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管樁施工情況
1.場地處理。該工程在距居民區較近地段,采用靜力壓樁機施工,在距民房較遠地段,采用錘擊樁施工。由于建筑物建基面較深,而航道護岸位置基礎軟弱,為保證設備安全工作,需要對護岸地基進行了處理。經計算,錘擊樁和靜壓樁機對地基承載力要求達到150KPa即可,但由于本工程樁基較密,數量較多,為防止設備來回行走加上深送樁(7m)對地基的擾動,對錘擊樁段和靜力壓樁段根據對場地的要求不同分別進行了場地處理,以滿足施工條件的要求。錘擊樁段場地處理:沿護岸基礎施工范圍內按每邊超寬半臺設備的寬度進行場地處理,對上層的60cm土體按摻加8%石灰改良。根據現場實際使用情況,場地基礎改良處理后,能滿足設備要求,但同時要注意做好明水排除工作。靜壓樁段場地處理:沿護岸基礎施工范圍內按每邊超寬半臺設備的寬度進行場地處理,將上層的軟弱土體挖除后,回填70cm的建筑垃圾,同時沿基礎縱向打設輕型井點降水,橫向挖排水溝,設碎石盲溝排水。
2.施工工藝方法。由于樁基較密,為減少成樁后地基承載力降低設備無法施工的情況,均采用垂直軸線方向退后施工的方法。錘擊樁施工:施工流程為:樁位放樣一樁機就位一管樁起吊、對樁位一調整垂直度一打冷錘2~3擊(柴油錘)一復查樁身垂直度一正式打樁一接樁一收錘、測貫入度一驗收。靜壓樁施工:施工流程為:樁位放樣一樁機就位一管樁起吊、對樁位一調整垂直度一靜壓1~2m一復查樁垂直度一正式壓樁一接樁一繼續壓樁至設計指標、記錄壓力值一驗收。
3.沉樁質量控制。(1)沉樁順序:由于本工程樁基較多,為減少設備行走對基礎的擾動,也為了減少群樁的擠密效應,沉樁時按每塊基礎分塊施工,施工時沿底板橫向方向順序施工,沿軸線方向后退分排沉樁。(2)樁位放樣:采用全站儀精確放出樁位,用30cm竹筷在樁位位置打入土中,上部用綁扎紅繩,施工時根據紅繩即可找到精確的樁位,對將要施工的樁位用石灰粉按樁徑大小劃一個圓圈,樁位放線后的打樁過程中,考慮到土體的擠壓移位,在打樁前需對樁位進行復核。(3)樁身垂直度控制:用兩臺經緯儀在離打樁機15m以外成正交方向進行觀察,在正交方向上輔助設置兩根吊砣垂線進行觀察校正。(4)接樁:接樁采用將端板焊接起來接樁,接樁時要注意新接樁節與原樁節的軸線一致,兩施焊面上的泥土、油污、鐵銹等要預先清刷干凈。管樁焊接施工應由有經驗且有專業焊工證的焊工按照技術規程的要求認真進行,焊縫要均勻飽滿,焊接后要等待規范規定的冷卻8~10min后才能繼續施工,以免焊縫處入土急冷后使接頭處冷脆影響使用壽命,如果設計有防銹要求,焊縫還須做防銹處理。(5)終樁控制:本工程管樁設計承載力為3,700kN,設計院提供的終止沉樁的標準為:靜壓法樁沉樁終壓值為:3,700kN,錘擊樁沉樁停錘標準;最后3陣的每擊貫入度小于3mm(每陣10擊)。施工終壓力與樁的極限承載力是兩個不同的概念,但相互有一定關系。福建省《靜壓樁基礎技術規程》編制組通過大量樁基資料的統計分析,提出了樁的豎向極限承載力與終壓力值有如下經驗關系:當6m≤L≤8ITI時,Quk=(0.60~0.80)Rsm;當8m<L≤15rn時,Quk=(0.70~1.0)Rsm;當15m<L≤23m時,Quk=(0.85~1.0)Rsm;當L>23m時,Quk=(1.00~1.25)Rsm。式中Quk為靜壓樁單樁豎向極限承載力標準值;Rsm為靜壓樁施工時施加的最大壓力值;L為靜壓樁的有效入土深度。由以上關系可見,當樁較短時,單樁豎向極限承載力小于施加的終壓力值;反之,當樁較長時又會大于終壓力值。本工程設計單位提出的終壓值標準為3,700kN,我們施工時的控制終樁壓力值為4,300kN,折算的系數為:3,700/4,300=0.86,經檢測,單樁的承載力是滿足設計指標要求的,施工的結果符合上述經驗公式。
4.特殊情況的預防與處理。(1)樁頂碎裂正常錘擊沉樁過程中,如突然出現送樁器快速下沉的情況,一般是樁頂碎裂,端板不能正常發揮作用所造成的,這個時候要檢查錘擊樁的總擊數,已進土長度,并報請設計單位確定是否可以停止沉樁,并作終樁處理。樁頂碎裂的預防措施有:①應根據工程地質條件、樁斷面尺寸及形狀,合理地選擇樁錘,要重錘輕擊,樁重與錘重之比約為1:3~1:5。②沉樁前應對樁構件進行檢查,檢查樁頂面有無凹凸情況,樁頂平面是否垂直于樁軸線,樁尖是否偏斜,對不符合規范要求的樁不宜采用或經過修補等處理后才能使用。③檢查樁帽與樁的接觸面處是否平整,如不平整應進行處理方能施工。④穩樁要垂直,樁頂要加襯墊,如襯墊失效或不符合要求要更換。(2)樁身傾斜為了保證樁身的垂直度,防止樁身傾斜,主要預防措施有:①要求施工場地平整,對軟弱地基表面鋪碎石再平整。為使樁機底盤保持水平,可在樁機行走裝置下加墊板。②初沉時,對不垂直的樁及時糾正,控制垂直度在5‰。③保持樁頂與樁帽接觸面平整,使樁不受偏心荷載。接樁時,上下樁必須保持在同一軸線上。④在飽和軟粘土地區,控制沉樁速度。
管樁檢測情況
樁身質量檢測根據《港口工程樁基動力檢測規程》(JTJ249-2001),檢測內容包括高應變和低應變檢測。高應變動力檢測,通過分析樁在沖擊力作用下產生的力和加速度,確定樁的軸向承載力,評價樁身完整性,并分析土的阻力分布、樁錘的性能指標、打樁時樁身應力及瞬時沉降特性。檢測樁的數量應根據地質條件和樁的類型確定,宜取總樁數的2%~5%,并不得少于5根。本工程按總樁數的2%控制檢測頻率。高應變動力檢測合格樁的軸向極限承載力應滿足設計要求且樁身完整或基本完整。低應變動力檢測用地評價樁身完整性,宜采用反射波法。對混凝土預制樁,檢測樁數不宜少于總樁數的10%,并不得少于10根。本工程按總樁數的10%控制檢測頻率。低應變動力檢測合格樁的樁身應完整或基本完整。本工程管樁按規范要求作了高應變和低應變檢測,經檢測發現,本工程所施工的PHC管樁,樁身完整,焊縫質量滿足要求,軸向承載力達到設計的3,700kN要求,補檢樁未發現明顯質量缺陷,檢測樁均合格。
施工組織設計
疏浚工程擬采用4方抓斗船開挖,配合泥駁施工,疏浚土外拋于附近壩田、深潭或采用吹泥船吹至附近的壩田。工程施工應嚴格按《疏浚工程技術規范》(JTJ319-99)、《水運工程爆破技術規范》(JTS204-2008)有關規定執行,同時必須在施工過程中實行自檢、互檢、專檢,對不符合質量要求的淺段,不能竣工驗收。在施工組織方面,首先形成明確的施工計劃,并對施工方提供的材料進行審批。隨后,開展技術交底工作,交接完成后即可提出開工申請。最后,相關部門應注意做好施工過程中以及施工結束后的質量檢查工作。
航標工程
1.航標設計
西江下游(肇慶至虎跳門)航道整治工程航標工程共配布航標144座,已有5年使用時間,受自然條件和產品老化等因素影響,上述航標受損較多,原主要的備用器材也已經耗完。根據此次航道整治工程涉及的西江航道局、江門航道局、佛山航道局和廣州航道局向廣東省航道局請示的相關文件,本遺留工程中航標工程主要包括:
(1)航標的改造、改建、修復;
(2)塔標標路、擋土墻、安全護欄的修復、新建指路牌;
(3)航標及備用器材的購置。
2.配布類別
西江下游航標原設計為按內河一類標志進行配布設計,本次航標工程仍按原航標配布類別進行設計。
3.設計原則
(1)特殊情況除外,對撞毀的航標按照原設計方案進行重建,對部分損壞的航標進行改造、修復。
(2)對于損壞的航標,各區域局已修復好,但資金尚未解決的,可列上,并在備注中說明。
(3)航標備用器材的備用量按原設計的備用率計算,即統一按照50%。
(4)由于無大比例放大測圖及勘察資料,施工中應根據每座塔標所處的實際地形進行調整,其工程量實行現場計量。
尾工工程
1.碼頭的現狀與功能要求
本碼頭位于西江下游高明市區太平州荷城公園河段,使用岸線長度約45m,現狀為西江航道局高明航道站的簡易工作碼頭,碼頭目前設置兩級漿砌石平臺及簡易滑道,上游設置一高樁式引橋(頂標高8.2m),碼頭前沿水域??抗ぷ鞔胺胖酶说绕鞑摹Ta頭建設年代較早,設施陳舊,目前不能適應航道日常維護工作的要求,需要進行必要維修。根據高明航道站的要求,本碼頭需設置兩個靠船墩(兼顧系船功能),后方設置碼頭平臺作為堆場及設備檢修工作平臺。
2.平面布置
本碼頭平面順岸布置,碼頭泊位長40m,碼頭結構由兩個靠船墩組成,靠船墩兩端部的連線長23m,后方平臺長40m,平臺至岸堤止。碼頭平面布置詳見施工圖紙。碼頭前沿線部分水域需進行浚深,以滿足船舶吃水要求。碼頭所在河段河床較為穩定,水深良好。另外碼頭回旋水域距離主航道約100m,作業不影響主航道的正常通航。擬加固碼頭前沿港池底高程-2.82m。回旋水域寬度52.5m,底高程為-2.82m,前沿停泊水域16.0m。碼頭結構長23m,后方平臺長40m。
3.作業標準
碼頭的泊穩和作業條件主要考慮的自然條件包括風、浪、水流的大小及其分布特征。風速風向對碼頭作業影響較大,當風力大于6級時碼頭停止作業。本碼頭位于三角洲河網水道,河道水面寬度約600m,自生風浪較小。漲、落潮平均流速較小,水平平緩,對船舶的靠泊影響不大,水流對碼頭作業的影響比較小。根據自然條件和作業要求,通過上述分析,考慮風、雨、霧、雷暴、水等各種因素的影響,本碼頭結構加固后年可作業天數不小于320d。
實船試驗
1.試驗目的
(1)驗證航道整治后的航道的技術參數(主要指彎曲半徑和寬度)的合理性,重點驗證橫坑河段的航道技術參數。
此外西江下游在項目設計前沿河均為單橋,現在高明西江大橋、九江大橋、南門大橋均出現建設雙橋在同一區間水域,這和過去航道選線按規范單橋布線有所區別,因此在實船試驗中考慮對這三座雙橋橋區水域進行上下行會船試驗。
(2)檢驗全線航道航標配布的合理性。
(3)綜合驗證西江下游航道是否達到3,000t級江海輪的雙線航道通航要求。
2.試驗范圍
本次試驗河段為西江下游(肇慶至虎跳門)全程河段長168km,主要有兩段航段組成,其中從肇慶二橋至百頃頭長123km,百頃頭至虎跳門口(即虎跳門水道)長45km。重點試驗河段為虎跳門水道的橫坑河段,起點從馬田水閘對開27#標至荷麻溪大橋上游的33#標,全長約4.4km,詳見圖2。
1.1傳統航道護岸基礎工程施工技術應用
護岸地基水下穩定等施工技術廣泛應用于傳統航道護岸基礎工程施工過程中。傳統的施工技術在進行施工的時候首先需要對地形進行測量,然后劃分一定的施工網絡。最后,還需要以測量放樣為基礎來進行定位,從而確保地基處理工作得以順利進行。在進行基礎施工的時候,根據施工的技術要點以及土質、設計底標高等極易對基礎產生影響的因素進行實時觀測與控制。在進行人工抬拋石施工的時候,應該對護腳工程與護坡工程的連接處進行重點關注與保護。此外,還要仔細記錄工程施工過程中的相關技術參數,為今后護岸的養護以及質量問題的治理等提供可靠的資料。傳統航道護岸施工技術的施工工期往往較長,也有著很強的季節性,這就使得護岸工程效益發揮受到限制,投入產出比不高。此外,傳統的航道護岸工程施工對周邊環境容易產生不利影響。隨著人們生活質量的提高,人們對生活環境的要求也得到了相應的提高,這就要求我們也應對航道護岸施工技術進行適當的變革,不斷把環境保護理念滲入到航道護岸工程的建設中,不僅使得護岸的利用率得到極大的提高,而且還能使生態環境得到有效改善。
1.2現代航道護岸基礎工程施工技術的發展
現代航道護岸施工技術有效地彌補了傳統航道護岸施工技術中的種種不足,有效的改善了航道護岸基礎工程的施工。新材料的應用也為當前河道治理以及水患預防工作的進行提供了保障。例如:新型混凝土砌塊的應用使得砌石施工的速度大大加快,有效的提高了施工質量,利用混凝土砌塊材料特點對施工技術進行不斷的完善等一系列舉措有效的提高了護岸基礎工程的施工質量。如果在石料較為豐富的地區進行護岸基礎工程施工的時候,我們在繼續使用傳統施工方式的同時,還應該注重對其進行適當的改進。例如,可以對石料進行預選分類、改進滑道技術等,這都在一定程度上使得石料的場地占用面積大大減少,還有效的提高了石料的運送效率??傊?,在進行航道護岸工程施工的過程中,我們應該著重合航道護岸基礎工程施工的具體情況,在確保航道護岸工程符合相關技術標準的基礎上加大對施工技術的創新,從而使得護岸基礎工程質量得到保障,最終確保通航安全。
2提高航道護岸基礎工程施工技術管理的措施
2.1不斷完善施工技術管理體系
在進行航道護岸基礎工程施工的時候,相關施工企業應該從自身管理架構的基礎出發,結合工程施工的實際特點采取切實可行的措施來不斷完善施工技術管理體系,從而達到施工技術能夠得到有效的執行的目的。具體來說要從以下幾個方面著手:最為首要的就是基礎施工技術管理體系的構建;其次,應該根據施工過程中的具體情況,不斷完善施工技術管理體系,確保施工技術管理體系能夠合施工實際情況相互適應,從而促使管理效率的提高。在這一過程中,施工企業還應從企業的實際情況出發,不斷對技術管理制度以及崗位職責等進行完善,確保各崗位的工作人員都能夠有明確的職責,最終確保航道護岸基礎工程的施工質量。
2.2加強現場施工技術控制
可以說,施工技術得到有效執行的關鍵在于施工現場的技術控制,因此在航道護岸基礎工程施工的時候,施工企業應該對現場施工技術控制予以高度重視。在進行施工之前,要對技術人員進行交底,并對相關人員進行專業培訓,只有這樣才能夠有效的提高工程施工的質量,實現技術管理的最終目的。
2.3注重航道護岸基礎工程施工技術控制點的設置
施工技術控制點的設置對于施工技術控制有著很大的影響。在進行航道護岸基礎工程施工技術管理的過程中,施工企業應該著重加強對技術控制點設置的控制,在進行技術交底的過程中,應該對工程技術情況進行詳細的了解,然后科學合理的進行施工技術控制點進行科學合的設置,進而確保航道護岸基礎工程施工技術控制與管理工作能夠得到有效的開展。此外,施工企業在進行航道護岸基礎施工時,還應考慮到自身技術管理水平對施工技術以及施工質量的影響,在工程施工的過程中不斷加強技術管理的經驗積累,從而使得施工技術管理水平得到提高。
2.4加強設備管理
在高度機械化的今天,現代化施工機械有著廣泛的使用,在航道護岸基礎工程施工中更是如此。施工設備在一定程度上對工程質量有著較大的影響,施工企業的設備管理工作也影響著工程施工技術的好壞。由此,在進行航道護岸基礎工程施工的時候,施工企業應該著重注意設備管理因素對施工技術的影響,在進行施工的過程中要不斷強化設備操作養護管理水平,加強設備操作的控制及管理,從而使得施工技術參數得到有效控制,達到控制施工質量的目的。
3結束語
關鍵詞:長江航道; 航道工程; 建設管理
Abstract: this paper mainly to the Yangtze river channel engineering construction management of many of the existing problems are analyzed, and the problems on the out respectively make thorough explanation, and everybody discusses together.
Key words: the Yangtze river channel; Channel engineering; Construction management
中圖分類號: U61文獻標識碼:A文章編號:
【正文】:如何有效的在長江黃金水道建設當中認真貫徹科學發展觀,全面抓好航道的基礎建設項目管理,進一步確保工程質量和投資效益,有力的構建和諧航道是一個值得深入思考的問題,對此筆者進行了全面有力的闡述。
一、航道建設存在的主要問題
針對長江航道的建設,雖然取得了非??捎^的佳績。但是,我們不能夠沉迷于這些顯耀的成績當中,對于航道建設工作中所存在的諸多問題,我們需要保持清醒的認識,以下便是筆者經過大量的分析總結出的主要問題,具體可以分成四個方面:
①部分單位的建設管理機構處于一種不太健全的狀況,而且其管理職責的分配不是相當明確,相關的管理人才顯得較為缺乏,對于規模較大的建設管理任務要求比較不易適應;②針對當前新時期新形勢的發展,過去傳統的管理理念和手段以及方式已經逐漸顯現出不適應的情況;③部分單位對于相關的法律法規不夠嚴格,沒有起到必要的重視,而且對于建設程序的重要性也沒有一種較為清晰的認識,目標沒有全面落實以及管理人員的責任感也沒有體現出應有的積極性;④針對個別項目的設計和施工以及監管單位對自身的職責沒有認真的履行,在設計方面沒有真正的用心去設計,而針對于施工質量也明顯的體現出普遍較低等情況嚴重影響了工程了整體質量和施工進度以及造價控制。
二、加強基建管理的建議措施
(一)建設管理的基礎是落實項目法人責任制
項目法人責任制是我國投資建設領域建立社會主義市場經濟的基礎,是全面實行工程招投標制、建設監理制和建設合同制的可靠保證,是建立完善的工程項目管理體制的根本前提。項目法人責任制是龍頭,如果項目法人責任制不落實,其它建設管理工作也將無法深入開展。所以,筆者認為主要可以從以下幾點進行實施:
首先,認真貫徹執行國家和交通運輸部工程建設項目實行項目法人責任制的有關精神。
其次,在建設項目的工可階段就應明確項目法人,以便建設項目管理具有連續性,避免工作脫節,貽誤時機。
然后,重視項目法人單位人員配備,組建一支專業齊全,業務精通,善于管理,有較豐富實際工作經驗的高素質管理隊伍,以利于實施有效管理。
最后,保持基建管理人員的相對穩定性,做到在政治上要信任,在工作條件上要保障,在生活待遇上要提高。
(二)建設管理工作的關鍵是提升建設理念
基本建設的管理理念是一個根本性的問題。因此,要樹立長江航道要更好地“服務長江水運、服務沿江經濟、服務流域百姓”的總體理念。在項目建設過程中,要著重樹立以下四個建設理念:
①樹立動態管理的理念, 要以確保航道整治效果為目的,以原型觀測為依據,以科研為指導,適時調整優化方案,切實提高設計質量;
②樹立建設工程全壽命成本最低的理念, 要摒棄當前城市建設的“拉鏈”現象,絕不搞發展中的落后,絕不搞饑不擇食的低水平建設;
③樹立以人為本、安全至上的理念, 努力做到人與自然相和諧;
④樹立可持續發展的理念, 建設時不僅要考慮施工整治效果,而且要分考慮最大限度地減少整治后的維護工作量。
(三)建設管理工作的靈魂是抓好勘察設計工作
設計是工程建設的靈魂,起著至關重要的作用,沒有一流的設計,就不可能有一流的工程,勘察設計質量是決定工程建設質量的首要環節。因此,務必重視和抓好設計工作,努力提高工程設計水平。一要推行設計招標工作,促使其提高設計資質和技術水平,將設計單位推向市場,靠競爭、信譽求發展。根據航道工程項目的特點,宜將工可、初設及施工圖設計一并招標,以達到真正設計招標的目的;
首先,要試行設計監理工作,杜絕由于設計質量低劣而發生工程質量事故。
其次,嚴格建設審批制度,工程項目開工前必須有批準的初步設計,以及更需要認真遵守國務院第293 號令《建設工程勘察設計管理條例》的要求,依法進行勘察設計,嚴格貫徹實施《工程建設標準強制性條文》
最后,要建立、健全施工圖審查制度,對工程設計質量實施第三方的有效約束和監督,確保設計文件的深度和質量,防止不合格設計圖紙進入施工現場。
筆者在實踐工程當中,如長江南京航道局生產業務用房建設工程、揚中生產業務碼頭建設工程、九江生產業務碼頭建設工程等,嚴格按照基建管理的這幾條建議措施加以整體工程建設,在實踐工作當中抓住重點,整個工程取得了良好的效果。
(三)建設項目管理的核心是抓好工程質量
全面有力的對質量監督工作進行有效加強,筆者認為主要分以下幾個步驟:
其一,強化各級工程質量監督機構的作用,建立了質量一票否決制度,各階段驗收必須有質量監督部門提出的質量鑒定意見,對出現的質量事故必須有質量監督部門參加處理,各級質量監督機構及人員不僅要監督檢查工程質量,而且還要檢查督促項目法人單位及監理、設計、施工單位的質量體系及運行狀況,樹立起質量監督部門在質量管理中的權威性。
其二,加強對項目執法監察對質量監督作用,要選擇經驗豐富、責任心強、水平高的專家,配備先進的檢測設備,執行執法監察使命。同時在檢查方式上,要借鑒國際體育組織“飛行藥檢”的成功經驗,檢查組行動時不提前通知,到現場取得檢測數據后,迅速提出處理意見。
其三,實行嚴格的質量問責制。質量問題事關重大,一旦出現基本建設工程質量問題,對長江航道的長遠發展將會造成無法挽回的損失。今后,只要出了質量問題,就要堅決按照國家有關工程質量管理規定追究相關單位和人員的責任。
其四,加大動態監管力度,逐步建立起對施工、監理、設計單位工作業績信譽的動態評價體系。通過考評,讓那些重合同、守信譽、質量好的參建單位多中標。
(四)建設項目管理的重要手段是開展建設監理工作
目前在監理工作中也存在一些不容忽視的問題,如部分監理人員素質低、項目法人對監理工作不重視等。為此,筆者建議從以下兩點進行逐漸提高監理工作:
首先,繼續加大監理人員培訓力度,全面提高監理人員綜合業務素質、技術水平和管理水平。
其次,監理公司要加強自身建設。監理工作屬于服務行業,要牢固樹立服務意識,擺正自己的位置;監理行為要控制在業主的授權范圍內,要以合同為準則,堅持“合理、公平、公正”的原則。關鍵的是必須轉變觀念,充分相信和利用監理單位的工程管理優勢和業務專長為工程建設服務。這樣才能進一步促進監理工作的規范化,進一步規范監理市場,促進監理事業的健康發展。
【總結】:總之,必須要認清當前的發展形勢,在具體工作環節中有效的抓住重點,將建設管理理念進一步加以全面提升,才能夠更好的管理工程項目,將長江建設成為真正意義上的黃金水道,為沿江經濟發展服務。
參考文獻:
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1.筑壩工程。筑壩是按調整水流分布,改善航行條件的需求,將石料拋筑在具有土工布護底的局部河床上的工程措施。各壩體上下游河段水文情勢將發生變化,將局部改變水的流向,使局部流場發生變化。丁壩、潛壩和梳齒壩體上、下游可能形成一些回水區或緩流區,并抬升部分河段水位,增加水深。河床地形發生變化,建壩后局部河岸被壩體占用,岸邊的水生植被被損毀,對部分產卵魚類不利。丁壩、潛壩等會造成一些原有的產卵場的功能發生變化或喪失;丁壩壩體上游靠岸側水流減緩,若漂流性魚卵漂浮至此容易下沉,從而影響魚類的孵化。
2.守護工程。護岸是保護河岸,防止波浪、水流侵蝕的工程。主要作用是控制河勢,不使河床邊界發生任意變化,保持河勢穩定在滿意的狀態;抑制崩岸,防止水流淘刷和波浪沖勢河岸;防止主流頂沖河岸,尤其洪水主流頂沖的險工地段,需要修建護岸工程,有效保護堤防安全。護底是護岸的基礎部分,是從坡腳向外直至深槽的防護體,遏制河底的過度沖刷。護岸、護坡、邊灘和低灘守護主要改變原有岸坡結構,整治使得自然復雜的河流形態和流場朝單一化方向發展,其守護行為一般不會對河道水文情勢造成大的改變。施工會改變產卵基質等棲息生境;邊灘的硬化對水生維管束植物產生影響,使其生物量減少,間接影響喜好在此產沉性卵或粘性卵魚類的繁殖發育,導致區域魚類資源量的下降;破壞底棲動物的主要生存場,底棲動物種類、數量下降,致使魚類減少。拋石、沉排等工序會改變局部地形,增加河床糙度,改變河床底質結構。
3.疏浚吹填工程。疏浚后河段水深增加,流速減緩,流量增大;施工使懸浮物濃度升高,影響浮游生物;疏浚處原有的底棲生物被損毀;對工程區域魚類有驚擾。
4.航道爆破工程。爆破工程主要導致河道部分地形發生變化,原有的急流環境變為緩流。施工中局部懸浮物濃度升高,影響浮游生物;工程炸除礁石使底棲生物被損毀,附近一定區域的底棲生物被掩埋;施工前如未采取驅魚措施,將炸死或炸傷過往魚類。
二、需重點研究的方向
1.長江江豚保護研究方向。長江江豚:種名,屬于哺乳綱、鯨目、鼠海豚科中江豚屬中的窄脊江豚的一個亞種。長江江豚是江豚生活在淡水中的唯一亞種,2013年7月被IUCN的受脅物種紅皮書列為極危物種。長江江豚僅分布于長江中下游干流及洞庭湖和鄱陽湖,目前主要分布在宜昌至上海段,其中宜昌至鄂州段江豚的密度最低。江豚為近岸型豚類,分布密度隨水深的增加而遞減。長江江豚遷移范圍較小,在彎曲河道的邊灘緩水區、分汊河道的干支流交匯水域的分離區和滯留區,以及心灘的分流區之間往返遷移。長江江豚一般在春季繁殖,分娩持續時間較長,4~5月份為產仔盛期。江豚喜單獨活動,有時也結成2~3只的小群,主要以青鱗魚、梭魚、銀魚等魚類和蝦、烏賊等為食。①長江江豚保護策略研究。對長江江豚的歷史及現狀進行資料查找和實地考察,得出長江江豚的種群分布情況、生長狀況及數量的系統資料及變化趨勢;研究三峽大壩蓄水對長江江豚棲息地及索餌場造成的影響;從人類活動和自然變遷的層面初步分析江豚資源減少的影響因素?;陂L江江豚現狀調研、社會經濟影響和技術方法,分析棲息地保護、異地遷建保護、人工繁殖三大保護措施的利弊。提出包括水利調度、加強行政管理、維護生態系統等在內的江豚總體保護策略及近期保護側重方向,根據不同地區的生態環境、社會經濟特點,分江段制定近期及遠期江豚保護方案。②航道整治工程對江豚的生態補償方案研究。采用資料查找的方法調查歷史上人類活動較少時江豚的數量及活動水域,將個體江豚所需的活動水域作為江豚的原始生態足跡值,再參考人類生態足跡的計算方法,根據現有的江豚生活需求推算出所需的生態足跡值,并對原始值進行修正,得出合理的生態足跡值,再計算生態赤字或生態盈余值,得出目前長江適應江豚的生存空間。采用直接市場法、替代市場法和假想市場法等核算出江豚保護所需總費用;確定人類活動(工程建設、沿江排污、經濟行為等)對江豚影響所占的權重,依據模糊數學統計法、建立模型法、實地考察法等方法定量分析航道整治工程對江豚生態足跡的影響,最終確定航道整治工程所需承擔的保護費用。③航道整治工程對江豚累積影響研究。分別對航道整治工程對江豚覓食場所和遷移路徑的累積影響進行研究。采用情景分析法,考慮生物資源自我修復,通過資料和實地考察研究航道整治工程對底棲動物等生物資源量的影響。分析長江江豚的食物鏈,確定航道整治工程對江豚的累積影響。綜合考慮江豚被餓死的可能性和危險捕食給江豚帶來的擦傷、撞擊、螺旋槳誤傷等傷亡,確定航道整治工程對江豚覓食場所的累積影響。調查已建筑壩工程對江豚遷移路徑的影響,結合江豚遷移路徑要求的流速、水深等水文條件和航道整治工程的建設情況,通過環境數學模型法確定航道整治工程對江豚遷移路徑的累積影響,得出遷移路徑被壓縮的空間值。④適宜江豚生存的生態江段選取研究。根據江豚生存適宜的底質、邊灘、流速、水溫、泥沙等水文條件,對各江段水文情勢等進行調研,采用數學模型法初步確定若干現狀條件下的適宜江豚生存的生態保護江段。由于時間推移,河流環境發生變化,根據現有的河流水文資料,運用環境數學模型法,模擬河流水文水動力變化趨勢,分析生物資源變化情況,結合江豚適宜的生存條件,重新確立若干未來條件下適宜江豚生存條件的生態保護江段。綜合考慮江豚保護、航道整治工程建設、經濟技術、社會影響等方面,采用實地考察和對比分析等方法,優化選取適宜江豚生存條件的最優生態保護江段。
2“.四大家魚”保護研究方向。“四大家魚”指的是青魚、草魚、鰱魚、鳙魚四類魚,是我國主要的淡水養殖和捕撈對象,在淡水漁業中占有很大的比重。長江是我國四大家魚的主要天然原產地,是寶貴的天然物種種質資源庫?!八拇蠹音~”屬典型的產漂流性卵魚類,繁殖季節在每年4月下旬至7月上中旬,此時江水的平均溫度為18~27℃,產卵盛期水溫為21~24℃。一般認定,“四大家魚”產卵期的適宜流速最小為30cm/s,最大為60cm/s。研究發現“四大家魚”的產卵環境多為河床地形、水流流態較為復雜,動能梯度和弗勞德數較小、流速梯度和能量損失較大的河段。①“四大家魚”保護策略及生態補償研究。A:“四大家魚”保護策略研究,采用資料收集、實地考察等方法,調查目前四大家魚“三場一通道”的分布情況及三峽工程蓄水對“四大家魚”產卵場分布區域的影響;初步分析人類活動中(工程建設、水體污染、非法捕撈等)對“四大家魚”種群變化的影響因素?!八拇蠹音~”的保護主要分為對“三場一通道”的生態保護和人工增殖放流?;凇八拇蠹音~”影響因素的初步研究,通過對生態環境、社會影響及經濟技術的綜合分析,針對種質資源保護區及一般江段提出系統保護方案。同時,對現有人工增殖放流站進行考察,研究存在問題并提出解決措施。B:“四大家魚”生態補償方案研究,采用直接市場法、替代市場法、假想市場法等對“四大家魚”生態補償費用進行核算;通過人類活動對“四大家魚”主要影響因素的定性分析,依據模糊數學統計法、建立模型法、實地考察法等定量研究出航道整治工程在人類活動中對“四大家魚”影響所占的權重;最終確定航道整治工程所需承擔的保護費用。②航道整治工程對“四大家魚”的累積影響研究,分別對航道整治工程對江豚覓食場所和遷移路徑的累積影響進行研究。由于“四大家魚”主要以底棲生物和浮游生物為食,采用情景分析法,在考慮生物資源自我修復的情況下,通過資料查找和實地考察研究守護工程、疏浚吹填工程、航道爆破工程等對底棲動物和浮游動物等生物資源量的影響,確定航道整治工程對“四大家魚”索餌場的累積影響。通過資料查找和實地考察對三峽大壩蓄水后“四大家魚”產卵場分布情況進行調研,分析已建的嘉魚至燕子窩段航道整治工程、羅湖州水道整治工程等對“四大家魚”產卵場的影響。根據“四大家魚”產卵場所需水文環境(底質、流量、水溫、泥沙等)及相關整治工程的建設情況,采用環境數學模型法確定航道整治工程對“四大家魚”產卵場的累積影響,分析航道整治工程建設的閾值。
3.中華鱘保護研究方向。白鱀豚屬哺乳綱、鯨目、白鰭豚,國家Ⅰ級保護動物,是世界上現存的4種淡水豚數量最少的物種。歷史上從宜昌到長江入??谠洀V泛分布。受人類活動的影響,其種群數量和分布區域逐漸縮小。上世紀90年代,白暨豚在洞庭湖與鄱陽湖湖區絕跡,在長江分布范圍的上限移至葛洲壩下游170km處的荊州附近,其下限縮減到南京附近。2000年至2004年的幾次觀測中,其主要聚集在銅陵段、鄱陽湖段和洪湖段3個區域。白暨豚目前現存數量很難估計,但一般認為已經功能性絕滅。①中華鱘保護策略研究。采用資料查找和實地考察等方法,調查中華鱘的歷史及現狀,得出中華鱘的種群分布、數量及生長狀況的系統資料和變化趨勢;研究三峽蓄水、葛洲壩下游河勢調整,導致中華鱘棲息地、生殖洄游及產卵場的變化;從人類活動和自然變遷等層面,分析中華鱘資源減少的影響因素?;谥腥A鱘的現狀調研、社會經濟影響和技術方法,綜合分析建立自然保護區、研究人工繁殖及放生技術、探索野生中華鱘卵孵化、苗種培育及自然繁殖技術等保護措施的利弊,提出包括水利調度、行政管理、生態系統維護等在內的中華鱘總體保護策略。研究保護產卵場和自然繁殖活動、降低孵化后死亡率的可行措施,在結合生態環境和社會經濟特點的基礎上,制定貼合中華鱘近期及遠期的保護方案。②航道整治工程對中華鱘的生態補償方案研究。采用直接市場法、替代市場法和假想市場法等對中華鱘生態補償費用進行核算;通過對中華鱘影響因素的定性分析結果,依據模糊數學統計法、建立模型法、實地考察法等定量分析航道整治工程對中華鱘的影響,確定其在所有人類活動中對中華鱘影響所占的權重,最終確定航道整治工程所需承擔的保護費用。
4.護坡、護底工程研究方向①各生態護坡材料的比選及適應性研究。生態護坡工程建設必須考慮邊坡的穩定性、安全性、經濟性,并考慮選取植物的生態性、形態性、地域性,原則上生態護坡的植被要求抗逆性強、生長迅速、自繁能力強、適應粗放管理,日后管理簡單。國內外新型的生態護坡技術有液壓噴播植草護坡、土工網墊植草護坡、石籠(雷諾墊)護坡、加筋纖維毯護坡、香草根技術護坡等,調研這些生態護坡技術對氣候、土質、地形、水位、流速等外界環境要求,分析各自的優缺點及適用范圍。采用室內實驗的研究方法,構建物理模型,利用水槽概化模型模擬出各段航道運營情況,探究不同水流條件下各類生態護坡的適應性(抗沖刷能力、抗風浪能力、消落帶消能能力、生態修復特性等),并在典型航道進行試驗以驗證結論。綜合社會經濟因素分析各航道整治工程所適合的生態護坡的可行性,計算具有各特殊性能要求的生態護坡工程施工、維護的費用,遴選出符合社會經濟性的生態護坡工程類型。②護底工程結構及生態修復特性研究,護底工程生態化建設不僅對工程的安全性具有要求,其生態化改造也十分重要。護底結構既要盡量減少對水流的干擾,以降低護底結構外緣的沖刷,又要確保護底結構外緣的沖刷應遠離穩定區以保證建筑物安全。其排體既要具有良好的穩定性、排水性、保沙性,又要適合微生物附著以及具有生物保護功能(例如防止江豚的危險捕食等)。通過室內試驗(受力試驗等),采用科學方法考察各生態護底軟體排的完整性、搭接處安全性、排邊穩定性以及護底的防護效果,以研究軟體排構造及布局的穩定性。在此基礎上,調研長江航道整治工程中已實施的護底工程技術,包括其磨損程度和各護底工程的生態修復效果(淤積、底棲生物、周邊生境等),綜合分析各護底工程的優缺點及適用范圍。綜合穩定性和生態性,優化護底工程軟體排的構造及布局。
三、結論與建議
1.長江航運的發展和航道的建設在取得巨大的社會、經濟效益的同時,對長江航道的生態環境也帶來了一定程度的不利影響,但目前其影響范圍和程度均未有明確的定義。
1.1份礁石可能影響航道維護尺度增加。
部份礁石因其最高點高程約131米,如果庫區水位135米,考慮比降的因素,則其上水深剛好4米略多。鳊魚溪(宜昌上游145公里)-斑竹溝(265)段,當水位在135米時,為了確保4米的維護水深,浮標很可能要較大距離外移而將航道縮窄。
1.2區滑坡可能影響航道。
航段受蓄水后長年高洪水浸泡,一些質地較松軟的江岸出現滑坡現象,其中范圍較大、可能影響航道維護尺度的主要是雞扒子滑坡帶,現其山腰大范圍內出現了明顯裂縫,隨著將來更高水位的浸泡和沖刷,該處山體很可能下滑。
1.3建筑等對提高航道維護尺度的影響。
蓄水成庫以來,在庫區航道內大量港口碼頭迅速興建起來,碼頭和作業區域都較集中,船舶靠泊、作業密度大,這對港區標志的設置和維護、對航道維護尺度的增加,都會客觀帶來一定程度的制約。另外,庫區眾多的錨地的規劃和陸續投入使用,因其占用航道水域較大,又大多處于航道維護范圍內,因而對航道尺度的影響也是明顯的。
2航道維護的解決辦法
1.對一些現已淹沒在水下、具體高程不十分確定、維護水深保證4米有一定難度的河心礁石、淺點可進行掃床探測,再進行重點爆破或加設航標的方法予以克服。
2高洪水位期成急流灘的河段,在條件允許的情況下,可對其進行重點整治,增大過水斷面以降低流速,亦可考慮用設專門信號標以增加其作用距離等方法,在保證其維護水深的同時又盡可能減少因浮標占位影響船舶上行。
3在156米、175米蓄水期橋區標志的設置,建議使用較大型的航標專用器材;根據不同水位適當調整其引航標設置間距及位置,以盡可能放寬其上、下游航寬,增大航道曲度半徑。對有效航寬嚴重受限的橋區,建議設置信號臺進行通行控制。
4加強航道測量和監測工作。當洪水期維護水深達不到11.5米及中水期達不到11米時,提前一個月發出預報通電為此,須提高測量手段,采用先進的測繪儀器,如衛星定位定位系統對各淺水道加密測次,及時為海輪供準確可靠的測圖資料
5加強航標維護管理。精心配布航標,加大航標視距,浮標全部使用大型浮鼓,岸標標體大部份改設為玻璃鋼塔形體岸標,同時要加強燈光強度。奉節以下航標燈光全部改為度,岸標光源實現太陽能化千方百計保證標位正確和燈光明亮。三峽水庫成庫后水位落差近30米。我處設置有航行岸標和浮標,浮標隨水位隨時調整,但岸標設置在178-180米高程處,在水位消落至145米左右后,岸標與水面垂直距離超過30米;岸標與水沫線(水邊)的橫向距離超過20米,已達不到航道維護標準。這是面臨的問題之一,我們目前采取的對策是在160米水位線處設置1.5米燈桿(燈桿可以撤出),在水位消落至160米以下后,將航標燈設置在1.5米燈桿上,確保船舶夜間航行安全加理強航標維護管,精心配布航標加大航標視距浮標全部使用大型浮鼓岸標標體大部份改設為璃鋼塔形體岸標同時玻要加強燈光強奉節以下航標燈光全部改為度,岸標光源實現太陽能化千方百計保證標位正確和燈光明亮。盡量使用大型的航標專用器材;根據不同水位適當調整其引航標設置間距及位置,以盡可能放寬其上、下游航寬,增大航道曲度半徑。對有效航寬嚴重受限的橋區,建議設置信號臺進行通行控制。對相關礙航物和新的河床岸形及地質情況要進行詳細的踏勘和測量以便合理進行航標配布和采取一些相應的維護措施。
1.1航道整治施工工程如何影響浮游動物分析有研究表明,目前水域中的浮游動物成為經濟魚類和幼魚餌料的重要來源,這些浮游的動物的優點及特點是含有較為豐富的營養物質,一旦航道整治工程開始啟動,就會因為施工的各種原因導致這些浮游動物與浮游植物數量的急劇減少,要在施工結束后才會逐漸的恢復。
1.2航道整治施工工程如何影響底棲生物分析底棲動物一般來說是長時間生活在水域底部泥沙里面、石塊里面或者其他水底物體上生活的動物,有研究表明,底層雜食性的魚類會很大程度的影響到自然水體中底棲動物的品種及數量。底棲的動物會隨著逐漸挖出來的底泥,從挖泥區被人為無意識的地慢慢轉移到深水區中再進行拋泥,這樣的做法會減少挖泥區的數量迅速的減少,拋投區底棲生物因遭疏浚棄土和礁石的覆蓋而發生底棲生物死亡率增加的原因。
1.3航道整治施工工程如何影響漁業資源分析航道施工工程中的必要的疏浚工程和拋投工程在影響魚類的途徑方面非常的相似。一般來說,水域中的魚類的游泳活動能力非常強,在疏浚的機械器具和施工船舶的擾亂的作用下,大部分的魚類都會被迫的趕出施工水域,這樣發生的死亡率較小,但如果疏浚和拋投工程影響的底質的面積較大時,將會嚴重影響底部的水域質量及影響水域生態環境的恢復。
1.3.1工程炸礁對水環境影響分析在水下發生爆炸情況之后,由于強力的爆破會大大提高江中水中重金屬的濃度,通過調查,沉積物中原本的重金屬本身含量較低,在發生爆炸后,一旦沉積物中重金屬與江水混合在一起的話,沉積物中重金屬的含量會直接影響爆破后重金屬的變化及有機物的變化,需要特別注意這一點。
1.3.2工程炸礁對水生生物及水產養殖的影響分析
(1)工程炸礁對水生生物的影響。長期生活在高渾濁水團中的這類生物,這類生物的鰓部會因為懸浮物質的充塞而導致呼吸困難的問題,影響魚類的發育,嚴重的更會死亡。
(2)工程炸礁對魚類的影響,我們可以看到歷史資料及數據的記載,如果4千克左右的炸藥在淺海水下發生爆炸的話,并且距離爆炸中心20m以內,150g左右的魚類死亡率可以高達100%,等于說150g的魚類全部都要死亡,但如果能把爆炸距離控制在40m左右或者以內的話,魚類的死亡率就是34%左右,大大減少了魚類的死亡率,在50m以外發生爆炸魚類基本上無死亡率。
(3)工程炸礁對底棲生物的影響。水下爆炸在通常情況下可以導致爆炸中心附近的底棲生物及貝類當場發生死亡,由于爆炸的強聲壓致死外那些致昏而處于半死狀態的這些底棲生物,如果再遭到由爆炸激起的大量泥沙石塊掩埋之后,在短時間內會窒息死亡,影響底棲生物數量。
(4)工程炸礁對養殖區的影響。在航道整治工程施工前期,施工單位要詳細的調查和了解可能會影響施工范圍內的所有養殖片區,為了盡可能的避免施工活動對捕撈區產生的不利的影響,施工單位務必要做好施工安排工程,重點工作是把航道施工工期盡量的安排在水河枯水期內,同時還要加強和周圍村民的溝通工作,密切聯系周圍的村鎮,做好作業區內捕撈遷移,避免和村民發生不必要的沖突。
2航道整治工程如何降低對生態環境的影響措施分析
2.1合理的安排施工進度
(1)航道施工工程的重點是要科學合理的安排施工進度,最好在枯水季節完成水下施工作業,同時還要選用裝載能力較強的船舶,這樣能有效的降低船舶的往返頻率,減少由于水體的擾動、懸浮物的增加進而影響水生生物和魚類的生存的情況。為了確保航道工程爆破作業的施工安全,并減少炸礁震動會影響江上作業船舶與人員,施工單位使用的爆藥量應控制在所引起的爆炸的地震速度在所規定的安全范圍之內,在施工過程對爆炸產生的地震效應進行監測,科學合理的掌握好爆炸的用藥量。
(2)要盡采用導爆索串并聯的傳爆網絡和毫秒延期的爆破方法,這樣能減少一些沖擊波、飛石及淤泥對周圍水環境、生態環境與水產養殖區的影響。要盡量的避免對魚類,尤其是珍稀水生生物產生不利的影響,筆者建議在正式施工前首先要以少量炸藥試爆,接著分段進行對需炸礁的河段實行點炸,將魚類的死亡量減少到最低程度。
2.2采取合理的生態修復措施航道整治施工單位加強與當地的漁業部門協商溝通,筆者建議在炸礁和爆破作業的前一天,在距離炸礁點和爆破作業點中心的上下游400m處放好攔網。在航道整治過程中,要全面的開展全程環境監理和監測工作,控制好好炸礁、拋投對水環境、生態環境的不利影響狀況并能及時有效的調整作業方案,防止對河流生態環境造成破壞。
3生態航道環境污染控制措施分析
3.1控制污染水質的清潔水平在一定程度上影響著航道生態效益的發揮。從航道生態環境保護的出發點來說,在經濟發展進程中,要抓好水污染治理,治理長江污染,要全流域共同治理。治理污染要標本兼治,治本為主。
3.2加強生態航道理論研究我國內河航道的規劃控制起步較晚,航道整治建設、資金投入的力度和難度等差異較大,因此要在現有基礎上,加大適應長江航道特點的生態航道研究如生態護岸試驗研究,總結有關的工作經驗,加以推廣并且廣泛應用。