挖槽疏浚在太湖生態清淤中應用研究

沈愛春

（太湖流域管理局水文水資源監測局，214024，無錫）

太湖水環境綜合治理作為國家工程已被提上議事日程，措施正在逐項落實。出于治理太湖局部內源需要，修復水生態的底泥清淤試點工作已經展開。太湖湖底大量的流泥應是清淤的重點，但是由于生態清淤技術的成本較高、規模較小、占用大量堆場、淤泥再次污染等問題，建議太湖清淤與挖槽疏浚并舉的模式，以克服上述諸問題，并擴大內源治理的效果。

一、太湖污染底泥特點

污染底泥分布廣泛。水利部太湖流域管理局《太湖污染底泥疏浚規劃總報告》（以下簡稱總報告）研究表明，太湖底泥淤積面積1547 km2，占全太湖面積的66%，底泥總蓄積量為19.1億m3，其中淤泥量 16.8億 m3，流泥量2.33億m3，流泥量占總蓄積量的12%。

污染物富集于底泥表層的流泥中。總報告的研究結果同樣表明，底泥污染物質含量較高的是竺山湖、梅梁湖、貢湖、東太湖等湖灣，在這些湖灣，底泥污染物分層含量一般呈上高下低的趨勢，并且集中在底泥淺層0～20cm的區域。這個分層區域基本為流泥。

流泥極易受風影響懸起，對水質產生不利影響。太湖北湖心區水面開闊，長年風力要大于周邊地區，沒有淤積，湖底幾乎為硬底。根據太湖流域管理局水文水資源監測局現場調查情況，由于太湖是典型的淺水型湖泊，在大風天氣下，太湖湖水透明度會明顯降低，出現全湖性水質變差的情況，在大風天氣過去1～2天后，監測太湖水質，全湖水質有時仍會出現異常情況。由于太湖水面開闊、水流緩慢，全湖區短歷時的水質變劣，可以斷定和入湖河口的水質沒有太多的關聯性，主要是大風天氣產生波浪，攪起湖底表層富含污染物質的流泥所致。南京地理與湖泊研究所研究認為，太湖中幾乎所有的“湖泛”問題均有底泥的參與。

在風力作用下，流泥“行蹤不定”，風力助推流泥向下風湖區聚集。太湖盛行東南風，富含污染物的流泥有向北、向西等下風湖區移動的趨勢。太湖底泥以有機污染為主，處于風向下風的竺山湖、梅梁湖、貢湖等北部湖灣底泥中有機質、總磷、總氮相比全湖均值含量要高，其最大值約為全湖平均值的7～8倍。北部湖灣內源的過度積累，除沿岸河道的輸入外，還有湖灣位置及構造特點易于接納上風湖區輸入的污染物。太湖富營養化嚴重，北部湖灣以及西部沿岸區大量聚集的藍藻并非全為原位生長，至少有一部分是從風向的上風湖區吹過來的。

二、太湖生態清淤理念

1.生態清淤的特點

早期，利用生態清淤技術清除底泥富含污染物的上覆層難以取得理想的效果。1997年東太湖清淤時，水色渾濁，透明度一度降到5cm以內，并且渾水大范圍擴散，而在清淤前，100cm水深左右的湖區可以清澈見底，河口透明度可達100cm以上。利用生態清淤技術清除湖底上覆層底泥（一般選擇40cm左右，亦即富含污染物質的表層底泥），出發點是有效去除表層的污染物質，達到去除多年累積于湖底污染物的目的。生態清淤時，機器的動作，極易攪動湖底表層流泥，清淤機械在吸走部分泥漿水的同時，也加劇了流泥的迅速懸起和擴散。生態清淤相比河道拓浚，對湖底的攪動作用已降低了很多，這也是生態清淤的關鍵技術要求，但是攪動問題是無法避免的。近年，生態清淤技術著力于如何避免機械動作對表層流泥攪動影響的研究，并取得一定效果。但是，生態清淤技術難以實現大規模作業。

太湖污染底泥堆放和處理已成為各方關注的重點。太湖污染底泥清出量大，需要占用很多土地。同時，為避免二次污染，需要對污染底泥進行處理。

2.生態清淤效果的有限性

受經濟、技術等因素制約，太湖可清淤范圍有限。根據總報告規劃，確定的疏浚面積近100 km2，占太湖有泥區約6%，疏浚區域包括太湖北部的竺山湖、梅梁湖、貢湖以及太湖東部的東太湖等，疏浚工藝以環保絞吸式挖泥船為主，并對23個重點入湖河口開展抽槽疏浚。

生態疏浚短時間內局部效果明顯，由于生態清淤的范圍有限，現有生態清淤理念難以有效去除太湖中廣泛分布、污染物含量較高的流泥。

清淤范圍基本圈定在北部三湖灣和東太湖區域。特別是北部三湖灣清淤后，由于太湖中流泥不斷的輸入，恐難較長時間維持清淤初期的效果。

三、挖槽疏浚的思路及其主要優點

1.挖槽疏浚的思路

開闊水面挖槽需橫切或斜切東南風向。由于太湖水淺，風浪對表層流泥有搬動能力，在向下風湖區搬動的過程中，風一旦停止，搬動的流泥會就近沉降。橫切或斜切風向挖槽，就是要保證盡可能多地使被搬動的流泥能在槽區范圍內沉降。

風浪對湖底有一定的作用深度，大風天氣作用深度更大。挖槽深度要超過風浪對湖底的作用深度，并留有余度，以保證挖槽區內沉降的流泥不至由于風力作用被再次懸起。

槽區除保證一定的深度外，還應保證一定的寬度和長度，能夠承接一定量的流泥，否則，一旦歸槽的流泥量比較大，槽區收集被風浪懸起流泥的作用會很快消失。

北部湖灣部可在“口袋”口部挖槽。北部湖灣如“口袋”狀，口朝太湖區，在“口袋”的口部挖槽，既能維持湖泊的開放性，又能從湖底阻斷部分流泥的輸入。

風向下游的近岸區可局部挖深，起收集流泥的作用。

2.主要優點

①挖槽疏浚，收納流泥，可擴大清淤效果，有利削減整個太湖內源。挖槽形成的槽區起到收納、穩定流泥的作用。不斷有流泥進入槽區沉淀下來，槽區一旦淤滿，對槽區進行清淤，可形成太湖持續“抽脂”的固定模式，可在固定區域內有效去除“行蹤不定”的流泥。槽區可對其周邊一定范圍流泥歸槽起拉動作用。流泥比較多的區域，槽區會在較短時間內淤滿，更加說明挖槽疏浚的必要性。

②清淤技術簡單。挖槽疏浚不必再顧忌清淤技術的選擇，可廣泛選擇河道拓浚技術，進行大規模作業，清淤成本降低。

③挖槽疏浚可結合其他工程建設大規模利用土資源的需求，降低生態清淤的成本，擴大挖槽疏浚的范圍。結合太湖污染底泥治理，合理利用湖盆土資源是緩解建設用土緊缺狀況的有效途徑。挖槽疏浚，表層淤泥量相對較少，大多是湖底深層硬質土壤，清出的有一定含水量的土壤晾干后，可進行土資源的有效（或簡單處理）利用。

四、流泥歸槽的可能性和在太湖湖底形成流泥堆泥場的設想

1.流泥歸槽的可能性

太浦河入東太湖河口，1997年抽槽挖深，2003年調查發現已有一定程度的淤積，淤泥性狀為灰黑色居多，含水率較高，用抓斗抓上岸倒出后很快在地面上攤開，說明槽區再次淤積以流泥為主。2003年調查貢湖時發現，貢湖清淤湖區有回淤現象。

2.在太湖湖底形成流泥堆泥場的設想

太湖內3個明顯的淤積帶猶如巨型水下堆泥場，泥量占到太湖總蓄積量的2/3。3個蓄積帶底泥厚度平均超過1.5 m，最深處淤深9 m，假如3個淤積帶沒有淤泥，則均為相對的深水區域，南北兩個蓄積帶并有古河床之說。由于水深達到一定深度，風力產生的湖流就對其失去了搬移能力，沉降于槽區的流泥不致再被懸起。故而，除槽區自身對周邊流泥的拉動作用外，在風生流作用下，槽區不斷接納更大范圍特別是湖流上游區的流泥，顯然槽區在發揮著堆泥場的作用。

五、對湖灣水生態的影響

對湖灣實施單純的生態清淤，其生態系統的修復能力較強，湖灣受損的水生態很快會得到太湖大水體的補充。挖槽疏浚在阻斷部分流泥向湖灣輸入的同時，也一定程度割斷了槽區兩側底棲生物的交流與互補，但是，由于湖灣“口袋”口部水面寬闊，湖灣口部挖槽只能是局部的，不會將湖灣和太湖大水體完全割斷，可以設想的是可能減緩了湖灣生態修復的時間。

六、主要結論和建議

1.主要結論

挖槽的目的就是收納流泥，讓“行蹤不定”的流泥有個穩定的“居所”；形成有利于清除流泥的固定場所；或者在槽區形成流泥堆泥場，使得富含污染物的流泥逐步集中，并穩定于湖底，逐步減少流泥大范圍和水體反復混合的機會，達到減弱太湖流泥作用于水體、降低水質受流泥作用而惡化的目的。在槽區淤滿時亦可采取清淤的方式，將流泥吸出，持續發揮槽區收納流泥、穩定流泥的作用。在太湖不同湖區挖漕后短期內不一定能取得明顯的效果，但從長遠看，相比于生態疏浚，挖槽疏浚或許會在更大范圍、更深層次解決表層淤泥的出路問題，提高內源治理的效果，并能更長時間維持湖灣生態清淤的效果。

挖槽疏浚比生態清淤成本低廉，可實現大規模作業。挖出的淤泥中含有大量的硬質土，通過土資源的利用可減少堆場，亦不需作防止二次污染的復雜處理。

2.建議

一般來說，大風天氣條件下，無法開展對太湖水質的監測工作。建議采取必要措施，創新監測方式，監測大風天氣條件下太湖的水質狀況及懸浮物含量，進一步檢驗流泥對太湖水環境影響的程度和流泥懸浮、移動情況。

進一步加強對太湖已清淤區域的調查，檢查其回淤情況，對比回淤淤泥和流泥的物理、化學特性，為持續改進太湖生態清淤工作提供參考依據。

[1]水利部太湖流域管理局.太湖污染底泥疏浚規劃總報告[R].2007.

[2]成新，江溢，蔣英姿.太湖底泥與污染情況調查[G].太湖高級論壇交流文集，2004.

[3]水利部太湖流域管理局.太湖底泥與污染情況調查報告[R].2006.