區(qū)域維護(hù)性疏浚土處置方案探討——以廣州港為例

石萍，田海濤，何桂芳，謝健

（國(guó)家海洋局南海海洋工程勘察與環(huán)境研究院，廣東 廣州 510300）

區(qū)域維護(hù)性疏浚土處置方案探討
——以廣州港為例

石萍，田海濤，何桂芳，謝健

（國(guó)家海洋局南海海洋工程勘察與環(huán)境研究院，廣東 廣州 510300）

維護(hù)性疏浚土的處置已嚴(yán)重制約著港口航道建設(shè)，成為急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)于區(qū)域維護(hù)性疏浚土的處置，需要綜合考慮疏浚土的產(chǎn)生地、產(chǎn)生量、產(chǎn)生時(shí)段、性質(zhì)和處置場(chǎng)所的距離、處置方式、處置能力、區(qū)域規(guī)劃等因素，制定科學(xué)合理有序的統(tǒng)一規(guī)劃。以廣州港為例，探討了區(qū)域維護(hù)性疏浚土處置方案，分析了廣州港近五年維護(hù)性疏浚土的產(chǎn)生量、區(qū)域分布、可選擇的處置方式和區(qū)域性綜合處置方案。

區(qū)域；維護(hù)性疏浚土；處置方案；廣州港

維護(hù)性疏浚土是港池航道維護(hù)時(shí)對(duì)海床開(kāi)挖浚深時(shí)所產(chǎn)生的高含水量廢棄泥土，隨著港口航道規(guī)模擴(kuò)大，維護(hù)性疏浚土的產(chǎn)生量也隨之增加，在區(qū)域內(nèi)港口發(fā)展成熟后，其每年的產(chǎn)生量才趨于穩(wěn)定。但成熟港區(qū)的維護(hù)性疏浚土具產(chǎn)生量大、年際重復(fù)性的特點(diǎn)，從國(guó)內(nèi)外主要港口的發(fā)展歷程看，疏浚土的處置不僅嚴(yán)重制約著成長(zhǎng)階段港口航道建設(shè)，而且是穩(wěn)定型港口每年需解決的常規(guī)問(wèn)題。

疏浚土處置方式按性質(zhì)分包括廢棄和再利用兩類(lèi)。目前的廢棄方式為海上傾倒，指將疏浚土運(yùn)至按法定程序設(shè)立的海洋傾倒區(qū)進(jìn)行傾倒，將疏浚土拋入海域的方法，利用廣闊的海洋空間和自身的自?xún)裟芰?lái)消解疏浚土。再利用包括傳統(tǒng)吹填造陸和資源化綜合利用兩種方式[1-4]。其中，吹填造陸按相對(duì)位置分近岸吹填和離岸吹填，近岸吹填主要應(yīng)用于陸地洼地、淺灘的改造、海防堤壩的后方填土、圍墾造田等工程，通過(guò)改變?cè)邪毒€地形，達(dá)到平整或擴(kuò)大陸域的目的；離岸吹填主要通過(guò)構(gòu)建人工島方式實(shí)現(xiàn)，如依托現(xiàn)存的小島或暗礁進(jìn)行擴(kuò)建，或合并數(shù)個(gè)自然小島進(jìn)行離岸填海工程。疏浚土資源化綜合利用是把疏浚土作為一種原材料，通過(guò)高溫?zé)Y(jié)或添加輔料促使發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，形成資源化產(chǎn)品，可根據(jù)疏浚土性質(zhì)及工程需要采取形式各異的資源化處置途徑，如替代粘土用于制造建筑材料，生產(chǎn)陶粒、陶磚、陶瓷和瓦等；或經(jīng)固化處理對(duì)土性進(jìn)行改良，達(dá)到工程對(duì)土質(zhì)的要求后，替代陸地沙土石，用于填土工程、造陸工程、水利工程、道路工程、生態(tài)工程等。

對(duì)于區(qū)域維護(hù)性疏浚土，由于產(chǎn)生地、產(chǎn)生量、產(chǎn)生時(shí)段等有所不同，導(dǎo)致其處置場(chǎng)地、處置方式、處置時(shí)間等隨之變化，因此，制定科學(xué)合理有序的統(tǒng)一規(guī)劃十分必要。在規(guī)劃過(guò)程需考慮以下原則：一是地地銜接，即疏浚土產(chǎn)生地離處置場(chǎng)地的距離盡量短，以減少運(yùn)輸成本；二是量法銜接，即疏浚泥產(chǎn)生量影響處置方式，達(dá)到區(qū)域內(nèi)各時(shí)段產(chǎn)生與處置量相平衡；三是因泥制宜，即根據(jù)疏浚土的成分和性質(zhì)決定具體處置方法；四是因地制宜，即考慮區(qū)域性的建設(shè)規(guī)劃，特別是填海工程規(guī)劃和生態(tài)建設(shè)規(guī)劃，采取不同處置方式；五是生態(tài)損害最小化；六是綜合效益最大化。本文以廣州港為例，探討區(qū)域維護(hù)性疏浚土處理方案。

1 廣州港維護(hù)性疏浚土產(chǎn)生量分析

廣州港是我國(guó)沿海主要港口之一，位于廣東省中部、廣州市境內(nèi)。廣州港岸線總長(zhǎng)400多km，規(guī)劃港口岸線108 km，現(xiàn)已使用約60 km，由內(nèi)港港區(qū)、黃埔港區(qū)、新沙港區(qū)、南沙港區(qū)及珠江口水域組成，廣州港出海航道總長(zhǎng)達(dá)115 km。廣州港日常運(yùn)營(yíng)期疏浚土主要來(lái)自四大港區(qū)和出海航道的維護(hù)性疏浚工程。據(jù)了解，過(guò)去幾年廣州港維護(hù)性疏浚土的產(chǎn)生量大約為1 000萬(wàn)m3/年。

本文采用專(zhuān)家咨詢(xún)、類(lèi)比分析與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法預(yù)估了廣州港近五年維護(hù)性疏浚土產(chǎn)生情況。經(jīng)估算，由于受在建項(xiàng)目的影響，2010－2011年廣州港維護(hù)性疏浚土的產(chǎn)生量大約為1 433萬(wàn)m3/年，2012－2013年大約為2 020萬(wàn)m3/年，2014年大約為2 350萬(wàn)m3/年，如圖1所示。

2 廣州港維護(hù)性疏浚土的處置方式分析

2.1 海上傾倒

目前，廣州港維護(hù)性疏浚土主要是采用海洋傾倒的方式進(jìn)行處置。但珠江口內(nèi)傾倒區(qū)因長(zhǎng)期超負(fù)荷使用已無(wú)法滿(mǎn)足過(guò)多的疏浚土處置要求，僅存的海洋傾倒區(qū)容量極為有限，僅能提供給少量維護(hù)性疏浚土傾倒使用，且多個(gè)傾倒區(qū)還面臨著即將關(guān)閉的可能。

圖 1 廣州港2010－2014年維護(hù)性疏浚土產(chǎn)生情況Fig. 1 Produce situation of dredged mud for maintenance from Guangzhou Port from 2010 to 2014

根據(jù)相關(guān)的傾倒區(qū)規(guī)劃，珠江口 2008－2015年規(guī)劃的傾倒區(qū)都在珠江口外，主要有：外伶仃海洋傾倒區(qū)、隘洲島南海洋傾倒區(qū)、九澳島東南海洋傾倒區(qū)、大頭洲海洋傾倒區(qū)、黃茅島海洋傾倒區(qū)、大萬(wàn)山南海洋傾倒區(qū)等6個(gè)（見(jiàn)圖2）。除九澳島東南海洋傾倒區(qū)規(guī)劃服務(wù)區(qū)域?yàn)榘拈T(mén)內(nèi)外港航道維護(hù)疏浚土，其傾倒區(qū)容量極為有限外，其他5個(gè)傾倒區(qū)都可作為廣州港維護(hù)疏浚土可選劃的傾倒區(qū)。其中大頭洲海洋傾倒區(qū)適合于維護(hù)性疏浚小型船舶傾倒作業(yè)，隘洲島南海洋傾倒區(qū)、黃茅島海洋傾倒區(qū)、大萬(wàn)山南海洋傾倒區(qū)適合于維護(hù)性疏浚大型船舶，外伶仃傾倒區(qū)適合于污染類(lèi)疏浚土處置。

2.2 吹填造陸

2.2.1 近岸吹填 適合作為廣州港維護(hù)性疏浚土的吹填區(qū)應(yīng)滿(mǎn)足：①目前未利用或在建區(qū)域，吹填后有建設(shè)項(xiàng)目依托；②未利用的填海區(qū)應(yīng)有較為明確的發(fā)展定位；③在建填海區(qū)，除已確定必須接納的疏浚土外，仍有納泥能力。根據(jù)對(duì)珠江口附近岸線的調(diào)研及區(qū)域發(fā)展規(guī)劃分析，近幾年可與廣州港疏浚土處置相結(jié)合的吹填區(qū)有珠江口兩岸的填海區(qū)和其他一些河岸整治、港口工程等基建項(xiàng)目中需要填土的區(qū)域。珠江口兩岸的填海區(qū)一般都是采用自身港池和航道的疏浚物，或者直接購(gòu)買(mǎi)海砂進(jìn)行回填，因此，可接納維護(hù)性疏浚土吹填的區(qū)域較少，而且要提前做好溝通銜接工作。

2.2.2 離岸吹填形成人工島 根據(jù)國(guó)家海洋局《關(guān)于改進(jìn)圍填海造地工程平面設(shè)計(jì)的若干意見(jiàn)》（國(guó)海管字[2008]37號(hào)），為了保護(hù)稀缺岸線和近岸海域資源，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理用海，在海域條件適合的地區(qū)，采用人工島式圍填海造地應(yīng)作為首選方式?；谝陨显颍疚奶剿鲝囊?guī)劃的角度在珠江口門(mén)范圍內(nèi)選擇一些有發(fā)展前景、周?chē)h(huán)境容量大、適合擴(kuò)容的海島岸線和海域，作為疏浚土處置場(chǎng)地，形成人工岸線和人工島，這樣既可以形成新土地，為將來(lái)海域開(kāi)發(fā)、海島開(kāi)發(fā)提供土地儲(chǔ)備，又可以為廣州港的維護(hù)性疏浚土提供接納場(chǎng)所，減少疏浚土海洋傾倒對(duì)海洋環(huán)境的污染。

（1）人工島的選址

規(guī)劃在珠江口門(mén)外的諸多列島中選擇幾個(gè)小的無(wú)居民海島作為依托，往外先形成圍堰，再往里面吹填疏浚土，形成人工島和人工岸線。

考慮與陸地和廣州港出海航道的距離，根據(jù)《廣東省海洋功能區(qū)劃》，可選的依托島嶼主要有三處：三角山島、大烈島和黃茅島（見(jiàn)圖2）。其中三角山島規(guī)劃為港口區(qū)，大烈島和黃茅島沒(méi)有規(guī)劃，從海洋功能區(qū)劃的符合性來(lái)說(shuō)，這3處島嶼外擴(kuò)形成更大的島嶼是跟海洋功能區(qū)劃兼容的，而且這三處島嶼與珠海和澳門(mén)、香港等地較近，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)較易產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。特別是三角山島，離廣州港出海航道較近，運(yùn)輸費(fèi)用較低，而且據(jù)調(diào)查，該島北側(cè)有一個(gè)5 m等深線的淺灘，施工較易，較容易形成人工島。

不過(guò)這幾個(gè)島嶼都是屬于珠海市管轄，因此如果要進(jìn)行建設(shè)的話(huà)，首先要應(yīng)考慮珠海市相關(guān)規(guī)劃、用島意向及跨行政區(qū)的可協(xié)調(diào)性，跟珠海市政府協(xié)商，探討共同開(kāi)發(fā)利用的模式。

（2）建設(shè)人工島的初步設(shè)想

如果建設(shè)一個(gè)面積為10 km2的人工島，按水深5 m計(jì)算，再加上5 m的標(biāo)高，則該人工島納泥的能力將達(dá)到1億方，完全可以容納廣州港近5年產(chǎn)生的維護(hù)性疏浚土。

（3）建設(shè)人工島的可行性分析

目前國(guó)外已有很多人工島建設(shè)的例子，阿聯(lián)酋迪拜棕櫚群島、世界群島，日本神戶(hù)人工島機(jī)場(chǎng)、關(guān)西國(guó)際機(jī)場(chǎng)、中部國(guó)際機(jī)場(chǎng)，香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)、新加坡裕廊島， 西蘭公國(guó)，阿茲特克人的首都特諾奇提特蘭，香港會(huì)議展覽中心都是采用人工島的建設(shè)方式，荷蘭欲填海打造一個(gè)郁金香形的人工島。我國(guó)已建有天津港、三亞的鳳凰島、蘇州河人工島，福建泉州惠安大墜島鞋沙淺灘區(qū)將建“人工島”。可見(jiàn)人工島的建造技術(shù)已經(jīng)很成熟。

人工島也是國(guó)家提倡的今后填海發(fā)展的方向。另外，《中華人民共和國(guó)海島保護(hù)法》已于2010年3月1日起施行，隨著該法的出臺(tái)，海島管理配套制度的完善，投資建設(shè)“人工島”可獲得更好的法律保障。因此無(wú)論從人工島的建造技術(shù)和國(guó)家政策支持來(lái)說(shuō)，建設(shè)人工島都是可行的。

項(xiàng)目資金籌措主要由融資解決。主要聯(lián)合國(guó)內(nèi)外具有海域島嶼投資開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的財(cái)團(tuán)共同投資，政府提供部份貼息。開(kāi)發(fā)建設(shè)方案由政府及投資開(kāi)發(fā)商共同研究確定，建成后由政府實(shí)施管轄權(quán)，投資商負(fù)責(zé)商業(yè)開(kāi)發(fā)。

2.2.3 疏浚土綜合利用 前面介紹了疏浚土處理常用的兩種方法：海洋傾倒和吹填造陸。由前面介紹可知，疏浚土如要實(shí)施海上傾倒的話(huà)，均需要運(yùn)到珠江口外的臨時(shí)傾倒區(qū)傾倒，這樣大大地增加運(yùn)輸成本，延長(zhǎng)建設(shè)周期，同時(shí)還加重珠江口環(huán)境壓力，對(duì)漁業(yè)資源造成嚴(yán)重的破壞[5]，因此海洋傾倒不是理想的處理方案。隨著這幾年海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，珠江口兩岸可以用維護(hù)性疏浚土來(lái)吹填造陸的地方也不多，無(wú)法長(zhǎng)久滿(mǎn)足廣州港維護(hù)性疏浚產(chǎn)生的疏浚土處置要求，因此近岸吹填造陸也不是長(zhǎng)久的處理方案。疏浚土是一種可再生資源，最好的處理辦法就是建立疏浚土綜合利用基地將疏浚土轉(zhuǎn)化為可再利用的材料。

疏浚土綜合利用基地實(shí)際上是個(gè)疏浚土利用的加工站和中轉(zhuǎn)站，是根據(jù)所接納的疏浚土性質(zhì)以及用戶(hù)需求，有針對(duì)性地對(duì)疏浚土進(jìn)行處理加工提高附加值，達(dá)到商業(yè)用途目的后出售給有需要的用戶(hù)。

可以在珠江口內(nèi)選擇一個(gè)距疏浚土產(chǎn)生地近，距用戶(hù)近，同時(shí)符合相關(guān)區(qū)劃和規(guī)劃等要求的海域作為疏浚土綜合利用基地?；氐拿娣e可以選擇幾公頃至幾十公頃，考慮疏浚土綜合利用產(chǎn)業(yè)化工程是探索性工程，在國(guó)內(nèi)還是第一次嘗試，基地初期年處理疏浚土能力可以設(shè)計(jì)為100～500萬(wàn)m3，最終可以達(dá)到1 000萬(wàn)m3，這樣就可以接納廣州港近一半的維護(hù)性疏浚土。

3 廣州港維護(hù)性疏浚土處理方案分析

由于廣州港航道和港區(qū)跨越的空間長(zhǎng)度較長(zhǎng)，從經(jīng)濟(jì)上考慮，有必要將整個(gè)廣州港分為幾個(gè)區(qū)，各區(qū)就近處理可節(jié)省大量的工程投資。結(jié)合廣州港航道和港區(qū)的分布情況，擬將整個(gè)廣州港分為4個(gè)區(qū)（見(jiàn)圖2），一區(qū)范圍從內(nèi)河港區(qū)至鐵樁水道，二區(qū)范圍從黃埔老港區(qū)至虎門(mén)口，三區(qū)范圍從虎門(mén)口至廣州港出海航道的D點(diǎn)（即伶仃航道與中山進(jìn)港航道交界處），四區(qū)范圍從廣州港出海航道的D點(diǎn)至廣州港出海航道外海的起點(diǎn)。根據(jù)產(chǎn)生量估算結(jié)果，各區(qū)疏浚土的產(chǎn)生量見(jiàn)下表1。

圖 2 疏浚土產(chǎn)生分區(qū)示意圖Fig. 2 Sketch map of produce subarea of dredged mud

表 1 廣州港維護(hù)性疏浚土產(chǎn)生量的空間分布Tab. 1 Space distribution of produce quantity of dredged mud for maintenance from Guangzhou Port

根據(jù)以上對(duì)各種疏浚土處置方式分析的結(jié)果，結(jié)合廣州港各分區(qū)的特點(diǎn)，對(duì)各區(qū)維護(hù)性疏浚土的處理方案分析如下。

一區(qū)維護(hù)性疏浚土可考慮的處理方案首選近岸陸域吹填，因?yàn)橐粎^(qū)離外海的海洋傾倒區(qū)距離遠(yuǎn)（達(dá)100多km），進(jìn)行海洋傾倒費(fèi)用很高（100多元/m3），因此不適合海洋傾倒，最佳方案為選擇一些沿岸城市如廣州市、東莞市、中山市河岸整治、港口工程等基建項(xiàng)目中需要填土的區(qū)域進(jìn)行近岸陸域吹填。

二區(qū)維護(hù)性疏浚土可考慮的處理方案包括近岸陸域吹填和疏浚土綜合利用，由于二區(qū)離外海的海洋傾倒區(qū)距離遠(yuǎn)（達(dá)100多km），進(jìn)行海洋傾倒費(fèi)用很高（100多元/m3），因此不適合海洋傾倒；首選的處理方案是選擇一些沿岸城市如廣州市、東莞市、中山市河岸整治、港口工程等基建項(xiàng)目中需要填土的區(qū)域進(jìn)行近岸陸域吹填；第二方案是輸運(yùn)到疏浚土綜合利用基地進(jìn)行綜合利用。

三區(qū)維護(hù)性疏浚土可考慮的處理方案包括疏浚土綜合利用、近岸陸域吹填、離岸吹填（人工島）和海洋傾倒。首選的處理方案是輸運(yùn)到擬建設(shè)的疏浚土綜合利用基地進(jìn)行綜合利用；第二方案是結(jié)合基建工程，將疏浚土輸送到珠江口兩岸的吹填區(qū)進(jìn)行近岸陸域吹填；第三方案是依托三角山島、大烈島或黃茅島擴(kuò)大島嶼形成人工島，該方案運(yùn)輸距離也較遠(yuǎn)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，能形成陸地，可以進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用，有較大的經(jīng)濟(jì)效益。在上述3個(gè)方案都實(shí)施不了的情況下，只能采用海洋傾倒的方式進(jìn)行處理。

四區(qū)由于離外海較近，因此比較適合海洋傾倒，可選的傾倒區(qū)有大頭洲島傾倒區(qū)、黃茅島南傾倒區(qū)、隘洲島南傾倒區(qū)、大萬(wàn)山島南傾倒區(qū)，其中隘洲島南傾倒區(qū)離航道較近，且容納量大，可作為首選的海洋傾倒區(qū)。

從時(shí)間上來(lái)分析，考慮到一些處理方式的可實(shí)施性，近期廣州港的維護(hù)疏浚土主要還是采用海洋傾倒和近岸陸域吹填的方式進(jìn)行處理，遠(yuǎn)期可考慮采用形成人工島或綜合利用的方式進(jìn)行處理。

4 建 議

由于廣州港各港區(qū)及航段開(kāi)發(fā)先后不齊，因此疏浚土的產(chǎn)生地、產(chǎn)生量、產(chǎn)生時(shí)段等有所不同，導(dǎo)致疏浚土的處置地、處置方式方法、處置時(shí)間等也將隨之不同。且廣州港出海航道橫跨東莞、中山、深圳、珠海等多個(gè)行政區(qū)，在開(kāi)發(fā)管理上也需作統(tǒng)一協(xié)調(diào)。為了最大限度地處置和利用好疏浚土，有必要建立一個(gè)宏觀的，具有戰(zhàn)略性和政策性指導(dǎo)意義的疏浚土處置規(guī)劃。通過(guò)規(guī)劃制定，可建立不同時(shí)期的疏浚土處置工作目標(biāo)和工作方針，在具體實(shí)施過(guò)程中，可通過(guò)對(duì)城市岸線、港口航道等相關(guān)規(guī)劃的研究，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)疏浚土生產(chǎn)量、生產(chǎn)地等信息，前瞻性地做好規(guī)劃和處置方案優(yōu)化，并就疏浚土的處置地布局作統(tǒng)一的部署，達(dá)到疏浚土產(chǎn)生（輸出）與處置（接納）能及時(shí)相銜接，推動(dòng)疏浚土處置趨于同時(shí)、合理、高效和集約化利用，有效預(yù)防和及時(shí)解決疏浚土處置難或處置不當(dāng)所帶來(lái)的諸多問(wèn)題。通過(guò)不同處置場(chǎng)所的合理布局，減少疏浚土運(yùn)距，從而有利于節(jié)約建設(shè)投資，加速工程進(jìn)度，同時(shí)使疏浚土能變廢為寶，成為一種再生資源。

[1] 張和慶, 謝健, 朱偉, 等. 疏浚物傾倒現(xiàn)狀與轉(zhuǎn)化為再生資源的研究-中國(guó)海洋傾廢面臨的困難和對(duì)策 [J]. 海洋通報(bào), 2004,23(6): 54-60.

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Discussion on the disposal scheme of regional dredged mud for maintenance:A case study of Guangzhou Port

SHI Ping, TIAN Hai-tao, HE Gui-fang, XIE Jian

(South China Sea Marine Engineering and Environment Institute, SOA, Guangzhou 510300, China)

The disposal of regional dredged mud for maintenance has restricted the development of port and sea-route,and become the main problem that should be resolved urgently. It needs considering synthetically of the produce place,the produce quantity, the produce period, the character of dredged mud and the disposal place，the disposal mode, the disposal capability and the area layout, etc., to constitute logical uniform programming for regional dredged mud for maintenance. The article has discussed the disposal scheme of regional dredged mud for maintenance with example of Guangzhou Port. The produce quantity, area distributing, optional disposal mode and regional integrated disposal scheme of Guangzhou Port are analyzed for the near five years.

regional; dredged mud for maintenance; disposal scheme; Guangzhou Port

X824

A

1001-6932(2011)05-0583-05

2010-10-09；

2011-04-21

海洋公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)（200705006、201105024）。

石萍（1977－），女，高級(jí)工程師，碩士研究生。主要從事海洋環(huán)境保護(hù)、海域使用論證和海洋疏浚泥的綜合利用研究工作。電子郵箱：shiping505@yahoo.com.cn。