中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术

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　　【摘  要】随着经济的发展、社会生产力的不断提高，人们对环境资源的开发和利用日益剧增，随之带来的环境污染的问题也日显突出，河道污染就是其中的一种现象。在我国，有些地区对中小河道的污染已经严重影响到了人们正常的生活和生产。如今，随着绿色生态、环保理念的不断加强，大部分地区已经开展了中小河道的整治。但因相关治理技术还不够成熟，使其无法到达预期的治理效果。在此情况下，本文阐述了中小河道在治理过程中的清淤及淤泥处理技术，仅供参考。
　　【关键词】中小河道治理;清淤技术;淤泥处理技术
　　1、引言
　　河道承担着防洪、排涝、通航的功能。只有保证河道的畅通，才能使得这些功能得以正常的发挥。如果河道出现堵塞现象，那么就会影响到河道正常的防洪、排涝以及通航。导致河道堵塞的主要原因是因为在河道内存在有大量的淤泥淤积所致。因此，及时的对河道进行清淤排堵就显得尤为重要。本文就河道的清淤及淤泥处理技术做出简要阐述，希望能得到同行的指正。
　　2、常用的河道清淤技术
　　2.1排干清淤
　　对于没有防洪、排涝以及通航要求且流量也较小的中小河道来说，可先在河道施工段内修筑临时围堰，再将围堰内的河道水排干后用干挖法或者水力冲挖的方法来进行清淤。
　　干挖清淤是指在施工作业区排水干结后，再采用挖掘机开挖清淤。开挖出来的河床淤泥由土方车直接外运或短驳至临时的淤泥堆放点。若河塘较宽，施工区域和淤泥堆放处距离较远时，采用挤压式泥浆泵作为中转设备进行输送。
　　干挖清淤施工法的优点在于能够彻底清除河床底部的淤泥，施工状况直观，施工质量容易保证。对清淤对象中含有大型、复杂的垃圾较为适用。采用的机具、设备简单，运送方便，施工成本低，技术要求也相对来说不是很高。在开挖过程中产生的淤泥含水率较低，后续处理也较为方便。这种方法的缺点在于要事先排干施工区段内的河水，增设临时围堰增加了施工成本。施工过程中受到天气状况的制约，并容易对河道边坡和生态系统造成一定的影响。
　　水力冲挖清淤则是采用高压水枪冲刷河床底部，将淤泥扰动成泥浆，流动的泥浆流入到事先设置好的收集区，再利用泥浆轴流泵把泥浆输送到指定的淤泥存放点。
　　水力冲挖同样具有机具、设备简单，运送方便，施工成本低的优点。但这种方法形成的淤泥浆体含水率高，为后续的处理增加了难度，施工环境也比较恶劣。
　　2.2水下清淤
　　水下清淤是将清淤机具、设备装备在清淤船上。清淤船作为水上施工作业平台操控清淤机具，用抓斗或泵吸的方式将河床底部的淤泥清理干净，再通过输送系统，把淤泥输送到指定的淤泥存放点。
　　抓斗式清淤是利用安装在挖泥船上的抓斗来清理河床底部的淤泥。通过油泵驱动，先将张开的抓头沉入河床底部淤泥中，在关闭和提升抓斗的同时把淤泥打捞至停靠在挖泥船旁边的驳泥船中。待装满淤泥的驳泥船将淤泥倾倒至规定的卸点之后，即完成了一次作业流程。如此作业循环，直至将需要清淤的河段全部清挖干净。
　　抓斗式清淤适用于开挖淤泥层厚度大、施工区域内障碍物多的中小河道。多用于增大河道行洪断面的清淤。抓斗式挖泥船灵活机动的特点，可以不受河道内垃圾、石块等障碍物的限制，适合开挖较硬淤泥层或夹带较多杂物、垃圾的淤泥。此外，抓斗式清淤还有着施工工艺简单、设备容易组织、节省工程成本、施工过程不受天气影响等优点。但抓斗式清淤对极软弱底泥层敏感度差，在开挖过程中容易产生掏挖河床底部较硬的土层，从而泄露大量表层底泥，形成浮泥，容易造成表层浮泥经搅拌扰动后又重新回到水体之中。根据工程经验，抓斗式清淤的清除淤泥的能力只能达到30%左右，抓斗在清捞过程中也容易产生浮浆外漏、强烈扰动底泥，在以改善水質为目的的清淤工程中往往无法达到原有的目的。
　　泵吸式清淤也称之为射吸式清淤。是将水力冲挖用的高压水枪和吸泥泵同时安装在淤泥收集桶的两侧。先由一侧的水枪射水将河床底部的淤泥掀起并搅拌成泥浆，再通过另一侧的吸泥泵吸收淤泥浆，最后通过管路系统把清除出来的淤泥排放至堆放点。整套清理设备都安放在清理船上，船一边移动一边完成清理工作。
　　泵吸式清淤的优点在于装备相对轻便、简单，可以配备在中小型的船舶上，适合进入小型河道清淤。一般情况下容易将大量的河水吸出，会给后续泥浆处理工作增加难度。此外，河道内垃圾多、成分复杂、大小不一，容易造成泥泵吸泥口的堵塞等是泵吸式清淤的主要缺点。
　　2.3环保清淤
　　环保清淤指的是在以改善水质为目的的清淤过程中能够尽可能的减少或避免对水体环境产生影响。很明显，环保清淤包含了两个层面的含义。第一，清淤的目的是为了改善水质。第二，在清淤的过程中尽可能避免对水体产生影响。因此，环保清淤在施工作业时有着更高的要求。它的主要特点有：第一，清淤的机具、设备要有较高的定位精度和挖掘精度，以防止挖偏、超挖和伤及原土。第二，在清淤作业时，防止淤泥土的扰动和扩散造成对水体的二次污染。第三，在作业时控制噪音，不干扰临近居民的正常工作与生活。第四，防止淤泥在运输过程中产生环境污染的现象。淤泥堆放点也要远离居民区。
　　目前最常用的环保清淤方式为环保绞吸式清淤。它是利用安装在环保绞吸船（清淤船）上的环保绞头实施封闭式低扰动清淤。开挖出来的河床底淤通过大功率吸泥泵，经全封闭的输送管道输送至淤泥存放点。
　　环保清淤适用于工程量较大的大、中、小型河道、湖泊、水库的清淤。能有效防止污染淤泥的泄漏和扩散，可以疏浚厚度较薄的底层淤泥，对原状土的扰动较小，有效避免了污染淤泥的外漏和扩散，底泥清除率高。环保绞吸船具有高精度定位技术和配备有现场监控系统。在作业时，通过观测，能直观地观察到清淤机具、设备的工作状态和进行轨迹。挖掘深度则通过挖深指示仪和回声测深仪来得以控制，能精确定位刀绞深度，挖掘精度高。
　　3、河道淤泥的处理技术 　　河道清淤必然会产生大量的淤泥，这些淤泥有着含水率高、强度低的特点。有些淤泥还会含有有毒有害物质，这些物质被雨水冲刷后容易析出，容易对周边水环境造成二次污染。因此，有必要对清淤后产生的污染淤泥作合理的处理。淤泥处理的方法受淤泥本身物理和化学性质的制约，主要包括：淤泥的初始含水率、有机质含量、污染物类型、污染程度等。在实际的处理过程中，主要根据国家现行标准、规范的要求，待处理淤泥本身具有的性质和现有的处置条件来选择合适的处理方案。
　　3.1资源化利用技术
　　淤泥从本质上来说隶属工程废弃物，根据固体废弃物处理的减量化、无害化、资源化的原则，应尽可能的对淤泥进行资源化的利用。从广义上说，只要能将废弃的淤泥重新得以利用均属于资源化利用。例如：将废弃的淤泥通过热处理，制成砖瓦、水泥、陶粒以及固化、干化、土壤化;将没有重金属污染，氮、磷含量比较丰富的淤泥进行还田，用以种植庄稼;将自然干化的淤泥作为公园、绿地甚至是市政、建筑工地等都属于淤泥再生资源化技术。
　　热处理技术是淤泥在资源化利用过程中较为成熟的一项技术，国内外的不少学者都进行过相关的研究。热处理技术的特点在于产品的附加值高，但因各种实际情况所致，热处理能够处理的淤泥数量非常有限。一家普通砖生产企业一年大概能消耗淤泥五万立方米，远远不能满足目前河道在疏浚过程中年产生的上百万立方米淤泥需处理的需求。从淤泥的大规模产业化处理前景来看，固化、干化、土壤化淤泥资源化利用技术具有勃勃生机，若能与其他的处理技术相结合，则能显示出更大的经济效益。
　　3.2污泥钝化处理技术
　　所谓钝化处理是根据淤泥中的重金属在不同的环境中具有不同的活性状态，添加相应的化学物质使其中不稳定的重金属转化为稳定的重金属，减少重金属的活性以达到降低污染的目的。添加进入淤泥中的化学物质在和淤泥中的重金属发生反应的同时，也会在重金属的表面形成一层包裹物质，降低了重金属的浸出性，从而进一步降低了重金属的释放和二次污染。钝化后的重金属浸出量满足相应国家技术标准、规范要求，还能作为填土材料進行再次利用。
　　4、工程实例
　　位于本市浦东新区曹路镇随塘河、中横港和盛家浜城乡中小河道综合整治工程，整治河段总长约为：18.95公里，疏浚、清淤土方总量约为：236869立方米，计划工期为100天。
　　由于该工程沿岸居民及建筑、生活垃圾较多，工期也较为紧凑。因此，在本工程中采用排干挖淤法进行施工。即先在施工段内设置临时围堰，然后将河水经沉淀、过滤后再进行集中排放，等排水干结后再利用挖机在河床底部清淤。
　　在本例中，在设置完临时围堰排干施工区段内河水时，并未采取直接排放的方式，而是改用先将河水进行集中沉淀、过滤后再排放。这样就能有效避免河水对周围环境产生二次污染的问题，也能尽可能的减少对沿岸居民的生活产生影响。此外，由于施工工期较为紧凑，采用挖机清淤的方法发挥了机具、设备简单，运送方便，施工成本低，在开挖过程中产生的淤泥含水率较低，后续处理也较为方便的特点。
　　因此，我们可以发现，常用的河道清淤技术在具体运用时，并不是简单的生搬硬套，而是根据具体的实际工作环境采取着相适应的变化和调整后再加以运用。
　　5、结束语
　　中小河道清淤既有着“疏通”的目的，也有着解决防洪、泄洪保证通航的目的，更有着改善水质，促进生态系统健康的目的。因此，从河道整治的前期工作、方案的制定、工艺的选择、工程的实施所有环节中，必须保证这种“多目的”的清淤特征。
　　中小河道的清淤工程与港口、大江大河的清淤工程有所不同，具有工程量小、大型船只通航困难、清淤对象含有各种垃圾、性质复杂的特点。从这些特点出发，较为简易的清淤技术往往易于采用。在当下，无论采用何种清淤技术，河道治理的主要目标——改善水质，是清淤方法、工艺中必须考虑的问题。因地制宜，考虑河道的各种条件，在有条件的情况下排干清淤是一种优先的选择。在不能排干的情况下，选择本文前述的其他清淤技术也是中小河道清淤的技术发展方向。
　　参考文献：
　　[1]包建平，朱伟，闵佳华.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].水资源保护，2015（01）：56-62.
　　[2]韩黎.生态河道治理模式及其评价方法研究[D].大连理工大学，2010.
　　（作者单位：上海市城市建设工程学校（上海市园林学校））
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