威斯康星州水域再造
威斯康星州交通部 (WDOT) 在克林顿维尔附近开始修建 45 号州际公路西段时,该项目看似一切正常。然而,一旦开工,该项目便走上了一条不同寻常的道路:
施工人员前一天晚上用基层填料平整了道路,但每天早上回到工地都会发现路面比平时低了两英尺。这种情况持续了整整两周,直到人们发现填料的重量将下面的土壤(厚厚的黑泥和泥炭藓)压入了邻近的十英亩布雷迪湖中。
在45号公路修建之前,该湖泊平均深度为18英尺。随着土壤移动情况的发现,湖泊部分区域的水深平均不足9英寸。这个曾经风景优美、野生动物栖息繁衍、点缀着几户居民的湖泊,如今却面临着消亡的危险。因此,负责管理这座州属湖泊的威斯康星州自然资源部(WDNR)介入了此事。
威斯康辛州自然资源部 (WDNR) 与威斯康辛州交通部 (WDOT) 合作,评估了布雷迪湖的各种修复方法。考虑到该地块面积广阔、需要清除的物质数量庞大以及弃土处理问题,最终选择了液压疏浚法。传统的重型设备(如拉铲或驳船式挖掘机)方案要么会造成过多的溢流和弃土处理问题,要么会因重新悬浮大量待清除的物质而破坏现有的湖泊环境。排干湖水并进行清理也不可行。
工程范围包括使用浮式挖泥船挖掘18英尺深的土方,并通过一条封闭管道将其输送3,000英尺至一个干涸的取土坑。两地之间的高差为110英尺。威斯康星州自然资源部(WDNR)要求,从弃土区排入湖中的任何水,其悬浮物含量不得比原有湖水含量高出5ppm。
威斯康星州自然资源部/交通部将布雷迪湖的疏浚工程授予了位于威斯康星州阿平的J&S Dredging公司。1991年7月,J&S公司的老板吉姆·曼先生调集了由堪萨斯州奥拉西市的创新材料系统公司(IMS)制造的4010型Versi-Dredge™型液压挖泥船。这种挖泥船的独特之处在于它仅需一辆卡车即可运输,标准作业深度可达20英尺。
挖泥船抵达现场后,被放置于湖中,并设置了绞盘的行走缆绳锚点。管道从湖中穿过公路涵洞铺设至取土坑。岸上加装了增压泵以最大限度地提高作业效率。随后不久,疏浚作业正式开始,实际的泥沙清除工作相对顺利。然而,有两个方面需要格外关注:行走缆绳的安装和植被的清除。
由于布雷迪湖呈肾形,一端宽近1,000英尺,另一端仅宽8英尺,因此无法采用标准的四点式岸锚缆索牵引系统。取而代之的是,采用了三锚缆索牵引系统:后部两个岸锚,通过可调节缆索连接,并配有张紧器以控制横向移动;前部中央锚用于牵引挖泥船前进。这种配置形成了一个扇形切口,满足了作业需求。
在湖中心附近,香蒲长成了几个漂浮的“岛屿”。这些水草通常会给挖泥泵带来麻烦,但只要清除根部下方的泥沙,就能轻松将其连根拔起。IMS公司拥有专利的翼梢小翼叶轮,专门用于泵送垃圾和长条状物体,然后将它们通过管道输送到泥沙堆放区。然而,香蒲偶尔会缠绕在切割器上,需要每天修剪两到三次。
J&S 设计了一个巧妙的系统,将弃土区的水排放回布雷迪湖,使悬浮固体含量不超过现有湖泊含量的百万分之五。
干涸的取土坑被一道堤坝隔成两个宽300英尺、长1000英尺的单元格。堤坝的坡度从出水端的3英尺逐渐增大到溢流端的8英尺。每隔200英尺,就铺设一排水平的干草捆。干草捆可以逐步过滤流向溢流口的水流。在溢流口处,还铺设了一道淤泥筛,以进一步过滤剩余的水。
每天有四个小时,水被泵入一个池子,然后通过闸阀将管道中的水流切换到另一个池子,继续运行四个小时。静置一夜沉淀后,使用灌溉泵将水抽到邻近的35英亩农田。这片植被覆盖、坡向湖泊的土地,四周堆放着干草垛,可以将多余的水引导到湖中。流入湖泊的水符合威斯康星州自然资源部(WDNR)的所有悬浮物标准。
自布雷迪湖项目竣工以来,J&S公司已在天然水体和工业废水处理领域完成了众多疏浚项目。吉姆·曼恩表示:“Versi-Dredge™疏浚机极大地促进了我们的业务发展。它不仅使我们的收入来源多元化,还为我们姊妹公司J&S Liquid Systems(一家生活垃圾、市政垃圾和乳制品垃圾清运公司)的客户提供了一项利润丰厚且需求量很大的服务。”
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来源:土地与水


