簡介
陸域吹填一般包括圍堰、清淤、吹砂三部分。圍堰工程,即利用大型專業挖泥船把碼頭前方水域和航道深處淤泥、砂石、泥水混合物抽挖出來,吹填到圍堤中,經過沉積固結處理,形成大面積陸域。在操作中,施工方用挖泥船和泥漿泵,把礁島陸域底部淤積的泥砂通過水力吹填而形成沉積土。這些吹填土,具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、滲透係數小等特點,一般呈軟塑到流塑狀態。為了改善吹填土的工程性質,提高吹填土的承載力,還需要降低吹填土中的含水量。這一過程可以採用物理方法,即通過對土體進行衝擊或者使土體內出現壓差,排出孔隙水,使吹填土地快速成陸,具備使用條件。陸域吹填工程為抵禦海水沖刷侵蝕,通常需要配備防波堤工程。由於防波堤要在極惡劣環境中工作,因而技術複雜,造價較高。尋求合理、可靠的防波堤構型及施工方法,並降低造價是世界各國陸域吹填工程界的一大難題。
背景
對於中國在南沙進行島礁吹填的活動,一直以來總有一些國家和媒體聲稱中國的活動破壞了南沙生態,對珊瑚礁造成了破壞。
早在2015年6月,國家海洋局專家就撰文表示,南沙島礁擴建工程未對珊瑚礁生態系統造成影響。我國南沙島礁擴建工作採用“自然仿真”思路,模仿海洋中暴風浪吹移、搬運珊瑚砂礫等生物碎屑,逐漸進化為海上綠洲的自然過程。因此整個過程中對珊瑚礁生態環境的影響是局部的、暫時的、可控的,也是可恢復的。
南沙經驗
南沙島礁的建設取得了許多科技成果,已經申報了60多項國家專利,同時還將申報國家科技進步獎。為保護好珊瑚礁,建設單位與中科院合作,還在人工繁殖珊瑚領域取得突破。在南沙島礁已經栽種了近20種植物。成活率最低的植物也有86.5%的發芽率。南沙島礁本少有鳥類,但在綠化之後,鳥飛來永暑都不走了。島礁生態系統正加速形成。
南沙島礁建設中,由多位中科院院士牽頭攻關,精心設計創新實踐,走出了一條自然仿真造島的新路。島礁經吹填形成陸地後,立即實施了“藍、綠、淡”工程,即養護海洋生態系統保護珊瑚礁、植樹種草固砂造綠、淡化陸地改善生態。
南沙島礁吹填造陸的過程,模仿珊瑚礁自然生長、成熟的過程進行。根據珊瑚礁盤內外不同的特性選擇施工方式,礁盤內部泄湖中的珊瑚,其生長過程是從泄湖到沙洲到礁岩的自然硬化。施工中沒有排放渾濁水,並採取先圍後吹的辦法,加速珊瑚礁硬化過程。
為了保護好珊瑚礁,建設單位與中科院合作,在人工繁殖珊瑚領域取得了突破。此外,還人工養殖硨磲、海藻、大法螺、海參等對珊瑚生長有益的多種海洋生物,最佳化珊瑚生長環境。
“在無土壤、無養分的島礁上開展綠化工程是史無前例的世界性難題。”中交建永暑項目經理石海旭說,原來島礁“土壤”主要是珊瑚砂,顆粒大、鹽分高、養分少,根本不適合普通植物。但是島礁上的陸地面積達到一定規模後,就會自然形成淡水晶體。目前,島礁新造陸地經過雨水滲透後,珊瑚砂的鹽分減少了90%,已基本達到植物的生長要求。
“島礁淡水環境形成後,經過反覆試驗,已經試種成活30多種植物。”中交建海南生態島項目部黨委副書記唐堅樂說,南沙島礁已栽種包括馬尾葵、羊角樹、木棉、櫻桃、棕櫚等近20種植物。南沙種植的植物中,成活率最低的雞冠刺桐也達到了86.5%的發芽率。
建築生活垃圾“零排放、零污染”
在南沙島礁建設中,高度重視環境保護,想方設法減少污染物排放,嚴格進行環境保護,並提出構建島礁閉合型生態系統的新理念。由於參與建設單位多,存在建築垃圾、生活垃圾、污水、揚塵、衛生防疫等環保整治問題。針對這些突出問題,中交環保提出“殼裝化、移動化、資源化、全覆蓋、零排放”的島礁環保整治目標。在每個島均成立“島礁環保綜合整治運營中心”,近千名環保人員晝夜輪換值班,運營中心全部採用殼裝化、可移動專業環保裝備,處理生活垃圾、建築垃圾和污水,實現了島礁餐廚垃圾、建築垃圾、污水處理的循環利用。
經過近一年時間的環境整治,目前島礁上已經實現了建築和生活垃圾合理分類處理。生活垃圾中,塑膠瓶、易拉罐等可回收廢棄物被壓縮打包運回陸地。對於不可利用部分,放入焚燒爐中進行焚燒消減,經過二次燃燒廢氣達標排放,產生的廢渣封閉後運回陸地。建築垃圾產生量大,環保部門對廢棄混凝土塊、廢舊鋼筋、管材、木料等進行分門別類處理。此外,餐廚垃圾、人體及禽畜的排泄物全部收集進行無害化處理,並最終形成無味初級肥料,用於島礁綠化種植。
自然生態系統加速形成
南沙建設中由於採用許多生態保護新措施,島礁的生態系統正在加速形成。比如說,在島礁植樹綠化過程中,最初是想從大陸運來土壤種樹,但是考慮到大陸的土壤成分與島礁的珊瑚砂差異太大,可能破壞島礁的“原生態”,於是放棄了這個想法,僅運來少量營養土增肥,現在種在珊瑚砂里的植物都成活了。
珊瑚礁是一個活的生態系統,南沙珊瑚礁的基礎非常堅實,外圍珊瑚礁的硬度超過了花崗岩,並且在快速生長。隨著島礁生態系統的不斷改善,島礁的基礎會更加堅實壯大。南沙島礁的建設取得了許多科技成果,已經申報了60多項國家專利,同時還將申報國家科技進步獎,這是我國在世界範圍內為吹填造島和生態綠化作出的突破性探索和卓越貢獻。