薛腊梅

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山 063200）

1 海水取水前池概况

某公司海水淡化及自备电站采用海水供水系统。海水取自内港池水，采用岸边开放式取水方式，海水在潮汐作用下流入取水前池。天然海水中一般都夹带有不同的海生物及不同粒径的泥沙，经过10年的运行，取水前池池壁生长着大量海洋贝类产品。这些海洋生物和水下混凝土建筑物联接非常牢固，难以清理。池壁海洋贝类产品的厚度大约200～900 mm，见图1。海洋生物经过一定的生长期后脱落到取排水前池。海生物及泥沙长年的累积，使得海水取水前池容量逐年减少，水质趋于恶化，给后续过滤工序增加负担，且对系统安全带来隐患，所以，开展前池清淤工作十分必要。

图1 取水前池池壁生物生长情况

2 清淤方案选择

2.1 清淤范围确定

根据对现场实地水下勘察的测量数据表明，取排水前池的淤积主要集中在流道口附近，取排水前池东墙外侧淤积的最高点达到2.7 m左右，详见图2。

图2 取水前池水下淤积情况纵断面图

由此确定本次水下清淤的范围：长76.3 m，宽13.8 m，淤积高度1.3 m，全部工程均处于约11 m深的水下。

2.2 清淤方案确定

海水取水前池相当于一个小型水库，但是由于潮汐的存在，水利条件更加复杂，清淤技术难度大。尤其是生态淤积受水深、水压等条件的影响，对淤积勘测、清淤施工等环节都造成了较大困难，只能参考水库的工程经验。目前，国内大、中水库多采用抓斗式挖泥船、环保绞吸式挖泥船和气力泵等设备进行清淤，小型水库则是为节约相应的工程成本，多结合除险加固工程，采用推土机、挖掘机等设备进行机械干挖清淤。

取水前池清淤工程实施的同时要保障安全取水，不考虑干挖清淤，而水下清淤的抓斗、冲吸两种方法相对来说都会把水搅浑，所以这两种方法都不适用。

水下沉箱清淤施工可以保障在进行水下清淤时不把水搅浑，但这种施工方案工期长、造价高。考虑到取水前池水下淤积的最高点2.7 m左右，最低点1 m左右，水下沉箱无法放平，同时取水前池水下形成的巨大悬水流非常不规范，随时都有可能将潜水员卷走，所以水下沉箱清淤施工方案无法实施。

环保绞吸式清淤船是一种常用的生态清淤设备，配有环保绞刀头，环保绞刀头上装配有导泥挡板、环保密封罩、绞刀水平控制器等装置，如图3所示。施工过程中绞刀水平控制器平贴库床，环保密封罩将绞刀扰动范围内的淤泥有效封盖在泥泵的吸引力作用下，通过导泥挡板充分吸入，从而有效降低了绞刀工作时对水库底泥的扰动影响，避免了清淤施工中带来的二次污染。

图3 环保绞刀头

为保障安全取水及清淤安全及效率，考虑用环保绞吸水下清淤船和潜水员相结合清理取水前池的水下淤积，经过改造组装出适合抽水下海洋生物和淤泥的水下清淤船，清淤船在不把水搅混情况下将水下海洋生物和淤泥抽吸上来，送入泥浆泵，同时根据不同的淤积成分和水深及时进行改进，有效地降低了工程造价。

2.3 清淤施工工序

水下清淤船组装→搭设档排水围堰，保障水只从一个排水口流向大海同时防止从膜袋渗出的淤泥流入大海→膜袋加工制作铺设→水面浮桶工作平台制作安装→将输送淤积的管道敷设到膜袋搭设好的地点→将水下淤积抽入膜袋→水下抽除各种淤积物→直至全部清淤工程完成。

2.4 清淤施工方法

(1)水下海洋生物、各钟杂物和淤泥的清理。根据取水前池的淤积情况和水流情况对抽水下海洋生物和淤泥的水下清淤船进行改进，将清淤船送淤积进入泥浆泵口的距离改到最短，同时通过试验优化抽吸时间及频率，潜水员随时配合进行清淤，以保障连续作业。

(2)水下木板、铁管等大件垃圾物的清理。在做好安全措施确保潜水员安全的前提下，由潜水员在水下将大件垃圾物用打捞绳索捆好，由水面施工人员将大件垃圾物打捞出水，运送到指定的排泥场地，见图4。

图4 取排水前池清淤图片

3 清淤过程控制

为了加强生产管理，防止清淤过程出现水质波动影响生产运行，同时实时监控清淤过程中水质，制定取排水前池清淤期间水质稳定控制措施。

（1）在清淤过程中出现海水变浑浊现象时，应立即停止作业。

（2）随时关注旋转滤网前后液位差，如频繁出现前后液位差报警，应立即停止作业，并对旋转滤网进行反冲洗。

（3）在取水泵润滑水自润滑期间随时关注润滑水前后压力值，如频繁发生前后压差报警，及时观察前池水质情况，应立即停止作业。

（4）每半小时观测一次预处理进出水浊度变化，当浊度有上升趋势或突然升高超过10 NTU时，应立即停止作业。

（5）随时关注二次旋转滤网压差，若出现压差报警，及时停止施工作业。

（6）随时关注闭式水板换出水温度，若出现温度高报警，及时停止施工作业。

4 效果评价

在清淤期间对该临时措施执行情况不定期进行检查，前池浊度稳定,见图5,取水泵房设备正常运转,海水用水水质正常。清淤期间水质得到稳定控制，满足生产需求。

图5 海水供水浊度变化趋势

清淤队伍分两班24 h施工，大大缩短了清淤工期，清淤总量为1 560.82 m3。

对取排水前池进行了测量验收发现，以2 m为基准布点，根据测量数据，所有点均达设计标高12 m，清淤达到预期效果。