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利用可持续发展思路实现绿色施工管理

2020-11-30余学祥邓琼星

价值工程 2020年31期
关键词:绿色施工可持续发展管理

余学祥 邓琼星

摘要:深圳抽水蓄能电站上水库地处盐田三洲田森林公园,紧邻5A级风景区深圳东部华侨城,水库下游为深圳Ⅰ级水源保护区骆马岭水库,地理位置极为特殊,实施绿色施工,以可持续发展思想为基本宗旨,在工程施工全过程中通过先进的管理手段和技术方法最大限度的降低施工活动对工程区域及周围环境的不利影响,实现水资源循环利用和生态环境效益最大化。践行“绿水青山就是金山银山”理念,建设绿色环保抽水蓄能电站。

Abstract: The upper reservoir of Shenzhen Pumped-storage Power Station is located in Yantian Sanzhoutian Forest Park, close to the 5A-level scenic spot Shenzhen Eastern Overseas Chinese Town, and the downstream of the reservoir is Shenzhen's Grade I Water Source Protection Zone Luomaling Reservoir. The location is extremely special and green construction is implemented. Based on the concept of sustainable development, we adopt advanced management methods and technical methods to minimize the adverse effects of construction activities on the project area and surrounding environment during the whole process of project construction, so as to realize the recycling of water resources and maximize the ecological environment benefits. Practicing the concept of "green water and green mountains are golden mountains and silver mountains", we will build a green and environmentally friendly pumped storage power station.

关键词:可持续发展;水资源利用;绿色施工;管理

Key words: sustainable development;water resources utilization;green construction;management

中图分类号:TU71                                      文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)31-0055-03

1  概述

①工程背景。

深圳抽水蓄能电站是首座在超大型城市内建设的大型抽水蓄能电站,集抽水发电、城市供水、生态景观于一体,打造行业发展示范样本的一座工程。上水库地处盐田三洲田森林公园,紧邻5A级风景区深圳东部华侨城,水库下游为深圳Ⅰ级水源保护区骆马岭水库,地理位置极为特殊,如何通过科学的管理手段和先进的技术方法,最大限度的减少资源浪费并降低对周边环境的负面影响,实现节能、节地、节水、节材和环境保护的可持续发展尤为重要。

深圳抽水蓄能电站作为国家“十二五”能源建设的重点项目,是深圳、香港的电力储备池,港深作为粤港澳大湾区中心,国家建设世界级城市群和与全球竞争的重要空间载体,深蓄电站依靠区域优势即可激发乘数效应,其重要战略位置不言而喻。作为全国首座在超大城市内建设的抽水蓄能电站,因地域性而衍生的政治经济环境大趋势却不难预测,深蓄电站的建设要求也将比其他电站更高。将绿色施工应用到电站建设,以可持续发展思路建设绿色环保抽水蓄能电站,使电站与周围生态景观自然融合,积极融入城市,打造更高质量的生态空间。

②工程概况。

深圳抽水蓄能电站上水库地处盐田三洲田森林公园,紧邻5A级风景区深圳东部华侨城,水库下游为深圳Ⅰ级水源保护区骆马岭水库,地理位置极为特殊。

上水库总库容983.0万m3,调节库容825.24万m3,水库水位最大消落深度24.81m,正常蓄水位526.81m,死水位502.0m。上水库枢纽包括:1座主坝、5座副坝、库周防渗处理和环库公路等,其中主坝和4#副坝为碾压混凝土重力坝,其余4座副坝为风化土心墙石渣坝。主要施工内容为:主坝土建工程、1#~5#副坝土建工程、库周防渗工程、上水库永久公路、上水庫永久公路等。

2  管理难度及重点

2.1 工程地理位置特殊、生态环境保护要求高

深圳抽水蓄能电站上水库地处盐田三洲田森林公园,紧邻5A级风景区深圳东部华侨城,水库下游为深圳Ⅰ级水源保护区骆马岭水库,地理位置极为特殊。敏感地区建电站,生态环境保护是重点、难点,如何降低工程施工对周边环境造成的不利影响尤为重要。

2.2 工程区动土面积大,雨季长、降雨多,水土流失危害大

上水库有1座主坝、5座副坝及环库道路需开挖施工,动土面积达10万m2。而水库下游的骆马岭、红花沥等多座水库,为深圳市Ⅰ级水源保护区。同时,工程地处北回归线以南,珠江口东岸,属亚热带海洋性季风气候区域,雨季长,雨量丰沛,且台风频繁。由于工程区域的特殊性,也就决定了雨季动土作业时水土流失的危害大。

2.3 施工阶段用水量大,水资源极为珍贵

深圳抽水蓄能电站上水库地势高,集雨面积仅0.62平方公里,无外来径流,施工用水全靠天然降雨蓄积在上水库的小三洲塘内,而库容仅20万m3小三洲塘,需解决上水庫100万m3的施工用水,水资源极为珍贵。

2.4 土石方平衡、节地、节材管理难度大

工程开挖量大,开挖产生的表土,全风化土等土石方工程量大,且工程地理位置特殊,弃渣极为困难。同时库区库盆有限,料源选择小。如何有效利用工程开挖有用料,减少弃渣,节约料场开采,合理进行土石方调配是工程管理的重点和难点。

3  管理策划与实施

3.1 加强管理举措,推行优质方案,有效解决生态环境保护难题

深圳抽水蓄能电站上水库大坝土建工程地处深圳市国家5A级风景旅游区三洲田森林公园内,区域内重要水源保护地,三洲田虽距城市喧嚣咫尺之隔,但山崖成瀑,烟波浩渺,翠冈掩映,被喻为“深圳之肺”。作为全国首座在超大城市内建设的抽水蓄能电站,因地域性而衍生的生态环境保护的大趋势在当时的深圳已走在全国的前列,建设上库工程,犹如在“深圳之肺”,“居民水缸”上“动手术”,敏感地区建电站,生态环境保护工作是最大的难题。

为有效解决生态环境保护,打造绿色环保工程,从开工伊始就将工程建设与环保摆在极端重要的位置,从技术方案、施工组织到过程管控,统一部署细化工作子项,减少施工临时用地,减少工程施工对区域附近生态环境的不利影响,力争百不失一,打造绿色环保电站。

3.1.1 大气污染控制

本工程在土石方开挖、灌浆钻孔等施工中易产生粉尘,爆破炮烟以及汽车运输、出渣过程中易产生扬尘,对施工范围内的空气质量存在一定程度上的破坏。为保证上述作业产生的扬尘浓度控制在允许范围内,在制定绿色施工管理方案时进行充分考虑。对可能产生粉尘的施工设备均应安装有效的除尘设备,并应与生产设备同时运行;施工车辆均应安装尾气净化器,在施工区域应慢速行驶;施工场地和道路须经常清扫,保持清洁,以地面无明显灰尘为标准,对所有工地道路和施工现场定期洒水,非雨天至少三次每天,避免扬尘对周围环境空气的污染;钻孔采用安装水幕除尘装置的设备进行湿法作业;运输车厢两侧及尾部均应配备挡板,堆料高度低于挡板并遮盖干净的雨布。通过在施工过程中严格按照绿色施工管理方案落实各项大气污染控制措施,施工区大气污染得到有效控制。

3.1.2 噪音与振动控制

本工程噪音主要是机械设备、车辆和爆破产生的噪音和振动。施工期间,严格按照国家标准对施工现场噪声实施控制,采用低噪声设备和工区,加强对车辆、机械设备的维护保养,加强道路养护,合同进行施工规划,动力机械在施工区域避免集中分布,严格控制爆破等强噪声作业的时间,降低噪声源和源强,有效的降低了施工噪音。

3.1.3 废弃物控制

工程产生的生活垃圾包括生活区生活垃圾以及施工场所生活垃圾。在施工范围内安放足够的环保垃圾桶,通过委派专人每天进行垃圾清理及分类收集工作,能回收利用的尽量回收利用,不能回收利用的送至指定的垃圾站。

3.2 整体规划,统筹部署,合理安排,有效控制水土流失

因深圳毗邻辽阔海域,属亚热带季风气候,夏季多雨,每年4~9月为雨季,雨季时间长,雨量多,且台风时有发生,所到之处暴雨狂泻,日星隐曜。而施工区域下游分布骆马岭、红花沥等多座水库,均为深圳市Ⅰ级水源保护区,项目通过采用“源头控制、防治结合、分区治理、分级沉砂”的整体思路,坚持“先保护、后施工,措施不到位,施工不开始”的原则,对施工区域进行整体规划,统筹部署,合理安排,有效利用施工区域地形特点,采取可靠措施将水土流失控制在原地,避免对周边环境造成危害。

本标施工区域下游分布骆马岭、红花沥等多座水库,均为深圳Ⅰ级水源保护区,禁止任何污水流入,而上水库施工区域动土面积大,水土保持工作压力大。针对上水库施工区的水土保持工作,精心组织,严谨策划,坚持“先环保、后施工,环保措施不到位,绝不允许施工”的原则,采用“源头控制、防治结合、分区治理、分级沉砂”的整体思路,尽可能利用拦挡、沉砂及覆盖等措施将水土流失控制在原地,尽可能减少施工期水土流失及其造成的危害,尽量减少泥沙悬浮物随雨水进入下游骆马岭水库。具体控制措施为:

3.2.1 施工源头  根据施工扰动类型及时序安排,对各个已开工工作面布置工程措施、植物措施及临时措施进行水土流失防治。水流源头控制首先采用彩条布对所有裸露土质边坡进行临时覆盖,防止裸露边坡水土流失,然后根据现场情况进行土工布覆盖、植草护坡及喷射C20砼5cm厚三种工程措施或植物措施,对水流源头进行更为有效的控制。

3.2.2 水流中途  根据现场施工情况、项目区内汇水特性、水土流失特性、泥沙输出特点等特点对水流中途采取疏导水流、设置沉砂围挡等措施,通过阻滞水流使泥沙沉淀,减少下泄水流泥沙含量。

①截排水沟设施。

在开挖边坡坡顶修筑截水沟,防止边坡上游来水冲刷坡面,增加水土流失。截水沟尺寸必须满足过流要求。在回填边坡坡脚修筑排水沟,防止边坡来水冲刷施工场地,同时疏通场地内排水系统,有效导流场地内雨水。截排水沟过水断面喷5cm厚C20混凝土或采用彩条布进行覆盖,有效防止水土流失。

②设置拦水埂。

在围堰右岸与土料场K区的垭口处增设1#拦水埂,使其上游形成一座大沉砂池作为水土保持度汛防护措施;在砂料堆场左侧下游及土料场K区之间设2#拦水埂,使水流汇入围堰堰前大型沉砂池前有一定的滞流滤砂作用。1#、2#拦水埂拦蓄雨水可作为施工用水,如水量较大,可将多余雨水排入Ⅳ区经一定时间沉淀后再排出。

③设置沉砂池。

含泥沙水流汇入沟道及水流汇集区后依地形地势建设足够容量的沉砂池,通过阻滞水流使泥沙沉淀,减少下泄水流泥沙含量。施工中对沉砂池进行定期清淤、排渣及加固等维护措施,确保沉砂池具备滞流沉砂效果。

3.2.3 水流出口  在主壩下游及骆马岭水库入口处修筑滤砂坝,滤砂坝由反滤层和堆石体筑成,对经沟道及水流汇集区沉沙后的水流进行阻滞,进一步沉淀泥沙,减少外泄水流泥沙含量。并定期对砂滤坝进行巡视及清淤,保证坝体结构稳定的同时使其具备良好的滤砂效果。

3.3 策划先行、创新助力,将水处理与水利用有效结合,充分利用已有水资源

深圳抽水蓄能电站上水库地势高,集雨面积仅0.62平方公里,无外来径流,施工用水全靠天然降雨蓄积在上水库的小三洲塘内,而库容仅20万m3小三洲塘,需解决上水库100万m3的施工用水,水资源极为珍贵。

为有效解决施工用水,充分利用已有水资源。施工前结合工程地形特点有针对性的制定了水循环综合利用方案,将雨水的收集、污水处理利用进行统一分析和规划,采取先进的技术手段规划设计雨水收集和利用、污水处理与回用。有效解决施工阶段用水问题,达到节水目的。

3.3.1 水资源循环利用

根据工程区域地形特点,规划设计好雨水的径流途径,通过采取临时围挡、深挖处理等措施将区域内的低洼沼泽、坑地形成集水坑,将区域内的天然降水、施工弃水等水资源收集起来。通过沉淀后抽至小三洲塘,用于施工用水。通过水资源循环利用,充分利用已有水资源和天然降雨,有效解决了80万m3的施工用水缺口,顺利完成工程建设任务。

3.3.2 污水处理回用

本工程污水主要包括生活污水、混凝土拌制过程中产生的工业废水和汽车冲洗产生的含油废水。根据污水的性质不同,相应的采取三种废水处理措施。

生活污水处理采用以MBR膜为核心的工艺处理系统,污水通过污水管网汇集到污水处理站,流经机械格栅自动捞除大颗粒的悬浮物及杂质后,经水质、水量调节提升至缺氧池,在缺氧池内经过反硝化处理后进入MBR反应池。通过MBR反应池中的微生物和沉浸式平片膜将污水进行降解、固液分离、脱氮后出水直接进入清水池,经消毒、毒菌、去除色度后,回用于混凝土拌和用水、绿化用水及道路降尘。

混凝土拌制废水采用二级沉淀工艺,并加相应药剂调节pH和去除SS。污水自设置人工格栅的排水沟拦截较大颗粒和杂质后进入调节池,通过加药混凝沉淀后,利用污水提升泵,由液位计自动控制水泵的启闭,将污水送至初沉池内进行初次沉淀,上清液通过分离后进入后续二沉池内。二沉池进行再次搅拌澄清,分离后的上清液达到排放标准进入清水回用功能。下层混合液则回放至调节池内。处理达标的清水全部回用于混凝土拌和生产。

含油废水处理系统主要处理机械修配和汽车保养过程中产生的废水。含油废水采用YFL成套设备进行集中处理,污水自排水沟流入后,通过排水沟内设置的人工格栅拦截较大颗粒和杂质后进入调节池,进行水质均匀和自我调节功能。然后进入YFL一体化设备中进行处理达标回用。

3.4 精心组织,优化设计,充分利用开挖料

施工前对土石方进行综合平衡设计,优化大坝填筑分区方案。首次采用风化土作为防渗心墙料的“风化土心墙堆石(渣)坝”坝型设计,就地取材利用工程开挖料,实现土石方平衡精细管理,工程施工区不设专用弃渣场。

本工程土石方开挖总量为37.5万m3,开挖渣料需合理利用作上下库土石坝的坝体填筑料、砌石料和石料轧筛系统的毛料。为便于就地取材,有效利用工程开挖渣料,经设计优化,上水库各副坝首次采用风化土作为防渗心墙料,同时在下游坝区采用全强风化料作为填筑料,其坝体分区填料包括风化防渗土料、堆石、全强风化料等。坝基开挖的表土用于后期绿化用土,开挖的土料用于风化防渗土的可利用料,开挖石方中的弱风化及微风化岩石用于坝体堆石和人工轧筛碎石料,除表土外的其余开挖料用于坝体全强风化料填筑。同时,合同安排工程总体施工进度,综合考虑坝基开挖与土坝体填筑时间、施工交通运输等因素,尽量做到开挖料直接用于填筑。

经精细管理土石方平衡调配,工程开挖料直接利用21万m3,利用率达56%。多余土石料用于坝后回填管理用地和绿化用地,工程开挖料得到充分利用,原规划的5个料源地最终仅使用1个,减少了料场开采,且降低了工程弃渣。

4  结语

本工程主要从环境保护与减排、水土流失控制、水资源综合利用、节地与土地资源利用等方面进行控制,以资源高效率利用为核心的指导思想,追求环保、高效、低耗的绿色施工模式。以可持续发展思想为基本思路,在工程建设过程中通过先进的管理手段和技术方法降低施工活动对工程区域及周边环境的不利影响,实现生态环境保护和工程建设效益最大化,建设绿色环保电站,取得良好的社会效应和经济效应。

参考文献:

[1]申明亮,张鹏飞,等.向家坝水电站工程土石方调配平衡研究[J].人民长江,2004,35(5).

[2]杨海文.建筑工程施工中如何做到绿色施工[J].建材技术与应用,2014,1:57-59.

[3]曹铁玉.绿色施工实施的系统思考[J].江苏科技信息,2014,10:52-54.

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