵加压技术，实现淤泥全封闭、远距离输送的目的。环保绞吸式挖泥船具有挖掘、输送、排出和处理泥浆等疏浚工序一次完成的优点，在施工中能够连续作业，对底泥扰动小，可最大限度降低施工对周边环境造成的影响，同时也杜绝了淤泥在输送过程中产生的二次污染。

2 清淤工程对通航环境的影响

该工程投入使用的环保绞吸式挖泥采用钢桩定位，挖泥船头部向两侧用起锚艇抛锚缆，锚缆抛设位置超出绞刀头作业边线10～15 m，由于疏浚航段航宽较窄，要实现边通航边施工，采取左右分幅施工方式。

2.1 对船舶正常航行的影响

根据船舶吃水要求，船舶可航行水域按施工期满足3.0 m水深的水域范围考虑，可航行水域宽度50～80 m，采取与航道中心线为界半幅施工半幅通航的方式，通航一侧可航行水域宽度为25～40 m。由于锚缆的抛设，挖泥船临航道一侧可航行水域进一步缩小，大部分航段施工船舶以外的可航行水域范围不足双线航道计算宽度，仅能满足单向通行，局部航段已不能满足船舶单向航行，造成的碍航影响较大。

2.2 对船舶进出闸的影响

该疏浚工程施工上游起点靠近船闸下游引航道，由于上游河道清淤施工，过闸船舶基本均为运泥驳，高峰期每天约30艘泥驳进出船闸，船闸下游引航道水域较窄，挖泥船在引航道附近水域施工时将影响现有过闸泥驳的正常航行、正常过闸。

2.3 对船舶进出港的影响

疏浚范围内从上游到下游分布有2座码头设施，设计靠泊能力为1 000吨级，主要开展散货、件杂货及成品油和酸碱运输。码头地前方底泥清淤期间，施工船舶占用了港区部分回旋水域，对进出港船舶造成的碍航影响较大，施工难度大，易发生碰撞事故，从而也可能影响码头的正常装卸作业，特别是成品油泊位和液体化工泊位装卸船舶，若发生碰撞则存在较大的安全隐患。

2.4 对桥区通航环境的影响

河道疏浚范围沿线共分布4座桥梁，桥梁的建设给河道两岸的交通带来了很大的便利，但由于通航水域范围内桥墩和桥跨的布设恶化了航道的通航条件，增加了船舶的航行难度，容易引起船与桥墩发生碰撞等事故。而河道清淤施工期间，由于挖泥船及相关设施的布设将进一步缩窄桥区通航尺度，造成碍航影响较大，对船舶正常通行增加了难度。

2.5 排泥管线敷设对船舶航行的影响

该段河道疏浚底泥干化场位于河道右岸，在疏挖区内采用浮管，其余段采用岸管，当挖泥船位于航道左侧疏浚时，需敷设潜管运泥，潜管的埋设可能影响到航道局部水深，施工期间若发生潜管起浮，则将阻碍了船舶的正常通行，可能引发船舶触碰或搁浅事故。

3 清淤施工安全保障方案

3.1 锚缆布设方案

施工采用钢桩定位，挖泥船头部向两侧用起锚艇抛锚缆，锚缆抛设位置超出绞刀头作业边线10～15 m，所有水下锚位均系上醒目浮标，防止过往船舶误入施工作业水域，船舶通过时将船身平行于航道方向摆正，松开通航侧锚缆避让，以免发生船舶航行时挂到施工船舶的缆绳的危险。

3.2 船闸水域施工安排

由于船闸下游引航道水域施工时间较短，过闸船舶均为上游河道施工运输弃土的船舶，为避免施工船舶对进出闸船舶航行安全造成影响，该工程河段建设单位应提前与上游建设项目的建设单位、施工单位以及船闸运行管理单位沟通联系并达成一致协议，合理安排双方的施工作业计划，尽量在上游施工项目无土方运输的时间段安排闸区水域施工。施工前应设置安全作业区、警戒区，防止过往船只误入施工作业水域。

3.3 港口水域施工安排

码头前方水域施工期间存在的风险点主要为施工船舶与航行船舶发生碰撞事故。该段河道沿线码头装卸船舶一般到港时间为9∶00～17∶00，港口作业时间为7∶00～19∶00，高峰期每天到港船舶有4～5艘。拟计划码头前方水域采取夜间、非码头作业时间段施工，施工前与港口运营管理单位沟通联系，提前告知港区水域施工进度计划和施工范围，协商确定施工作业时间安排，考虑河道沿线存在载运危险货物的船舶，底泥清淤施工作业期间严禁烟火，白天码头装卸作业期间停止施工，并采取避让措施，港区水域施工期间配备完善的助航标志和安全警示标志，并加强现场交通维护并申请海事机构现场监管，施工作业期间到港船舶由现场专职安全员引导至现有锚地或临时锚地靠泊等候。

3.4 桥区水域施工安排

该段河道疏浚范围涉及高铁桥和高速公路桥桥区水域，两座桥相距约150 m。根据《铁路安全管理条例》的规定要求，在铁路桥梁跨越处河道上下游各500 m范围内进行疏浚作业，应当进行安全技术评价，应当征求铁路运输企业的意见，在确认安全或者采取安全技术保障措施后，方可进行疏浚作业。根据《公路安全管理条例》，公路桥梁跨越的河道上下游各500 m范围内依法进行疏浚作业时，应当符合公路桥梁安全要求，经公路管理部门确认安全方可作业。

该工程河道涉及桥区疏浚工期约3 d，在经相关部门同意后再实施桥区水域河道清淤施工，桥区水域疏浚施工时采取间断性封航措施，根据调查，到港船舶进入该段航道的时间大约为上午8∶00～10∶00、下午16∶00～18∶00，因此，桥区施工计划放行时间段为上午8∶00～10∶00、下午16∶00～18∶00，其余时间封航施工，在桥梁上下游各设置一处临时等待区，桥区航道施工时间在此等候通过，放行时间段，挖泥船采取避让措施，让出航行通道，现场安全维护人员引导船舶安全有序通过桥区水域。

3.5 排泥管线布设方案

该工程选定的干化场位于航道右岸，挖泥船疏浚右半幅航道时，排泥管采用水上管线+右岸岸管输送淤泥，挖泥船疏浚右半幅航道时，排泥管采用水上管线+左岸岸管+潜管输送淤泥。由于清淤船在不同河段施工时管线的布设方案会有所不同，同时也受沿线跨河、临河建筑物的制约，特别是港区河段，管线的布设应避开码头前沿水域，以免对船舶航行安全及管线使用安全造成影响，针对项目沿线通航环境情况，排泥管线平面布设如图2、图3所示。

图2 上游段排泥管线布设方案

图3 下游段排泥管线布设方案

3.6 潜管铺设施工方式

潜管铺设采取加深开挖方法，潜管采取岸边组装，管槽开挖完后采用辅助船顶推到位一次沉放到位，施工时间约2～3 h，施工时采用管道自重固定，在潜管两端安装自动排气阀，防止管内充气浮起。为防止过往船舶拖锚航行对潜管造成损坏，潜管顶高程按低于现状河道泥面高程1 m控制。沉放水下排泥管线向海事机构申请发布“航行通告”，采取临时性封航措施，在上下游设置警戒船只，并申请海事机构现场交通管制。潜管沉放后绑扎牢固防止起浮，潜管布设长度不小于现有航道可通航水域宽度，确保疏挖生产与通航不相互干扰，放沉管工作完成并检查质量完好后，在上、下游附近设立警示标志，禁止过往船舶在警示区域内锚泊。潜管两侧端点应设置红、白色醒目锚飘，潜管沉放完成后航道解封，恢复正常的船舶航行。

4 水污染防治措施

该工程底泥清淤采用先进的高水平疏浚施工工艺、提高疏浚质量，挖泥船采用高精度定位系统定位、定深，提高疏浚施工精度，减少疏浚超挖废方，尽量减少疏浚作业对底质的搅动强度和范围，进而从根本上减少疏浚过程中悬浮泥沙的产生量。定期对挖泥船和排泥管线进行维护和保养，防止运泥途中泄漏。疏浚工程施工时合理控制进度，对疏浚范围内的定位桩进行编号，对施工速度进行记录，并根据风向、水质情况适当调整，尽可能地将疏浚强度控制在较合理的范围内，减少大面积的扰动底泥。

5 结束语

本文以某市河道生态清淤施工为例，主要分析了清淤工程对通航环境的影响分析，并根据施工期间可能造成的影响而制定施工安全保障方案，在实际施工过程中建设单位、施工单位应严格落实施工安全保障措施，服从海事部门的监管，合理配备安全维护人员，布设助导航设施，定期开展应急救援演练，有效保障施工期过往船舶的通航安全和施工安全。