《湖泊河流環保疏浚工程技術指南》以大量的工程實踐為基礎,較為系統、地論述了湖泊河流環保疏浚的理論、技術方法和工程應用,以促進我國湖泊河流環保疏浚工作的有序發展,確保環保疏浚工程在湖泊河流治理中的效果。全書共16章,對環保疏浚的理念與工程效益、污染底泥的分類及疏浚要求、環保疏浚工程的總體設計、技術特點、工程勘測、疏浚設備及其選擇、污染底泥疏挖設計、堆場的選擇與設計、疏浚污泥的余水處理、環保疏浚的二次污染防治、疏浚污泥無害化與資源化利用、疏浚工程施工組織設計方案、工程監理與環境監測、工程效益評估、環保疏浚成本以及工程招投標中需要注意的事項等進行了詳細的闡述,對國內外重要環保疏浚工程項目實例進行了論述。
本書以大量的工程實踐為基礎,較為系統、地論述了湖泊河流環保疏浚的理論、技術方法和工程應用。
金相燦,男,中國環境科學研究院研究員,水環境研究所前所長,973國家重點基礎研究"湖泊富營養化與水華發生機理研究"項目首席科學家;主持完成了4項國家科技攻關專題與其它科研課題及工程可研40多項,獲得科技進步獎國家二等獎2項,部級一、二等獎3項。
前言
第1章環保疏浚的理念與工程效益
1?1環保疏浚理念
1?1?1環保疏浚的定位——湖泊河流水污染治理工程技術
1?1?2環保疏浚的對象——湖泊河流水體污染底泥沉積區
1?1?3環保疏浚的理念——以湖泊河流水污染防治理念為指導
1?2環保疏浚的工程效益
1?2?1環保疏浚目的
1?2?2工程效益
1?3環保疏浚技術的應用條件
1?3?1外源污染控制和治理是環保疏浚實施的基礎和前提條件
1?3?2局部重點疏挖治理符合湖泊生態學規律和經濟水平現狀,是環保疏浚的
重要原則
1?3?3環保疏浚需與生態重建有機結合才能達到良好效果
參考文獻
第2章污染底泥分類及疏浚要求
2?1污染底泥分類
2?1?1營養鹽污染底泥
2?1?2重金屬污染底泥
2?1?3有毒有害有機污染底泥
2?2環保疏浚要求
2?2?1營養鹽污染底泥環保疏浚技術要求
2?2?2重金屬及有毒有害有機污染底泥環保疏浚技術要求
參考文獻
第3章環保疏浚工程的總體設計
3?1環保疏浚工程的指導思想
3?2環保疏浚工程設計的技術路線
3?3環保疏浚工程方案設計
3?3?1工程區調查與勘測
3?3?2工程區劃分與工程量估算
3?3?3疏浚方案設計
3?3?4工程投資與效益估算
3?4環保疏浚工程的設計要求
3?4?1環保疏浚工程階段劃分
3?4?2研究設計階段的具體要求和內容
參考文獻
第4章環保疏浚的技術特點
4?1勘測與薄層疏浚
4?1?1現場勘測精度要求高,需要檢測底泥的物理化學性質
4?1?2要選擇適宜的環保疏浚施工設備以滿足工程需要
4?1?3施工過程中需要進行監控
4?2細顆粒去除與防擴散
4?2?1細顆粒及其擴散途徑
4?2?2施工過程中的防擴散
4?2?3輸送過程中的防擴散
4?2?4余水處理
4?3污染底泥的處理與處置
4?4環保疏浚中的生態特點
4?4?1環保疏浚與生態修復相結合
4?4?2合理確定工程實施時間
參考文獻
·iv·第5章環保疏浚工程的勘測
5?1疏浚區底泥污染物勘測
5?1?1項目建議書前期調查采樣設備
5?1?2項目建議書前期調查采樣點位與布設
5?1?3樣品層次劃分
5?1?4樣品分析
5?2污染底泥垂直深度勘察
5?2?1定位方式和設備
5?2?2采樣設備
5?2?3采樣間距
5?2?4精度要求
5?3底泥環保疏浚范圍的確定
5?3?1頂板圖測量
5?3?2底板圖繪制要求
5?4疏挖區底泥物理力學指標的確定
5?4?1指標確定
5?4?2試驗方法及設備
5?5堆場勘測
5?5?1堆場測量
5?5?2堆場勘察
5?5?3堆場周邊地質調查
5?6輸送路線及回水路徑的調查與勘測
5?6?1輸送路線的調查與勘測
5?6?2回水路徑的調查與勘測
第6章環保疏浚設備及其選擇
6?1國外環保疏浚設備及其發展
6?1?1環保疏浚設備的特點及組成
6?1?2國外環保疏浚設備介紹
6?2環保挖泥機具
6?2?1IHC環保絞刀
6?2?2國產環保疏浚絞刀
6?2?3KURINSUIPA 2號挖泥船的環保挖掘頭
6?2?4美國Cable Arm公司生產的環保型抓斗
6?2?5TOYO高濃度泥漿挖掘與泵送系統
6?2?6刮掃式挖掘頭
6?3定位監控疏浚系統
6?3?1系統組成
6?3?2系統功能
6?3?3應用情況
6?4環保疏浚設備選擇
·v·6?4?1污染底泥性質與物理狀態
6?4?2疏浚施工環境與條件
6?4?3不同環保疏浚設備綜合性能比較
第7章污染底泥疏挖設計
7?1疏挖方案制定基礎
7?1?1污染底泥的分布與工程實施重點區
7?1?2考慮生態修復條件
7?2疏挖區劃分
7?2?1劃分原則
7?2?2劃分方法
7?2?3疏浚工程量計算方法
7?3疏浚施工方法
7?4設計施工水位的確定
7?5環保疏浚施工工藝流程
7?6污染底泥輸送方式
7?6?1管道輸送
7?6?2汽車輸送
7?6?3船舶輸送
第8章堆場選擇與設計
8?1堆場選擇
8?1?1選擇原則
8?1?2堆場的確定
8?2堆場設計
8?2?1堆場型式
8?2?2堆場容積
8?2?3圍埝設計
8?2?4堆場排水口設計
8?2?5余水應急凈化處理設施
8?3堆場外排水通道設計
8?3?1排水通道選線原則
8?3?2結構型式
8?3?3排水通道流量計算
8?4臨時堆場恢復
8?5堆場的后處理
8?5?1堆場快速脫水
8?5?2堆場快速植草
參考文獻
·vi·第9章疏浚污泥的余水處理
9?1余水處理標準的確定
9?1?1主要控制污染物
9?1?2余水處理建議標準
9?2余水處理設施與措施
9?2?1余水處理量的確定
9?2?2余水處理的堆場結構設計與疏浚作業合理安排方法
9?2?3余水投藥促沉方法
9?2?4余水處理構筑物設計
9?3其他余水處理新技術
9?3?1含重金屬余水處理技術
9?3?2含有毒有害難降解有機物余水的處理工藝
9?3?3含重金屬和有毒有害難降解有機物復合污染余水的處理工藝
參考文獻
第10章環保疏浚的防二次污染
10?1防細顆粒的擴散
10?1?1防細顆粒的擴散工藝與設備
10?1?2防細顆粒擴散效果檢測
10?2疏浚過程中的防臭
10?2?1臭味成分的測定
10?2?2臭氣的控制
10?3堆場的防二次污染措施
10?3?1堆場圍堰防側滲
10?3?2堆場底部防滲設計
10?3?3堆場頂部防沖刷
10?4污染底泥堆場土壤生態修復
10?4?1含營養鹽底泥堆場土壤生態修復
10?4?2重金屬污染堆場土壤生態修復
10?4?3有毒有機污染物堆場土壤生態修復
10?5管理措施
參考文獻·vii·
第11章疏浚污泥的無害化與資源化利用
11?1污染底泥無害化
11?1?1物理化學法
11?1?2生物工藝
11?2底泥資源化利用
11?2?1制造建工材料技術
11?2?2土地利用技術
11?3其他無害化、資源化利用新技術
11?3?1其他底泥無害化技術
11?3?2其他底泥資源化利用技術
參考文獻
第12章環保疏浚工程施工組織設計方案
第13章工程監理與環境監測
13?1工程監理
13?1?1疏浚監理
13?1?2堆場監理
13?2環境監測
13?2?1設計階段的環境監測
13?2?2施工期間的環境監測
13?2?3施工結束后的環境監測
13?3污泥堆場環保監測
第14章工程效益評估
14?1環境效益
14?1?1污染物去除量
14?1?2對水質改善或水華控制的作用
14?1?3對水環境其他功能的效益
14?2社會效益·viii·
14?2?1改善生態質量,增強城市形象
14?2?2防洪減災
14?2?3改善農業生態效益
14?2?4確保飲用水安全,維護社會穩定
14?3經濟效益
14?3?1旅游業
14?3?2其他產業
14?3?3環境產品、環境技術服務
參考文獻
第15章環保疏浚成本
15?1環保疏浚成本特點
15?2環保疏浚特有成本
15?2?1專利費用
15?2?2環保措施費
15?2?3余水處理工程費
15?2?4應急措施費用
15?3國民經濟評價中的環保疏浚工程的不確定性分析
15?3?1不確定性產生的原因
15?3?2不確定性分析的內容和方法
15?3?3敏感性分析
第16章工程招投標中的注意事項
16?1招標文件內容特點
16?1?1考核內容
16?1?2驗收標準
16?1?3計量方式
16?1?4設備要求
16?1?5工程量清單的編制要求
16?2投標文件內容特點
16?3評標方法
16?3?1經評審的低投標價法
16?3?2綜合評估法
16?3?3其他評標方法
·ix·附錄A工程案例
A1滇池底泥環保疏浚工程
A1?1主要技術指標
A1?2工程技術特點
A1?3工程實施效果
A1?4相關圖片
A2巢湖底泥環保疏浚工程
A2?1主要技術指標
A2?2工程實施效果
A3霞浦湖底泥環保疏浚工程
A3?1工程實施背景
A3?2湖水水質
A3?3藍藻的發生
A3?4底泥疏浚
A3?4?1疏浚區域和疏浚底泥數量
A3?4?2疏浚深度和去除效率
A3?4?3底泥疏浚船
A3?4?4中繼輸泥船
A3?4?5底泥處理地
A4荷蘭Ketelmeer湖底泥環保疏浚工程
A4?1疏浚工程實施的背景
A4?2疏浚工程概況
A4?3疏浚底泥的處置
A5英國泉湖公園環保清淤工程
A6佛羅里達州South Longboat Key地區疏浚工程
A7武鋼北湖污水港環保清淤工程
A8滇池福保灣沿岸基底修復示范工程
A8?1示范工程位置與規模
A8?2技術路線及主要工程內容
A8?3清潔底泥疏挖及吹填工程設計
A8?3?1工藝流程
A8?3?2疏挖工程量的計算
A8?3?3疏挖設備的選擇
A8?3?4疏挖設計參數
A8?3?5排泥管線布設與泄水口設置
A8?3?6疏挖吹填工期的確定
A9洱海底泥環保疏浚工程
A9?1工程位置與規模
A9?2主要工程內容
A9?3主要技術指標
A9?4工程技術特點
A9?5工程實施效果
A9?5?1環境效益
A9?5?2社會效益·x·
第1章環保疏浚的理念與工程效益
在國內,人們對于環保疏浚的認識還很有限,尤其是對環保疏浚在湖泊與河流水污染治理中能發揮什么作用、如何發揮作用、在什么情形下發揮作用等這些問題認識還不十分清楚。本章立足于湖泊與河流水污染治理和生態修復,闡述環保疏浚技術的定位、應用、工程效果與理念。
1?1環保疏浚理念1?1?1環保疏浚的定位——湖泊河流水污染治理工程技術環保疏浚技術作為湖泊河流水污染綜合治理技術體系的重要組成部分(圖1?1),是環境工程技術之一,是底泥污染控制的一項十分有效的措施[1]。圖1?1湖泊河流水污染治理工程技術體系圖在日本、美國與歐洲等諸多國家的湖泊、港口與河流污染治理中是常采用的技術[2],近十多年來在我國的太湖、滇池、巢湖、洱海也進行了一定的工程實踐,正逐步成為我國湖泊河流水污染治理的重要技術手段。應將環保疏浚技術與湖泊河流水污染綜合治理的其他技術綜合考慮,統一設計,形成一體,將其孤立地進行討論是不適時宜的[3]。
1?1?2環保疏浚的對象——湖泊河流水體污染底泥沉積區
環保疏浚技術與其他技術一樣,有其適合的工程對象與實施條件,它主要適用于湖泊河流水體底泥污染嚴重的水域,如污染河流入湖口、城市污水排放下游水體、礦山廢渣排放區、人工水產養殖區以及其他原因引起的湖泊河流水體底泥污染區等(圖1?2)。底泥尚未遭到污染的水體一般無需采取疏浚工程措施。同時值得注意的是,即使湖泊河流底泥受到污染,也未必一定需要進行環保疏浚這類工程措施,這主要取決于底泥的污染類型、程度與特征。
圖1?2水體污染底泥沉積區示意圖
通常,需要采取環保疏浚工程措施的水域滿足以下條件:
(1) 污染底泥沉積厚度較大,污染物含量較高;
(2) 水?底泥界面處于缺氧或嫌氧狀態;
(3) 水生生物以缺氧或嫌氧條件下存活的種類為主;
(4) 重金屬或有毒有機物污染嚴重的沉積區底泥;
(5) 其他特殊環保要求。
1?1?3環保疏浚的理念——以湖泊河流水污染防治理念為指導
環保疏浚技術作為湖泊河流水污染綜合防治技術體系中的重要組成部分,在采取湖泊河流環保疏浚措施時,無論在方案規劃、工程設計,還是在施工中,均應遵循河流、湖泊水污染防治理念,即:從流域高度出發,將控制外源、生態修復與生境改善(包括環保疏浚在內)及流域管理相結合,綜合