高早明
摘 要：我国经济高速发展，河网水系地区的内河航道建设工程不断增加，建设的规模也在不断扩大，而在航道建设和运营过程中，不可避免地会对周边自然生态环境造成一定影响。为了及时有效地解决这类工程建设带来的环境破坏问题，保障航道建设质量的同时又能加强环保，本文就航道建设工程中面临环境保护问题进行分析，并结合嘉兴市相关工程案例详细介绍了环保措施，旨在为建设绿色可持续发展生态航道建言献策。
关键词：航道建设；
生态系统；
环境保护
1 前 言
内河航道具有运能大、成本低、污染轻等优势。嘉兴市内河水运资源丰富，近年来，通过杭平申线航道、京杭运河嘉兴段、湖嘉申线航道嘉兴段等航道改造提升，嘉兴市逐步形成了内河三级为主骨架的“三横三纵”航运网络，同时运输船舶大型化、标准化、专业化发展趋势明显，对于推进“陆转水”货物运输结构调整，实现“碳达峰、碳中和”的总体目标具有重要作用。
相对于内河航运的效率、安全、经济等因素，内河航道的建设及运营对局部环境影响表现出复杂性、长期性。航道建设中，桥梁改造提升、新建和加固维修护岸工程以及土方疏浚工程等对施工区域的生态系统会造成一定的不利影响，疏浚作业会干扰河床底质以及水体环境，造成出现悬浮颗粒物，从而影响水生动植物的生存空间；
硬质护岸工程建造阻断了水陆物质能量交換。运营期间，船舶在航行过程中产生废水、废气、废渣，容易污染流域生态环境。习近平总书记多次在讲话中强调绿色发展和生态文明的保护与建设的重要性，中共中央、国务院印发的《国家综合立体交通网络规划纲要》提出了“便捷顺畅、经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠”的发展目标。作为交通运输发展的重要通道之一，航道建设绿色化、生态化也就不可避免，而生态航道的建设，不仅是在提升航道自身建设与自然生态发展的协调性与统一性，更是契合我国经济社会发展的时代性要求。因此探索生态航道的建设途径具有极为重要的价值。
2 我国当前航道工程建设面临的环保问题
2.1建材的环保性性能不足
当前，我国航道工程挡墙护岸的结构形式普遍采用现浇混凝土、浆砌块石等刚性结构，使用的建材大部分都是水泥、钢筋以及石料等，这类建材虽然能够很好地保障航道建设的质量与效率，但总体的环保性不够，对原本的生态环境影响较大[1]。
2.2航道护岸结构型式生态理念不够
嘉兴市水发达，河网密布，目前低等级航道护岸为水利部门和航道部门在“九五”“十五”时期建设，大部门为直立式浆砌块石护岸，这样的护岸模式具有一定的防护水土流失的作用，但没有将生态学理念融入设计施工中，没有考虑工程对环境的影响，对航道周围的生态平衡系统造成一定的破坏。另外这种模式下的景观不够绿色，其次就是容易受到流水的侵蚀与冲刷而导致崩塌等问题，对水体等造成污染。
2.3缺乏整体的生态系统保护观
当前，我国航道建设虽然在设计时会涉及对生态系统保护的内容，但大部分举措的着重点都在于对航道岸坡的生态进行保护，忽视了其他的诸如水体以及航道底部等部分的生态保护，或者在工程方案设计时，设计者未在其中融入生态化理念，未注意保持水土以及水路间的物质交换，未对水、空气以及噪音和船舶废弃物进行综合治理，对航道建设中所涉及的生态系统认识不够全面，多种因素影响都会导致相应的保护措施不到位。而在施工过程中，工作人员缺乏必要的环保理念，也会削弱生态保护的质量。甚至许多设计生态保护的工作流于表面，并未真正落实，使得航道的环保效益较为微弱。
2.4生态环境保护措施不到位
2.4.1水生态环境
航道建设对水环境的污染主要来自涉水施工、水工建筑物搭建以及其他油污废水的直接排放等[2]。传统护岸和疏浚施工过程中会对环境产生一定的负面影响，会直接影响到施工区域的水生态环境，主要表现为水体悬浮泥沙浓度增加和污染物扩散及输送，影响水体的直接感官效果、破坏水体生态系统。另外施工船舶以及施工人员因生产生活而产生的油污废水，如果未经处理就排放江中，必定会对该水域环境造成诸多不利影响，且随着水的流动，污染还会扩散，氮磷含量偏高。
2.4.2声环境与空气环境
在航道建设的施工过程中，挖泥船、陆地区域的施工器械以及船舶的作业也会产生一定的噪声污染，同时在混凝土材料以及砖石等建材的堆放和土方石的挖掘与回填等都会产生一定的粉尘污染，在船舶运作时也会产生废气，对施工区域造成空气污染。
2.4.3环境风险
在航道建设而过程中存在的环境风险主要指溢油风险以及珍稀水生动物在此过程中遭受伤害的风险。溢油风险主要来自船舶碰撞、侧倾或者搁浅而导致溢油，对周围环境造成溢油污染；
珍稀水生动物在建设施工过程中受到的伤害涵盖活动范围缩小、生存空间被占用、食物资源减少等。
3 航道建设中的生态环境保护措施
3.1优化工程设计，选择合适工程建材与护岸型式
3.1.1采用新型材料
原有的硬性护坡材料对水土保持和生态系统等都产生了较大影响，目前国内外相继出现了用于生态护坡的新型材料，如植被型生态混凝土、水泥生态种植基、土工材料绿化网、土壤固化剂等。其中，植被型生态混凝土为近年在护岸工程作出的研究，其主要由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成，表层土铺设有多孔混凝土表面，植被可在其空隙中进行发芽和生长。植被型生态混凝土可预制块体做成砌体结构挡土墙，也可直接作用为护坡结构，是建造生态护坡的良好材料。
3.1.2采用生态型护岸
生态型护岸主要是将生态设计与原有护岸设计进行结合，采用生态材料进行护岸建设，维持生态系统平衡，使得航道护岸对水体生态系统影响大大减小。
京杭运河三级航道整治工程嘉兴段新建护岸采用仰斜直立式结构护岸，在基础上放置预制的钢筋砼开孔箱体，并在基础与预制空箱之间设置了预埋钢筋，用砼把基础与预制空箱连接起来，在空箱中抛填级配良好的块石，在顶面一层回填种植土，然后在护岸顶上进行绿化，形成一道绿色走廊。湖嘉申航道加固护岸采用打3 ～ 12 mU型钢板桩+墙后土层锚杆的结构型式对原有护岸进行加固，其上浇筑砼底板。钢板桩施工工程中，具有进度快、占用空间少，环境影响小的特点。杭平申航道对破损墙面进行面层修复，面层修复用劈离块或生态砌块，新面层和老挡墙之间下部用灌填砼填实，上部填土和采用生态袋进行绿化。
3.2注重生态理念，采用新型环保施工工艺
3.2.1环保疏浚机械
内河航道疏浚常采用的疏浚船舶主要有抓斗式挖泥船、絞吸式挖泥船、链斗式挖泥船及反铲挖泥船等。其中，绞吸式挖泥船绞刀在水下进行作业，泥浆通过排泥管进行运输，其噪声控制效果最优。但绞吸式挖泥船绞刀疏松泥土时，悬浮物和污染物的产生量和释放量也远大于其他挖泥船。嘉兴南湖清淤工程中使用带有防护绞刀头的300 m3/h绞吸式挖泥船进行清淤，并配合封闭式输泥管线转输疏浚泥浆，在最大程度上控制了噪声污染，同时也减小了悬浮物和污染物产生量。
3.2.2环保疏浚淤泥脱水技术
疏浚淤泥脱水技术主要有土工管袋过滤、机械脱水、浅层真空预压脱水等，其中，机械脱水又有离心脱水、带式压滤脱水和板框压滤脱水。嘉兴南湖清淤工程底泥脱水采用土工管袋脱水固化的方式，利用土工织物透水不透泥的原理，添加药剂使水从管袋分离，渗出水完全达到相关排放标准后进行排放。而污泥存留在管袋内，将管袋内污泥收集外运进行资源化利用。
3.2.3其他
在工程施工过程中，还可从合理布置排泥管线、吹填区吹填溢流施工两方面结合环境保护进行施工。
水上排泥管线的布置需充分考虑风向和水流影响，据此设置弧形排泥管线并进行锚固固定处理。且应重视水上排泥管线过长可能导致的断裂问题，水流流速、风浪等因素均会影响排泥管线并导致其断裂，因此需按照300～500 m区间控制排泥管线长度。最后，还应重视输泥管道连接紧密程度，避免泥浆泄露引发水环境污染问题，安排专人对接口进行日常维护，进一步降低输泥管道断裂泄漏几率。
吹填区吹填溢流对环境的影响较大，吹填施工环节需对外溢泥浆流向进行把控，避免泥浆大量流入水体引发水体环境污染。同时对溢流口泥水浓度进行控制，通过将吹填点溢流口距离加大、设置分隔围堰、降低泥浆流速等措施，加强悬浮物沉降效果。
3.3规范施工过程，减轻对生态环境的污染
3.3.1水体水质污染控制
（1）施工废弃物排放控制
施工船舶作业过程中的废弃物主要有船员活动过程的生活污水、生活垃圾、以及机舱油污水等。目前，嘉兴市内航道工程疏浚过程中基本严禁该类废弃物随意排放，要求将施工人员生活污水和各项施工废水进行收集和处理，生活污水尽可能地接入城镇污水处理系统中，若无法接入，也应设置生态厕所进行收集和处置。
（2）悬浮物污染控制
疏浚产生的悬浮物会使得水体透明度下降、溶解氧减低等。在施工区域可设水下防污帘来控制悬浮物的扩散，一般的防污帘由若干个单元拼接而成，主要由不透泥的编织布和自浮体构成。通过布设防污帘可阻碍疏浚悬浮物的扩散，降低疏浚土悬浮物的扩散距离，促使悬浮物沉降在施工区域内，以达防污效果。
（3）船舶泄漏风险防范
疏浚船舶的泄漏也可能会造成水体污染。疏浚船应配备先进的定位系统、航行记录器以及溢流门自控装置等先进施工设备，以精确确定开挖航道的位置，保证抛泥到位，且保证挖泥船满舱溢流后能自动关闭溢流门，防止疏浚物在装运过程中发生泄漏，造成水体污染。
3.3.2噪声、空气影响控制
目前，工程优先采用低噪声的施工工艺和施工机械/船舶进行施工，从源头上控制施工噪声，施工船舶和施工机械的噪声基本可以达标，影响范围较小，基本不会影响居民日常生活。炸礁作业产生的影响范围稍大，但多数炸礁作业距敏感点较远，通过事先张贴公告、村委会通知等方式告知周边敏感点居民，以防扰民。
京杭运河嘉兴段工程在施工过程中利用水上运输便利和短驳解决建材和工程土石方调运，减少道路扬尘。且要求石灰、水泥等物料室内堆放，露天堆放的其他建材采取防尘网遮盖等措施，以减少起尘量。并定期对施工机械进行检查维修，减少施工机械尾气对周边环境的影响。
3.3.3生态影响控制
在工程实施过程中，应合理安排施工时间，防止珍稀生物在施工过程中受到伤害，炸礁等产生较大危害的工序应选择合理的施工时间，一般在冬季进行施工，避开鱼类洄游产卵季节。
3.4及时生态监测，完善修复生态保护机制
在工程实施过程中，根据航道水体及工程施工情况，定期对航道进行环保监测，对水域水质、水生生物的群落结构、鱼类早期资源动态、鱼类活动情况、多样性变化等进行监测。掌握航道水质和生态动态变化，并根据变化情况，及时对施工现场进行整改。若工程对航道生态产生较大的影响，应制定生态修复方案，工程结束后对该航道生态进行修复。
3.5做好应急预案，强化环境事故防范意识
上文中提到的突发性的环境风险不容小觑，考虑到其发生后的后果严重性以及影响的深远性，结合航道建设中的生态保护目标及要求，在进行航道建设的设计与施工过程中都应当积极应对，预备相关机制与方案进行风险防控。而有效的风险防控机制需要包含事故应急机制、预防机制及控制机制，同时这一机制当有多方力量参与其中，包括地方政府、环保监察部门、海事部门以及水生生物保护区等相关部门。在机制建立完成后还应配备必要的应急设备与相应器材，并结合实际定期进行应急演练，不仅可以促进应急机制更加完善与流畅，还可以增强施工人员的环保意识。参建的各部门之间也要加强沟通与交流，建立长效沟通机制，以便及时应对解决在工程开展过程中产生的各种环境保护问题，确保各项环保措施落实到实地，环保工作能有序开展。
3.6坚持创新发展道路，坚持可持续发展
传统航道的整治仅考虑河床的演变、前滩类型的改变以及通航保证等因素，治理所采取的手段也大多为调水坝体以及硬质护底护岸等，这样的治理措施水水生动植物、浮游生物以及沿岸湿地环境等微观生态系统都会造成一定的影响，而在大力倡导可持续发展的今天，航道的建设与后期的治理都需要秉持生态化的理念进行，例如针对疏浚弃土进行资源化综合利用等，不断创新发展思路，持续绿色化发展。
4 结束语
综上所述，当航道建设的过程中绿色发展，建设生态航道是其主要发展方向，因为生态航道主要通过协调河流的航道功能、生态功能以及其他社会服务功能的关系，维护生物多样性，从而实现生态服务效益的最大化，保障河流生态系统健康与可持续性，在保障通航能力的同时，也产生良好的生态效益。因此在进行航道建设时都除了需要依照相关法律法规进行合理规划，更需要将航道周围生态环境保护问题纳入方案设计中，尽可能采取更为现今环保的施工技术以及工程设备，并进行全程的环保监测监督管理，将工程整体与生态保护发展需求进行统筹协调，选择更为节能环保的建材以及建设模式，坚持走可持续发展道路，优化升级航道建设发展进程，建设生态航道，发展出更多与时俱进，促进人与自然协调发展的建设模式。
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