無錫市閭江大堤擋藻工程措施淺析

(無錫市水利設計研究院有限公司，江蘇 無錫 214023)

無錫市閭江大堤擋藻工程措施淺析

陳科巨呂曉威何建棟

(無錫市水利設計研究院有限公司，江蘇 無錫 214023)

閭江大堤位于太湖水域重要水質保護區，現急需對大堤沿線藍藻采取工程措施加以治理。由于大堤沿線分布大片蘆葦，給藍藻打撈帶來困難，擬采取擋藻圍堰來阻止藍藻進入蘆葦叢。根據施工條件，選取預制樁、木樁、固濱籠網箱三種擋藻圍堰，比較分析優缺點，選定固濱籠網箱作為擋藻工程措施。本文對固濱籠網箱的工程設計、建設與管理、效益分析等進行具體闡述，以期為同類工程提供借鑒。

閭江大堤；擋藻圍堰；固濱籠網箱；工程設計

1 概 述

無錫市地處長江三角洲中部，其所屬的太湖流域是國務院1992年批準的12個國家級旅游度假區之一，可開發的水利資源十分豐富。然而，2007年藍藻事件的爆發引發了廣大市民對太湖水質的擔憂，給城市供水安全帶來巨大隱患。目前，在“科學化監測、機械化打撈、專業化隊伍、工廠化處理、資源化利用、市場化運作”[1]的藍藻專項處理工作機制下，太湖流域的除藻工作已經取得了初步進展。

閭江大堤位于太湖水域的重要水質保護區，大堤沿線隸屬于馬山太湖旅游度假區，且已建成為重要的旅游交通景觀路線。閭江大堤沿岸水域水質情況和藍藻污染防治情況直接關乎無錫市旅游產業的發展態勢，現急需對大堤沿線的藍藻采取工程措施加以治理，以達到保護湖濱景觀、改善生態環境的目的。

2 必要性分析

2.1 工程區現狀

無錫市屬亞熱帶濕潤季風氣候區，地表水系發育，河湖水位變化與降水量年際、年內變化基本一致。太湖是中國第二大淡水湖，湖泊面積2427.8km2，平均水深不到2m。太湖流域藍藻水華現象十分嚴重，據不完全統計，2007—2013年無錫市共打撈藍藻545余萬t，由此可見其除藻任務繁重。

閭江大堤岸邊分布有大片蘆葦，蘆葦叢寬度多為40～60m。其中，3.50～4.00m高程蘆葦叢寬度為20～60m，2.80～3.50m高程蘆葦叢寬度為10～50m。每年6—9月，太湖藍藻瘋狂生長、集中爆發，而此時流域內盛行東南風，藍藻極易順風漂至閭江大堤淺灘區，積聚不散。一旦藍藻進入蘆葦叢，極易附著其上，難以打撈清除[2-4]。

2.2 存在問題

太湖地區人口密度已達每平方公里1000人左右，是世界上人口高密度地區之一。城市化進程加快、工業經濟迅猛發展、外來人口增多使得城市工業和生活污水排入量迅速增大，給太湖河網帶來巨大的氮磷污染源。同時，伴隨全球氣溫變暖，環太湖區域冬春季溫度逐年上升，導致越冬藻類數量提升和爆發性生長期提前[5]。以上諸多因素都給太湖藍藻爆發提供了誘因，加之近期太湖流動緩慢、蒸發量大，水循環能力和自凈能力明顯減弱，必須采取人工措施對藍藻進行預防。

閭江大堤沿線附近分布大量蘆葦叢，給藍藻打撈帶來困難，必須采取合理的工程措施將藍藻與蘆葦叢隔離開來，阻止藍藻進入淺灘區蘆葦叢，防止藍藻大面積富集，避免藍藻堆積腐爛現象出現。

3 工程措施比選

為阻止藍藻順風向進入蘆葦叢，計劃在閭江大堤的堤沿岸蘆葦叢外側新建擋藻圍堰工程，將藍藻隔絕在蘆葦叢之外，以防止藍藻大面積富集在淺灘區蘆葦叢中。本文列舉三種常見的擋藻圍堰工程措施，根據工程區具體情況進行比選。

3.1 預制樁方案

預制樁方案為沿蘆葦叢外側布設一排預制鋼筋混凝土樁，用以阻止藍藻進入淺灘區，沿線總長度120m。選用預制樁邊長為0.15m×0.15m，樁長5m，樁中心距0.333m。

其優點包括以下幾個方面：

a. 太湖風浪較小時可以有效阻止藍藻進入淺灘區蘆葦叢，即使風浪較大，藍藻被水體攪動，也很難大面積富集。

b. 采用預制樁外覆鋼筋混凝土，能有效發揮擋藻作用，還可承受較大的風浪沖擊。

c. 有利于對藍藻進行集中導流和打撈。

其缺點包括以下幾個方面：

a. 施工周期較長。

b. 工程投資相對較大。

c. 采用預制樁需提前與生產廠家進行溝通。

3.2 木樁方案

木樁方案為沿蘆葦叢外側修筑一條木樁圍堰，阻止藍藻進入淺灘區，沿線總長度120m。木樁規格為5m長圓木樁，樁中心距0.333m，梢端直徑不小于16cm。為增強圍堰抵御風浪的能力，在樁身及周圍外覆鋼筋混凝土。

其優點包括以下幾個方面：

a. 太湖風浪較小時可以有效阻止藍藻進入淺灘區蘆葦叢，即使風浪較大，藍藻被水體充分攪動，也很難大面積富集。

b. 采用木樁外覆鋼筋混凝土，能有效發揮擋藻作用，還可承受較大風浪沖擊。

c. 有利于對藍藻進行集中導流和打撈。

其缺點包括以下幾個方面：

a. 施工周期較長。

b. 工程投資最大。

3.3 固濱籠網箱方案

固濱籠網箱方案為沿淺灘區蘆葦叢外圍鋪設固濱籠網箱，沿線總長度120m。固濱籠網箱是由各種網孔規格的格賓網片按照行業標準規范組裝而成。其基本原理是在整體的鋼絲籠網墊中填充塊石，石塊之間的間隙為水體流動創造了條件，其生態效果較好[6]。

其優點包括以下幾個方面：

a. 太湖風浪較小時可以有效阻止藍藻進入淺灘區蘆葦叢。即使風浪較大，藍藻被水體充分攪動，也很難大面積富集。

b. 工程在擋藻的同時，生態效果良好，具有一定的抗擊風浪能力。

c. 有利于對藍藻進行集中導流和打撈。

d. 工程投資相對較小。

其缺點為灘地高程低于常水位時，水下施工有一定難度。

經過分析比較，閭江大堤擋藻工程確定采用固濱籠網箱方案。

4 工程措施實施

4.1 工程設計

閭江大堤擋藻圍堰工程采用固濱籠網箱結構形式。每層網箱高度為1m，共布置兩層網箱，上層網箱寬1m，下層網箱寬2m，網箱下布置30cm的網墊。網箱采用包塑鍍鋅鋼絲，內裝石料。新建擋藻圍堰斷面如下圖所示。

新建擋藻圍堰斷面圖(單位：mm)

新建固濱籠網箱擋藻圍堰120m，圍堰背水面覆蓋一層土工布后回土種植蘆葦3000m2，對打撈區域進行清淤土方約3000m3。工程為太湖藍藻處理工程的配套項目，工程等別確定為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級。

4.2 建設與管理

嚴格按照建設項目基建程序要求，實行項目法人制、招標投標制、合同管理制和建設監理制度四項制度，確保工程順利進行。

該工程由項目法人組成項目部，負責工程的建設管理工作，勘測設計、監理、施工單位互相配合，各負其責，確保工程安全進行。相關各方做好質量控制、進度控制、投資控制、安全控制等工作。

工程建成后，根據各行政區域劃分及部門職能，明確日常管理單位。主要涉及藍藻打撈、管道輸送、調峰、處理等環節，具有一定的復雜性，需要統一調度才能保證正常運行。

4.3 效益分析

通過實施閭江大堤擋藻圍堰工程，可有效改善閭江大堤沿線區域生態環境質量，創造人水和諧的優良環境，促進當地旅游事業和經濟社會的可持續發展。同時，工程的實施，可有效阻止藍藻進入淺灘區蘆葦叢，保護了區域水體不受藍藻污染，節約了人工打撈的用工成本。

5 結 語

無錫市地處長江三角洲中部，隸屬于太湖流域，受2007年藍藻污染事件影響，現持續關注除藻技術研究。閭江大堤位于太湖水域的重要水質保護區，是重要的旅游交通景觀路線，現急需對大堤沿線的藍藻采取工程措施加以治理。

閭江大堤沿線分布有大片蘆葦，給藍藻打撈帶來困難，擬采取擋藻圍堰工程措施來阻止藍藻進入淺灘區蘆葦叢，防止藍藻大面積富集。本文根據閭江大堤的施工條件，有針對性地選取三種常見的擋藻圍堰：預制樁、木樁、固濱籠網箱，同時分別列取了各自的優缺點進行比較分析，最終選定工程投資小、具有生態功效的固濱籠網箱圍堰作為擋藻的工程措施。

該工程實施后，太湖的水質富營養化程度一定程度上減輕，為地區的社會經濟可持續發展提供條件，也有利于太湖局部區域水質的改善，具有較為顯著社會效益和生態環境效益。

[1] 張艷晴, 畢雪娟, 閆暉敏, 等. 太湖地區貢湖灣生態修復區圍隔系統消浪擋藻技術研究[J]. 安徽農業科學, 2016(2): 142-145.

[2] 韓濤, 范云龍, 張路, 等. 傀儡湖供水口圍欄擋藻效果及數值模擬[J]. 環境科技, 2013, 26(1): 32-35.

[3] 秦伯強, 胡維平, 劉正文, 等. 太湖水源地水質凈化的生態工程試驗研究[J]. 環境科學學報, 2007, 27(1): 5-12.

[4] 董軍, 施永生. 除藻技術的現狀分析及瞻望[J]. 水科學與工程技術, 2007, 2007(4): 34-36.

[5] 沈昆根, 姚俊杰. 新型人工浮床在城市中小河道治理中的應用[J]. 水資源保護, 2008(S1): 72-73.

[6] 何嘉輝, 潘偉斌, 劉方照. 河流線型對河流自凈能力的影響[J]. 環境保護科學, 2015(2): 43-47.

AnalysisonalgaeretainingprojectmeasuresinWuxiLüjiangLevee

CHEN Keju, Lü Xiaowei, HE Jiandong

(WuxiWaterConservancyDesignResearchInstituteCo.,Ltd.,Wuxi214023,China)

Lüjiang Levee is located in the important water quality protection area of Taihu Lake. Currently, it is urgent to take some engineering measures to control the cyanobacteria along the levee. Since excessive reeds are distributed along the levee, it is difficult to salve cyanobacteria, and algae retaining weir will be adopted to prevent cyanobacteria from entering into the reeds. Three kinds of algae retaining weirs can be selected according to the construction conditions, namely prefabricated piles, wooden piles and gabion cages. The advantages and disadvantages are analyzed and compared. Gabion cages can be selected as the algae retaining project measures. In the paper, the engineering design, construction and management as well as benefit analysis of gabion cages, etc. are concretely described, thereby providing reference for similar projects.

Lüjiang Levee; algae retaining weir; gabion cages; engineering design

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.011.018

TV698

B

1005-4774(2017)011-0074-03