DB13_T 5606-2022 河湖生态清淤工程技术规程(1).pdf
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1、 ICS 03.100.01 CCS A 02 13 河北省地方标准 DB 13/T 56062022 河湖生态清淤工程技术规程 2022-07-11 发布 2022-08-11 实施 河北省市场监督管理局 发 布 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由河北省水利厅提出并归口。本文件起草单位:河北省水利科学研究院、河北大学、河北省生态环境科学研究院、中国科学院生态环境研究中心、中国雄安集团生态建设投资有限公司、北京师范大学、中国地质大学(武汉)。本文件主要起草人:朱永涛、王洪杰、朱晓磊、李洪波、裴元生、张伟军、王颖、李立
2、青、冀泽华、李源、张美一、孙越、杨蒙、李然、杜琴莹、惠静、杨栓、甄红、张蒙、赵铮。河湖生态清淤工程技术规程 1 范围 本文件规定了河湖底泥勘测与污染状况调查、生态清淤设计、生态清淤施工、环境监测与验收等。本文件适用于河流、湖泊污染严重底泥的清淤。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 3838 地表水环境质量标准 GB 11893 水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法 GB 11914 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法 GB
3、13193 水质 总有机碳(TOC)的测定 非色散红外线吸收法 GB 13195 水质 水温的测定 温度计或颠倒温度计测定法 GB/T 14550 土壤中六六六和滴滴涕测定的气相色谱法 GB/T 14552 水、土中有机磷农药测定的气相色谱法 GB/T 17137 土壤质量 总铬的测定 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17138 土壤质量 铜、锌的测定 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17139 土壤质量 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17141 土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法 GB/T 22105.1 土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第1部分
4、:土壤中总汞的测定 GB/T 22105.2 土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第2部分:土壤中总砷的测定 GB/T 22105.3 土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第3部分:土壤中总铅的测定 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB/T 50123 土工试验方法标准 HJ 535 水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法 HJ 632 土壤 总磷的测定 碱熔-钼锑抗分光光度法 HJ 636 水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 JTJ/T 320 疏浚岩土分类标准 SL 42 河流泥沙颗粒分析规程 SL 223 水利水电建设工程验收规程 3 术语和定义 下列
5、术语和定义适用于本文件。底泥 经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部的黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物。河流、湖泊内污染源(内源)河湖本身携带的污染物与泥沙结合在一起形成的污染底泥。生态清淤 采用环保型施工机械设备,对水体中的污染底泥进行疏挖,并控制施工过程中污染物扩散,以减轻河湖内源污染负荷的施工技术方法。余水处理 通过物理或化学的方法,对污泥堆场泄出的富含悬浮物水体进行处理,使排放的尾水符合要求的过程。4 底泥勘测与污染状况调查 调查内容 4.1.1 对工程区底泥进行物理、化学指标分析,查明工程区内底质土层性质。物理指标包括:底泥常规的物理力学性质、底泥质地、底泥含
6、水率等。4.1.2 化学指标包括:营养盐、重金属及有机类污染物的含量及分布规律等,以了解工程区底质的污染程度和污染底泥的分布情况,为工程区污染底泥清淤范围、清淤深度、以及疏挖量等的确定提供基础材料。底泥分层及特征描述 4.2.1 根据污染程度,底泥从垂直方向由上至下一般分为污染底泥层(A 层)、污染过渡层(B 层)和正常底泥层(C 层)。4.2.2 污染底泥层(A 层):污染最为严重的一层。一般情况下,在有机质及营养盐严重污染地区,该层颜色为黑色至深黑色,其上部为稀浆状,下部呈流塑状,有臭味。该层沉积年代新,为近年来人类活动的产物,是湖泊内源污染物的主要蓄积库。4.2.3 污染过渡层(B 层)
7、:污染较轻的一层。正常湖泥层到污染底泥层的渐变层,一般情况下,在有机质及营养盐污染地区,该层颜色多为灰黑色,软塑-塑状,较 A 层密实。4.2.4 正常底泥层(C 层):未被污染的底泥层。其颜色保持未被污染的当地土质正常颜色,一般无异味,质地较密实。采样设备 4.3.1 根据底泥分析目标的差异,采集范围主要区分为表层底泥和柱状样底泥。4.3.2 表层底泥多用于清淤整体区域底泥性质的了解和重点区域的筛选,一般使用抓斗式采样器(又称,彼得逊采样器),利用装置的重力与浮力差,通过水体表层至底层的高度差获得足够冲量,通过抓取的方式将底泥存入抓斗,一般为 10 cm 内表层底泥样品的混合泥样。4.3.3
8、 柱状样底泥主要用于清淤区域底泥垂向分布特征的了解、底泥的分层研究和清淤深度的确定,一般采用专门的底泥柱状采样器,例如钻取式筒状采样器、底泥采样钻机等。定位设备 4.4.1 平面定位方式与设备 平面定位方式包括全球定位系统方式(GPS)和常规测量方式。其中,全球定位系统方式所用设备主要包括手持GPS、亚米级定位精度的RTD-DGPS和厘米级定位精度的RTK-DGPS;常规测量方式所用设备主要包括全站仪、经纬仪、测距仪等。4.4.2 垂直控制方式与设备 一般情况下,污染底泥的层厚较薄,只有几十厘米,在对污染底泥的勘测过程中要严格控制其垂直精度。由于勘测是在河流、湖泊中进行的,首先应在岸边的适宜地
9、点设立高程控制点,高程控制点的高程由附近的国家高级控制点进行引测。高程控制方式主要有:RTKDGPS、水面高程传递法和用全站仪测量高程。调查采样点位与布设 4.5.1 平面勘探线、点的布置 4.5.1.1 可行性研究阶段,河流地区线上勘探点间距不大于 150 m,且总数不小于 3 个;湖泊地区块状水域按 100 m 200 m 网格状或交错梅花状布置,不规则状水域根据实际情况按上述间距确定原则布置。4.5.1.2 工程设计阶段应先根据生态清淤区域的污染情况、地质条件布置钻孔,大致可分简单、一般和复杂三种状况:a)简单是指区域附近无重大污染源,污染分布均匀,地形平坦,岩土性质单一;b)一般是指区
10、域附近有较大污染源,污染分布较均匀或地形有起伏,岩土性质变化较大;c)复杂是指区域附近存在重大污染源,污染分布不均或地形起伏较大,岩土性质变化大。4.5.1.3 在设计清淤深度内遇有污染分布状况、地形,岩土性质变化较大时应加密勘探点,小区域、孤立区域的勘探点不得少于 3 个。勘探线、点间距的确定应符合表 1 的规定。表1 污染底泥生态清淤工程设计阶段勘探线、点间距 区域 地质条件 勘探线间距(m)勘探点间距(m)初步设计阶段 施工图设计阶段 初步设计阶段 施工图设计阶段 河流 复杂 5075 2050 5075 2050 一般 75100 5075 75100 5075 简单 100150 7
11、5100 100150 75150 湖泊 复杂 5075 2050 5075 2050 一般 75100 50100 75100 5075 简单 100150 75100 100150 75100 4.5.2 勘探点的垂直采样间距 生态清淤勘探采样应全柱状采样,全柱状采样的底面应至正常层下 20 cm50 cm。勘探孔钻进深度一般宜达到设计清淤深度以下 1 m2 m。全柱状采集样品在现场应根据颜色、气味、状态进行污染层、过渡层、正常层界面的初步判别,根据初判选择代表性样品进行化学分析;同时,在全柱状采集的样品中,根据清淤底泥分类的需要采集试样进行土的物理、力学性质试验。4.5.3 采样精度 在
12、勘探采样前应进行区域沉积物顶板图测量,勘探采样点布置在测图上,顶板图测图比例尺要求和勘探定位精度要求应符合表2的要求。表2 生态清淤勘探定位精度要求 阶段 测图比例尺 平面位置 高程(m)河流 湖泊 河流 湖泊 可行性研究阶段 1:20001:5000 图上 2 mm 1.0 m 0.1 0.1 工程设计阶段 1:10001:2000 图上 1 mm 0.5 m 0.05 0.05 分析测试项目 4.6.1 底泥勘测物理力学指标 底泥勘测需测定的物理力学指标应符合表3的要求,测定方法和使用设备应符合表4的要求。表3 生态清淤工程区底泥勘测物理力学指标 岩土类别 岩土名称 标贯 击数 重度 颗粒
13、 分析 比重 天然 含水量 界限 含水量 抗剪 强度 相对 密度 附着力 有机质土及泥炭 有机质土及泥炭 淤泥土类 浮泥 流泥 淤泥 淤泥质土 黏性土类 黏土 粉质黏土 粉土类 黏质粉土 砂质粉土 砂土类 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砾砂 注:表示必做,表示根据情况选做。表4 生态清淤底泥勘测物理力学指标试验方法及设备 试验名称 现场试验 室内试验 主要仪器设备 采用标准 含水量试验 不适用 烘干法 电热烘箱(控制温度为 105110)、电子天平(最小 0.01 g)GB/T 50123 重度试验 灌水法(用于原状 砂砾质土)环刀法(用于黏性土)环刀、电子天平(最小 0.01 g)GB/T 501
14、23 比重试验 不适用 根据颗粒大小采用比重瓶法、浮秤法、虹吸筒法。比重瓶、恒温水槽(1)、砂浴电炉等 GB/T 50123 颗粒分析试验 目测度量法(用于碎石土)筛析法(粒径60 mm)比重计法(粒径0.075 mm)分析筛、电子天平(最小 0.01 g)、比重计等 GB/T 50123 界限含水量 试验 不适用 液限(76 g 液限仪)塑限(搓条法粒径0.5 mm)液、塑限联合测定法 液、塑限联合测定仪、电子天平(最小 0.01 g)GB/T 50123 相对密度试验 宜现场测取砂土的天然重度、含水量 用漏斗法或量筒法测,取最小干密度;用振动叉击锤测最大干密度 量筒、漏斗、金属圆筒、振动叉
15、、击锤 GB/T 50123 抗剪强度试验 不适用 应变控制式直剪仪(用于渗透系数105 cm/s 的黏性土),清淤底泥分类一般可采用快剪试验 应变控制式直剪仪 GB/T 50123 附着力试验 不适用 弹簧秤附着力仪法 弹簧秤附着力仪 JTJ/T 320 标准贯入试验 原位测试 不适用 标准贯入锤、贯入器等 GB 50021 4.6.2 底泥污染状况调查的物理化学指标 工程区底泥污染状况调查需测定的物理化学指标及分析方法应符合表5的要求。表5 生态清淤工程区底泥污染状况调查测定项目及方法 类型 测定项目 测定方法 测定依据 表层水 上覆水 间隙水 温度 温度计法或颠倒温度计测定法 GB 13
16、195 浊度 分光光度法或目视比浊法 水和废水监测分析方法(第四版)透明度 塞氏盘法 水和废水监测分析方法(第四版)pH 便携式 pH 计法 水和废水监测分析方法(第四版)氧化还原电位 铂电极和pH计法 水和废水监测分析方法(第四版)电导率 便携式和实验室电导率仪法 水和废水监测分析方法(第四版)溶解氧 便携式溶解氧仪法 水和废水监测分析方法(第四版)化学需氧量 重铬酸盐法 GB 11914 总氮 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 HJ 636 总磷 钼酸铵分光光度法 GB 11893 氨氮 纳氏试剂分光光度法 HJ 535 总有机碳 非分散红外吸收法 GB 13193 沉积物 含水率 烘干法
17、沉积物质量调查评估手册 粒径 筛分析法与消光法 SL 42 有机质 油浴外加热-重铬酸钾容量法 土壤元素的近代分析方法 总磷 碱熔-钼锑抗分光光度法 HJ 632-2011 总氮 半微量开氏法 GB 7173 氨氮 KCl 提取-纳氏试剂分光光度法 沉积物质量调查评估手册 汞 原子荧光法 GB/T 22105.1 砷 原子荧光法 GB/T 22105.2 铅 原子荧光法 GB/T 22105.3 沉积物 铜 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17138 锌 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17138 镍 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17139 铬 火焰原子吸收分光光度法 GB/T 17
18、137 镉 石墨炉原子吸收分光光度法 GB/T 17141 有机磷农药 气相色谱法 GB/T 14552 有机氯农药 气相色谱法 GB/T 14550 多环芳烃 气相色谱-质谱法 水和废水监测分析方法(第四版)多氯联苯 气相色谱-质谱法 水和废水监测分析方法(第四版)底栖生态健康评估 4.7.1 概述 生态系统健康是衡量生态系统功能特征的隐喻标准,是评价生态系统状态的一种方式。底栖生态系统健康评价从物理、化学和生物三个方面建立评价指标体系,对底栖生态系统健康状况进行全面、科学的评价。4.7.2 评估原则 4.7.2.1 底栖生态健康评估应遵循以下原则:a)科学性原则:基于现有的科学认知,评估指
19、标内涵间不存在明显重复,判断评估指标变化的驱动要素,能识别底栖生态健康状况;采用统一、标准化方法开展取样监测,准确计算评估指标,制定相对严谨的评估标准;b)适应性原则:体现普适性与区域差异性特点,可为不同地区和类型的底栖生态健康评估互相参考比较提供支持;密切结合河湖生态清淤工程的需求开展评估,可为清淤前、清淤中、清淤后底栖生态管理提供参考;c)可操作性原则:考虑所拥有的人力、资金和后勤保障等条件,充分利用现有资料和成果;根据环境条件以及评估指标特点,选择效率高、成本低的调查监测方法。4.7.3 评估流程 开展资料收集与踏勘,确定评价区域底栖生态健康指标。组织开展底栖生态健康评估调查与监测。系统
20、整理分析各评估指标调查监测数据,计算各项健康评估指标并赋分,评估河湖流底栖生态健康状况。4.7.4 底栖生态系统健康评价指标体系 评价指标体系分三个层级,一级目标层为底栖生态系统健康综合指数,反映底栖生态系统健康总体状况;二级准则层分为物理指标、化学指标和生物指标三类,全面地反应底栖生态系统状况;三级指标层是具体的评价指标,具体评价内容宜符合表6的要求。表6 底栖生态系统健康评价指标体系 目标层 准则层 指标层 河流 湖泊 底栖生态系统健康综合指数 物理指标 河流连通性指数 河湖连通状况 流量过程变异程度 湖泊萎缩比例 生态水位满足程度 最低生态水位满足程度 换水周期 化学指标 溶解氧 溶解氧
21、 耗氧有机污染 耗氧有机污染 地质累积指数 地质累积指数 综合营养状态指数 生物指标 大型底栖动物完整性指数 大型底栖动物完整性指数 沉水植物完整性指数 沉水植物完整性指数 微生物完整性指数 微生物完整性指数 鱼类完整性指数 鱼类完整性指数 4.7.5 物理指标赋分 4.7.5.1 河流连通性赋分计算应符合附录 A.1 的要求,大坝或水闸阻隔赋分标准应符合表 7 的要求。4.7.5.2 河流流量过程变异程度赋分计算公式见附录 A.2,赋分标准宜符合表 8 的规定。4.7.5.3 河流生态水位满足程度由评价年最小实测日均流量与多年平均流量的比值来代表,赋分标准参考表 9。4.7.5.4 河湖连通
22、阻隔赋分计算公式见附录 A.3,赋分标准宜符合表 10 的规定。4.7.5.5 湖泊萎缩比例计算公式见附录 A.4,赋分标准宜符合表 11 的规定。4.7.5.6 湖泊最低生态水位满足程度的确定方法有天然水位资料法、湖泊形态法及水生生物空间最小需求法等。根据最低生态水位的范围为该指标赋分,赋分标准宜符合表 12 的规定。4.7.5.7 湖泊换水周期赋分公式见附录 A.5,赋分标准宜符合表 13 的规定。表7 河流连通阻隔赋分标准 大坝或水闸阻隔特征 赋分 无大坝和水闸,对径流没有调节作用 0 大坝或水闸对径流有调节作用,下泄流量满足生态基流-25 大坝或水闸对径流有调节作用,下泄流量不满足生态
23、基流-75 部分时间导致断流-100 表8 河流流量过程变异程度赋分标准 河流流量过程变异程度计算值 FD 赋分 FD0.05 100 河流流量过程变异程度计算值 FD 赋分 0.05FD0.1 75 0.1FD0.3 50 0.3FD1.5 25 1.5FD3.5 10 3.5 0 表9 河流生态水位满足程度赋分标准 河流生态水位满足程度比值 EL 赋分 4 月9 月 10 月次年 3 月 EL50%EL40%100 40%EL50%30%EL40%80 30%EL40%20%EL30%40 10%EL30%10%EL20%20 EL10%EL10%0 表10 河湖连通阻隔赋分标准 上游河段
24、阻隔状况 年入湖水量占入湖河流多年径流量比例 赋分 完全阻隔 0-100 严重阻隔 10%-70 阻隔 40%-40 较顺畅 60%-20 顺畅 70%0 表11 湖泊萎缩比例赋分标准 湖泊萎缩比例 A 赋分 A5%100 5%A10%60 10%A20%30 20%A30%10 A40%0 表12 湖泊最低生态水位满足程度赋分标准 湖泊最低生态水位对比 赋分 最低生态水位评价年内日平均水位 90 评价年内日平均水位最低生态水位3 日平均水位 75 3 日平均水位最低生态水位7 日平均水位 50 7 日平均水位最低生态水位 30 14 日平均水位最低生态水位 20 30 日平均水位最低生态水位
25、 10 60 日平均水位最低生态水位 0 表13 湖泊换水周期赋分标准 湖泊换水周期 T 赋分 T90 100 90T180 75 180T270 50 270T360 25 T360 0 4.7.6 化学指标计算方法 4.7.6.1 溶解氧根据湖泊富营养化调查规范(第二版)测定,赋分标准参考表 14。表14 湖泊换水周期赋分标准 溶解氧(DO)测定值 赋分 DO7.5 70100 6DO7.5 4069 5DO6 2039 3DO5 1019 DO3 09 4.7.6.2 根据 GB 3838 的五类水标准值分别对高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量和氨氮4 个指标赋分,取 4 个指标得
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