长江航道建设生态环境保护工程技术与经验——以武安6 m 工程戴家洲河段为例

周成成,钟 鸣,薛 洁,夏 楷,李 明,3

[1.长江航道勘察设计院（武汉）有限公司,湖北 武汉 430042; 2.长江武汉航道工程局,湖北 武汉 430014;3.长江航道规划设计研究院,湖北 武汉 430042]

0 引言

按照交通运输部和长江航务管理局的决策部署，长江航道建设始终高度重视长江生态环境的保护，尤其是“十二五”以来，随着荆江河段航道整治工程、长江南京以下12.5 m 深水航道整治工程等长河段系统治理工程的陆续实施，绿色航道治理技术取得一系列突破，成效显著。同时，依托长江“黄金航道”整治技术研究与示范、长江中下游岸滩生态控导理论与实践、航道整治与生态融合技术及应用等系列科研的原创与集成创新项目，完善了关键工程技术体系。通过理论和实践表明工程环境保护工作成效显著，实现了工程建设和生态建设的和谐统一。

为贯彻落实长江经济带绿色发展战略，充分发挥航运比较优势，加快构建综合立体交通走廊，长江干线武汉至安庆段6 m 水深航道整治工程被列为《国家长江经济带发展规划纲要》和《水运“十三五”发展规划》的重点项目，戴家洲河段是其中的重点滩段。

在戴家洲河段航道建设过程中，做好了绿色设计、绿色施工以及绿色管理等顶层设计，通过严格控制施工期影响，配套生态涵养及修复措施，采取避让、减缓、修复的手段保护长江生态环境[1]，对局部浅点附近滩槽形态进行守护或调整，提升浅区航道尺度，促进绿色发展。该研究对建设生态环境保护工程技术与经验进行总结，可为类似工程中环保措施的设计与管理提供技术参考。

1 工程概况

戴家洲河段上起鄂州，与沙洲水道相连，下迄迴风矶，与黄石水道相接，全长约34 km；左岸为黄冈市，有支流巴河、兰溪河汇入，右岸为鄂州市，岸边存在龙王矶、燕矶等山矶，见图1。

图1 戴家洲河段位置示意图

工程建设标准为将航道尺度提升至6 m 水深，主要建设内容为在直水道右岸乐家湾一带新建5 道护滩带，长度分别为480 m（含勾头长150 m）、671 m（含勾头长150 m）、526 m、609 m、1 053 m（含勾头长300 m）。在池湖港边滩新建2 道护滩带，长度分别为690 m、685 m；对各护滩带根部长330 m 高滩岸线进行守护。将戴家洲已建鱼骨坝进行延长，延长长度为2 736 m。在延长段新建2 道齿坝和3 道齿形护滩带，长度分别为144 m、150 m、151 m、172 m、206 m，戴家洲河段疏浚工程包括直水道进口疏浚及出口疏浚。生态固滩工程设置在戴家洲洲头护岸前部区域，长约1 500 m，最大宽度约700 m，面积约650 000 m2。该工程已全部完工，并于2022 年6月通过了环保验收。

2 生态环保措施与技术总结

戴家洲河段的建设工程在设计、施工过程中坚决贯彻生态环保理念，高度重视设计和施工过程的生态环保工作，坚持生态保护与航道整治结合、成熟应用与试验探索结合、工程实践与监测研究并重，已经初步形成了系统的绿色航道技术体系。

2.1 绿色设计技术

2.1.1 总体生态设计

在前期论证阶段，工程从河流生态环境保护的角度确立了“生态优先、统筹兼顾，因势利导、整疏结合”的整治原则。设计阶段在深入调查分析的基础上，结合工程河段实际情况，从进一步加强生态环境保护效果的角度，对系列措施予以明确、细化。从整治构筑物本身，对于护滩（底）、护岸等主要工程类别，吸取以往成功经验，普遍采用生态岸滩、水下鱼巢等生态友好型工程结构，以修复工程区生态环境，改善工程实施后的生态功能。

（1）岸滩生态修复技术。生态护岸护滩设计的基本理念是与自然生态相作用和相协调，将生态设计理念引入到航道建设中，能保证航道在满足航运功能的前提下，最大限度保护岸滩生态环境、保持生态平衡，营造自然、和谐的水岸环境，促进内河水运的可持续发展。在近年来的航道整治工程中，大量的护岸护滩工程已采用了生态型的结构，并取得了良好的效果，目前航道建设中广泛采用的是钢丝网格结构和生态护坡砖结构。

（2）水下生境修复技术。采用透水结构的工程区域有利于鱼类、底栖动物和浮游动物的生长和繁殖，为鱼类等生物提供索饵、繁殖、生长、发育的场所，丰富鱼类生境，为鱼类产卵繁殖提供良好的生境。目前广泛采用的是透水框架、人工鱼礁及鱼巢砖，可对建筑物周边河床生态环境进行修复，改善动植物的生长环境。

2.1.2 面域生态设计

（1）湿地营造。该技术针对传统固滩工程采用混凝土或软体排等硬性结构形式造成的滩面硬化、局部区域河床底质与水体的物质能量交换被截断、在长淹没期、大面积滩地的防护中难以直接应用等问题，采用生态材料及生态结构，综合利用疏浚土，对具备条件的滩地实施生态改造，构建局部复杂湿地微生境[2]。

①技术特点。包括防冲结构、固土措施、基质改良、植被选育、养护管理共五个部分。固滩区边缘采用两层透水框架进行防冲处理，减小护滩外侧的冲刷，设置钢丝网石笼骨架道路，采用纵横铺设麻绳的方式构成临时防冲结构。采集黏土，按适宜搭配比例敷设到项目区，并使用农家有机肥进行改良。根据适应性原则、本土性原则、强净化性原则及可操作性原则，从大量的植物物种中筛选本地土著物种作为适生先锋物种[3]，并在初期进行养护管理。

②工程效果。戴家洲河段新洲头部低滩：地点位于湖北省黄冈市，长约1 500 m，最大宽度约700 m，面积约650 000 m2。该技术实施后，戴家洲洲头约320 000 m2砂质荒滩被植被覆盖，实现了湿地营造技术在大面积河流心滩中的应用，见图2。

图2 戴家洲河段新洲头部低滩湿地建设效果

（2）生态涵养。基于航道发展需求以及目前长江生态保护区目前的划分方法存在矛盾的问题，提出了在长江上建立生态涵养区的设想，选择非通航汊道区域，通过管理及宣传引导措施，结合必要的生态工程介入，以尽量摒除外界干扰，发挥河流自调节功能，实现河流生态质量的提升，从而形成重要的生态屏障。

①增殖放流。戴家洲圆港的增殖放流在戴家洲中上段左缘实施，放流对象主要为四大家鱼、珍稀保护鱼类以及豚类的饵料鱼，放流量根据汊道水域面积确定，施工期每年进行一次增殖放流，共三次。

②生态涵养试验区宣传。设置小型宣传牌，印发生态保护宣传册，以图文并茂、通俗易懂的方式介绍生态涵养试验区设置的重要意义、功能和范围，以及区域内生态环境特点，起到发动人民群众共同参与保护涵养试验区的作用。戴家洲河段圆水道左岸布置小型宣传牌2座，见图3，向居民发放的宣传册，见图4。

图4 发放宣传册

2.2 绿色环保措施

建立健全施工环境保护体系，贯彻国家有关环境保护的法律、法规，定期召开环境保护的会议，研究项目环境保护工作，发现问题，及时处理解决。对施工时间、施工时序、施工船舶总量控制进行优化。一是落实环评批复要求，督促施工单位科学制定施工方案，督促监理做好审核把关，施工期避开中华鲟洄游、鱼类产卵和珍稀水生保护动物活动高峰期；二是指导设计单位分批次开展施工图设计，总体协调各标段的施工时序，要求监理严格施工过程管控，督促施工单位优化施工组织，合理控制施工强度，减少悬浮物和噪音，避免了相邻河段同时施工；三是严格控制施工船舶数量，合理划定施工水域和船舶航线，主动避让生态保护敏感区，尽量减小工程施工对生态环境影响。

2.2.1 水生态保护措施

（1）优化施工计划，水下抛石作业主要安排在10月—12 月，避开中华鲟洄游高峰期；其他涉水施工作业安排10 月—次年2 月，避开鱼类产卵期及珍稀水生保护动物的活动高峰期；岸坡施工作业时间一般安排在非汛期。

（2）施工期间严格控制施工区船舶数量，确保河段施工高峰期船舶数量不超过8 艘，同时限制航速，通过控制传播数量和航速减少船舶对施工水域水生生物的影响。

（3）施工前采取善意方式驱鱼，施工作业期间，采用测量船、交通船、警戒船进行施工水域巡航，一旦发现施工河段有珍稀水生保护动物活动，立即通知附近作业点暂停作业。

2.2.2 水环境保护措施

（1）施工船舶管理措施。严把船舶进场环保准入控制关，检查船舶油水分离器、生活污水处理器、垃圾桶等环保设备设施，并持续开展船舶污染物处理和文书记录业务培训。与具备资质的回收公司签订船舶污染物回收协议，定期安排环保回收船到施工现场接收船舶垃圾、油污水和生活污水。

（2）取水口、陆域施工水环境保护措施。在燕矶镇取水口上游布置围油栏，防止施工船舶污染水厂水源，加强施工期水质监测和水生生物监测工作，生活污水均进入当地城市地下污水管网。护岸、生态固滩等陆域施工中，集中收集、处置，在施工江段内不设置排污口，施工垃圾、废水不排入长江。

2018—2021 年施工期根据施工作业特点设置水质监测点位，对工程所在长江水质进行现状监测，监测结果均满足《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅱ类标准。

工程实施期间针对不同的污染源采取了有效的环境保护措施，未收到任何一起环保投诉，未发生一起船舶漏油、水质污染事件、空气污染事件，对周围环境的影响较小，不存在重大环境影响问题。

2.2.3 扬尘、固废及噪声污染控制措施

运输易起尘的物料时，加盖蓬布、控制车速；对陆域施工场地以及运输道路定期清扫洒水；加强对施工机械、车辆及船舶的维修保养，禁止以柴油为燃料的施工机械超负荷工作，减少燃油废气的排放。

保持施工设备低噪声运行，夜间22:00—次日凌晨06:00 不施工作业；同时加强船舶噪声控制，禁止噪声不达标船舶进入施工区。

工程施工期施工营地设置垃圾集中堆放临时场地，施工船舶配置垃圾桶，收集后由当地环境卫生管理所每天清运1 次。施工结束后，施工场地及时平整，清场彻底，部分建筑垃圾用于回填；清理施工场地，剩余部分集中清运。

2.2.4 环保应急管理

项目部制定了溢油应急预案，配置围油栏、吸油毡、收油机等应急物资和设备，施工期内，项目部开展了船舶溢油应急演练活动，强化溢油处置内外部沟通协调配合能力，检验并完善了应急演练预案。

2.2.5 生态监测

为全面认识工程建设的生态环境效应，掌握工程兴建前后相关水域水生生物生态环境变化的时空规律，戴家洲开展了全河段和局部工程河段相结合的多空间尺度生态监测，监测的生态因素包含生物因素和非生物因素：其中生物因素包括浮游植物、浮游动物、底栖动物、鱼类和植被；非生物因素包含沉积物和水质，全面掌握了工程前后的生态环境变化情况。

监测结果表明，施工前后工程河段浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类的种类数量、密度、生物量等均有明显变化。2021 年相比2019—2020 年，浮游植物种类数量呈现波动趋势，浮游动物和鱼类有所下降，底栖动物有所增加；浮游植物和浮游动物平均密度有所下降，生物量有所增加；底栖动物平均密度、生物量有所波动，生物量年内差异大；鱼类日均鱼卵径流量和鱼卵平均密度较工程前增加超过90%。

3 经验总结

该工程秉承“生态优先、绿色发展”生态航道建设理念，在取得较好成效同时也积累了一些宝贵的经验和体会。

3.1 提前项目策划，针对制定措施

在目前社会高度关注项目建设环保问题背景下，做好环保工作是现阶段工程顺利施工的前提，在该工程实施过程中，项目部提前进行项目策划，并把环保工作作为项目实施的重要一环提前谋划，制定环境保护的具体目标。根据环评报告和批复相关要求，并结合现场实际，对施工营地、便道、弃土场地等临时用地进行合理、详细的规划，同时优化施工方案，制定生态保护、生态修复、水陆域环境保护具体措施，并遵照实施，通过提前规划，积极应对，达成预期目标，环保效果显著。

3.2 加强生态设计，积极探索创新

工程通过大力推行生态环保型结构应用，陆上工程植被焕发勃勃生机，与周边环境融为一体，水下工程利于生态环境修复，实现了工程建设与环境保护的融合共生，人与自然和谐共存的绿色生态廊道。绿色航道治理由以往的专注于工程区域的某个点到面的转变，形成了“湿地营造”“生态涵养”的绿色航道面域设计技术。在戴家洲水道头部进行湿地营造，综合利用疏浚土，固土促淤，为植被生长提供一定的基质条件；在戴家洲的支汊圆港建立生态涵养试验区，以主动的修复营造措施与管理手段来进行生态涵养，营造水生动物休养生息的场所，丰富了航道整治工程的手段和方法。

3.3 改进绿色施工工艺，提高整体效率

该标段水上施工和陆上施工目前均已采用绿色环保的施工工艺，并形成了一系列标准化工艺流程。水上施工主要包括构件抛投、疏浚等，陆上施工主要包括陆上护坡等。绿色施工工艺主要有混凝土联锁片预制自动化生产工艺、专业抛石船舶双边抛石工艺和吸盘船疏浚弃土装驳工艺。绿色航道施工工艺有助于降低生态破坏和资源浪费，同时提高整体航道系统的效率和可持续性[4]。

3.4 加强生态监测，引导绿色航道建设

在戴家洲河段开展的生态环境监测结果显示，生态结构区、湿地营造区以及生态涵养区，生物量都有明显提升。今后持续深入开展系统性的绿色航道生态环境监测，引导后续的长江航道建设如何兼顾航运需求与生态需求，真正做到“生态优先，绿色发展”。

4 结语

该工程在各个环节，采用减小和控制风险、补偿和修复以及营造等生态措施，为保障生态措施的有效落地搭建环保管理科学体系，安排全时空监测以充分揭露从开工初期到竣工的生态环境变化，通过管理、科技创新、设计、施工等方面充分落实绿色航道建设理念，从而实现了最大化保护河流生境条件下达到航道整治工程预期效果。并以实际行动践行了长江航道人以促进长江保护与发展为己任的责任担当，引领带动了社会各界共同参与到长江大保护中，取得了明显的社会及生态效益。