在江西省九江市鄱阳湖湖区,一套“采、控、排”一体化绿色采砂技术体系即将投入使用。
江西省鄱阳湖湖区过去普遍采用传统的采砂方式,就像在湖底进行粗放的“外科手术”,短期内会导致水体浑浊、总磷波动,对下游断面水质产生一定影响。
2025年6月,江西省九江市采砂管理局发布重大技术需求“揭榜挂帅”榜单。同年10月,水利部河湖保护中心联合珠江水利科学研究院、中国环境科学研究院、山东浩洋华屹科技有限公司、中交天津航道局有限公司等单位,共同承担该项目。
项目组围绕解决鄱阳湖总磷波动和底泥扰动问题,按照“源头减量、过程净化、空间阻隔、智能调控”的全链条防控思路,边研究、边探索、边试验,形成了“采、控、排”一体化的绿色采砂综合技术体系。
“开采”环节做减法——项目研发的“高浓度精准吸砂装置”实现了源头突破。该装置创新采用真空室与吸砂罩体一体化设计,并增设螺旋输送装置,大幅度缩短泥砂传输路径,通过“旋—冲—吸”协同作用主动导送泥砂。试验数据显示,其泥砂浓度由12.39%提升至16.80%。这意味着在获取同等砂石量的同时,从源头显著减少了底泥扰动和水的吸入量,直接降低了对环境的影响。
“调控”过程由粗放向精准转变——项目构建的“基于总磷控制目标的采砂作业优化调控平台”是整套系统的智慧大脑。该平台通过布设浮标式在线监测站,实时感知水质变化,利用水动力与水质耦合模型,精准厘清了采砂行为与下游总磷浓度的内在关系。平台可根据上游背景值和下游控制目标,动态生成采砂作业强度与时段优化建议。在维持相同产能下,可有效降低受影响水域的总磷浓度波动幅度,实现了从被动监测到主动预测、智能调控。项目组针对鄱阳湖冬季大风、强水流、淤泥底质等复杂的水文气象与地质条件,经过多次试验,提出了“分段弧形﹢钢管桩固定”的隔离帘布设工艺,在采砂作业区周围拉起了一道隔离屏障。这道屏障,成功突破了传统隔离技术仅适用于弱流环境的局限,平均可实现43.56%的泥沙削减率。
“排放”末端加强净化——对于洗砂尾水的处理,项目三管齐下。一方面,研发的“采砂船排放口防护罩”通过消气导流设计,有效规整排放水流,抑制气泡裹挟泥沙扩散,使浑浊带扩散范围缩小了63.5%。另一方面,研发的“含砂尾水过滤处理装置”采用三级物理过滤集成膜工艺,在试验中取得了总磷平均去除率56.9%、浊度平均降低幅度46.09%的良好效果,为洗砂水的高标准净化和循环利用提供了可靠技术路径。此外,针对鄱阳湖采砂尾水泥浆细颗粒沉降难、处理流量大等问题,提出“两级串联沉淀﹢转鼓过滤﹢水循环利用”设计方案,形成了日处理能力6万立方米的伴生船舶式集成技术方案。
目前,九江市正在聚焦成果的实际应用与持续优化,推动高浓度吸砂装置实船改造,深化采砂作业优化调控成效,推进采砂尾水减排,打造更加智能、低碳的示范工程,让“绿色采砂”从技术蓝图转化为广泛的生产实践,真正守护好鄱阳湖的一湖清水。
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