玄武湖北湖清淤及生态修复方案

摘 要：为使湖区水质得到有效改善, 整个景观生态环境更加和谐, 在科学的清淤理念指导下设计出切实可行的北湖清淤施工方案, 同时，又提出了清淤前后生态保护与修复方案相结合的综合整治措施。

关键词：清淤理念；施工方案；生态保护；生态修复措施

中图分类号：X32文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)05-0085-03

1 工程概述

玄武湖位于南京城中，是钟山脚下的国家级风景区、江南三大名湖之一，也是江南最大的城内公园。巍峨的明城墙、秀美的九华山、古色古香的鸡鸣寺环抱其右，占地面积472 hm2，其中水面368 hm2、陆地104 hm2，是古都南京名胜古迹的荟萃之地，全市最大的综合性文化娱乐休息公园。为了进一步改善玄武湖的水环境和环湖景观，玄武湖清淤。本次北湖一期清淤工程施工范围包括南部水域B1区和东部水域B5区两个(见图1)。

2 制定清淤方案的原则

2.1 制定清淤方案总体原则

根据对道路交通、周边环境等考察，要求高度文明施工；施工过程中，要对周边环境、绿化以及现有市政配套设施进行保护；工程工作面大，给施工设备调配及管理带来不便。根据以上的工程特点，依据南京市建委关于玄武湖清淤工程的意见和已批准的《南京玄武湖疏浚工程可行性论证报告》[1]中确定的设计原则、设计方案、技术要求等资料，有针对性地进行清淤工程设计，旨在为北湖清淤工程施工提供完整、详实的施工指导。因此设计的总体原则为：

(1)工程投资少，清淤效果好，运行稳定，便于管理。

(2)清淤设备操作方便，噪音和2次污染小，施工过程不受天气影响。

(3)清淤工程对玄武湖公园景观和玄武湖水质不会造成显著影响。

(4)清淤工程不影响玄武湖公园的正常开放，对游客观光、居民生活及城市道路正常通行的影响控制在最小范围。

2.2 制定清淤方案的技术原则

根据一期工程的实际特点和清淤的理念，在技术上有两条重要的原则:

(1)清淤厚度：为了维护湖泊生态系统结构的稳定，根据现场实际情况，北湖B1区清淤厚度确定为0.45m，B5区清淤厚度确定为0.45m，避免超挖或欠挖。

(2)施工过程中保护好玄武湖北湖各护岸压载抛石（包括压载平台和护脚斜坡段），湖岸沿线2m范围内不清淤。

3 清淤施工方案

3.1 清淤主要设备选择

依据《疏浚工程技术规范》[2]（JTJ 319－99），结合本次清淤工程的诸多特点和实际情况，采用斗容为0.75m3的铲斗式挖泥船[3]。设计铲斗式挖泥船日挖泥方量160m3。设计铲斗式挖泥船4台。施工流程为：挖泥船布锚定位驳船定位铲斗挖泥驳船驶至码头对淤泥进行处理运送淤泥出城。

3 施工操作要点

（1）开挖顺序：B1区由西向东开挖，B5区由东向西开挖，具体见图1。

（2）开挖前，根据清淤工程总体布置图，沿开挖轴线，每隔25m分别设置水上中线标旗和开挖边线标旗，挖泥船开挖施工中每个开挖断面前至少应有2个断面标旗。弯道段适当加密样标，每个开挖折线段沿开挖单道轴线延伸到岸边设置中线旗，以便挖泥船在转折部位的操作驾驶，每过一个转折点，挖泥船均要重新就位。

（3）样标放好后，测量人员指挥就位，根据淤泥分布平面和剖面图，挖泥船开挖时在不同桩号段采用分段开挖方式开挖。

（4）开挖选用0.75m3斗容铲斗式挖泥船。超宽超深检验单元和数量：每个断面（每5～10m一个断面）。检验方法：超深用回声测深仪检查，水砣校核，2m一个点，取平均值，超宽：在全部断面上测量，取各边平均值。

（5）横断面采取左右往复开挖，通过挖深控制仪确定铲斗下放深度，达到设计深度后施工船再往前移动，以确保清淤后的施工质量能够满足设计要求。挖泥船前移距可定为2m，控制好挖泥船每次向前移动的距离，以便做到清淤泥迹相重叠，避免漏挖现象出现。

（6）挖泥时控制好下铲斗的间距，一般重叠1/4～1/3的铲斗宽度，挖泥采取扇形开挖。

（7）挖泥操作过程中必须防止漏挖和超挖，避免铲斗碰损驳船，卸斗时力求把泥土全部卸入运泥设施中，吊机旋转应平稳，减少泥土溢出或斗口夹住的泥土滑出。

（8）淤泥开挖完成后，复测水下地形图，绘制与原始断面相应桩号断面图，核算清除淤泥工程量。

3.4 淤泥处理工艺

疏浚的淤泥用工程车运送至临时堆放场，进行淤泥沉淀脱水，处理后外运。本方案淤泥脱水采取自然沉淀法或絮凝沉淀法，水力停留时间为5～7天。雨季施工期，可采用絮凝沉淀法加快淤泥脱水速度，以此保证正常的施工进度。絮凝剂具体掺量按现场试验决定。

4 生态修复与环境保护方案

北湖清淤前后的生态修复与环境保护有以下两个方面：

（1）清淤过程中的生态保护方案[4]。

（2）清淤后生态修复与环境保护措施。

4.1 清淤过程中生态保护方案

4.1.1 控制清淤深度防止底泥再悬浮

清淤后要监测表层底泥中污染物的含量，分析评价清淤对污染程度重的底泥的清除效果，监测清淤扰动造成的污染物扩散范围、底泥的再悬浮程度，对清淤过程进行跟踪，实现环保清淤的目的。监测项目有：pH、SS、TN、TP、TOC、Hg、Cr、Cd、Pb、As。

4.1.2 清淤施工防污，保护现存的水生植物繁殖体

为减轻因机械搅动造成局部水域底泥中污染物的扩散而产生的短时影响，采取了以下措施：首先,选择合适的铲斗式挖泥船。适当的机械可以有效控制疏挖时对底泥及水体搅动的影响程度，此次清淤作业的铲斗式挖泥船，作业半径7.5m，工作效率为20m3/h。通过试挖作业监测，挖掘时污染物在水中扩散距离在20m以内，挖掘引起的混浊在挖泥船停机后6～8小时即可澄清。

其次，在挖泥船上配置DGPS 定位仪，辅以声纳探测仪，可有效提高清淤施工的精度；

最后，采用铲斗式挖泥船清淤，不可避免的会扰动底泥，造成底泥污染物的释放。因此，在清淤施工期间，考虑增加进水量，缩短换水周期，利用洁净水源冲污。

4.1.3 临时堆放场防污，防止水体2次污染

临时堆放场防污主要是防止底泥中有害物质的释放、尾水2次污染以及机械作业时产生的噪声污染。做好临时堆放场基底处理和防渗，防止高浓度污染物的尾水返流入湖体中，造成2次污染。尾水排放一定要经过处理，如经小型净化处理设施或氧化塘处理，达标后才能排放。4.2 清淤后的生态修复措施

4.2.1 种植水生植物

在疏浚区的岸边种植挺水植物和浮叶植物，在游船活动的区域培养和种植不同种类的沉水植物[5]。根据水位的变化及水深情况，选择乡土植物形成湿生－水生植物群落带。所选野生植物包括：黄菖蒲、水葱、萱草、荷花、睡莲、野菱等。植物生长能促进悬浮物的沉降，增加水体的透明度，吸收水和底泥中的营养物质，改善水质，增加生物多样性，并有良好的景观效果。

4.2.2 放养滤食性的鱼类和底栖生物

放养鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类和水蚯蚓、羽苔虫、田螺、圆蚌、湖蚌等底栖动物，依靠这些动物的过滤作用，减轻悬浮物的污染，增加水体的透明度。

4.2.3 清淤后修建生态护坡

玄武湖疏浚区采用以下两类护坡方式。

第1类：复合型生态护坡。利用天然石材、木材护底，设计平台，在平台上坡铺设草皮护坡，种植乔灌木，实行乔灌草相结合，固堤护岸。在平台下坡采用多孔无砂混凝土预制块，多孔无砂混凝土预制块中预留供植物生长的小孔。这样的护坡具有保护生态环境、营造河岸景观和净化水质等功能。

第2类：自然材料护坡。利用自然材料进行护岸，将直立的护岸方式改为缓坡型的。自然型护岸是选用天然的石材、木材等材料，按一定方式堆置在岸边（如枝岩互层法、大小石块自然堆积法等），在缝隙中种植植被，既可增强护岸抗冲刷能力，又能为水生生物提供附着、栖息和觅食的场所，游客也可以在岸边活动、满足人类亲水性的需求。

4.2.4 彻底切断外源污染

环湖“五大沟”雨污分流工程、玄武湖污水泵站增容改造和排污管道工程已经启动，“五大沟”即板仓沟、紫金山沟、唐家山沟、香料厂沟和老季亭沟，该工程有望解决五大沟渠给玄武湖带来的环境污染问题。此外，火车站站前游船码头旁的污染口、太平门污染口等污水排放依然存在，据检测污染口总氮总磷等指标超标2倍以上。

4.2.5 合理利用土地，减少水土流失

大量的雨水入湖，一方面增加了水质富营养化程度，另外也加速了湖区淤泥和腐殖质堆积的速度。因此，要合理利用景区的土地资源，保护好景区内和紫金山植被，减少土木工程、土壤等所流失的水土和营养。

5 结 语

玄武湖北湖富营养化严重，TN、TP含量高。北湖实施清淤后， TN、TP的含量将下降，结合生态修复措施，通过坡岸改造、放养水生动物、种植水生植物、环湖截污和保护植被，可使湖区水质得到有效改善,整个景观生态会得到修复和更加完善。

参考文献：

［1］ 河海大学.南京玄武湖疏浚工程可行性论证报告[R]. 2007.

[2]JTJ 319－99.疏浚工程技术规范[S]. 人民交通出版社.

[3] 查跃华,孙三梅.我国湖塘清淤机械现状及清淤技术发展趋势[J].中国农机化.2005(2).

[4] 黄满思,陈晓星.浅谈五里湖水环境综合整治思路[J].江苏水利，2002（4）.

[5] MollesM C．Ecology ：concepts and applications[ M].Boston ：McGr aw―Hill ,1999.

Plan of Xuanwu Lake Beihu Desilting and Eclogical Restoration

Wei Yong1,Dong Hui2

（1.Nanjing Xuanwu Lake Management Office,Nanjing 210009,China;

2.Nanjing Institute of Railway Teconology,Nanjing 210019,China）

Abstract: In order to improve the water quality and to ensure the natural and ecology landscape harmoniously coexisted of Xuanwu Lake, the paper designs Beihu feasible construction schemes with scientific ideas.At the same time ，some comprehensive countermeasures to combined ecological protection and the ecological restoration schemes.

Key words: working scheme; ecological protection; the ecological restoration schemes