新型環(huán)保生態(tài)清淤技術(shù)在淮安市清浦老城區(qū)除澇綜合整治工程中的應(yīng)用

朱正強 陳紅衛(wèi) 李帆 胡錦嵩 胡錦原

摘要? 在介紹生態(tài)清淤技術(shù)的基礎(chǔ)上，重點分析了生態(tài)清淤技術(shù)在淮安市清浦老城區(qū)除澇綜合整治工程中的應(yīng)用，包括清淤機械選擇、疏浚土運輸、堆泥場設(shè)計和余水處理方法等。

關(guān)鍵詞 生態(tài)清淤技術(shù);城區(qū)河道整治;城市生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號：TV851 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）06-105-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.049

Application of New Eco logical Dredging Technol ogy in Waterlogging Control Project in Qingpu District of Huaian

ZHU Zheng-qiang et al（Qingyan Garden in Huaian， Huaian， Jiangsu 223002）

Abstract Based on the introduction of the ecological dredging technology， the application of the ecological dredging technology in the waterlogging control project of Qingpu District of Huaian was emphatically analyzed， including the selection of dredging machine， the transportation of dredged soil， the design of mud pile field and the treatment of residual water.

Key words? ?Ecological dredging technology; Urban river regulation; Urban ecosystem

城市河道生態(tài)清淤治理水環(huán)境， 通過生態(tài)清淤設(shè)備和生態(tài)疏浚后淤泥處理等新技術(shù)新方法，做好河道清淤施工中環(huán)境保護，可改善河道水質(zhì)，減少對水體環(huán)境影響，實現(xiàn)環(huán)保疏浚與環(huán)保清淤，對城市生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)具有重要意義。

1 項目區(qū)概況

淮安市清浦區(qū)位于蘇北腹地，淮河下游，南臨蘇北灌溉總渠，西靠二河，東北以里運河為界。淮安市清浦老城區(qū)除澇綜合整治工程范圍內(nèi)的主要外排河道為大運河、里運河、入海水道，內(nèi)部主要排澇河道為文渠河、圩河、內(nèi)城河、外城河。

目前4條主要排水河道沿線老舊小區(qū)生活污水直排入河，河道淤積嚴(yán)重，每到城區(qū)突降大到暴雨或汛期排澇時，老城區(qū)受澇嚴(yán)重;排澇河道溝通聯(lián)系較少，水體流動性不強，缺乏活力，凈化能力差，河道水質(zhì)受到嚴(yán)重污染;沿線排澇建筑物設(shè)備老化，影響排澇效益的正常發(fā)揮，區(qū)域外排能力不足。

2? 生態(tài)清淤技術(shù)

2.1 技術(shù)概述

生態(tài)清淤是主要以水質(zhì)改善為目標(biāo)的清淤工程，同時在清淤過程中能夠盡可能避免對水體環(huán)境產(chǎn)生影響[1]。相對于一般清淤工程，生態(tài)清淤可以防止挖泥過程中污染底泥擴散;清淤設(shè)備具有較高的定位精度和挖掘精度;對輸排系統(tǒng)進行改造，減少輸泥過程中的泄漏，避免對環(huán)境產(chǎn)生二次污染;采取多種措施兼顧修復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)的更高目標(biāo);淤泥和尾水無害化、資源化利用。

2.2 清淤設(shè)備和淤泥處理

2.2.1 生態(tài)清淤設(shè)備 城市河道靠近居民區(qū)并存在大量建筑垃圾、生活垃圾等雜物，所需清淤設(shè)備首先對降低噪音要求較高，其次要確保周圍建筑物的安全，再次應(yīng)盡量減小對水體的擾動，這些特殊性對生態(tài)清淤的設(shè)備提出了更高的要求。常見的生態(tài)清淤設(shè)備如旋挖式河道清淤船，主要功能是通過攪動河底表層20～40 cm的淤泥層，然后由污泥泵直接輸送到污泥水池;新型多功能挖泥船為多功能挖泥船，通過更換不同施工設(shè)備可以實現(xiàn)環(huán)保絞吸施工、吸泥、反鏟挖泥及水下垃圾收集;生態(tài)環(huán)保清淤船為多功能環(huán)保絞吸船，以淤泥絞吸為主，集反鏟清淤、抓斗清淤、耙子清理河道垃圾、打樁作業(yè)、清理水面油污等功能于一條船上，各功能在施工作業(yè)時可以相互轉(zhuǎn)換，不同作業(yè)方式間可以進行切換。

2.2.2 生態(tài)疏浚后淤泥處理 吸除的底泥一般是帶水的粒狀或絮狀物質(zhì)，結(jié)構(gòu)疏松，體積龐大，含水率較高，強度低，部分淤泥可能含有有毒有害物質(zhì)，容易對周圍水環(huán)境造成二次污染。目前底泥處置的方式主要有綜合利用（堆肥、焚燒利用、制造建筑材料等）、填埋等[2]。淤泥脫水國內(nèi)通常采用自然干化、機械脫水、污泥烘干及焚燒等方式處理，脫水所需設(shè)備有真空壓濾機、板框壓濾機、帶式過濾機及離心脫水機等。發(fā)達(dá)國家脫水方式較多采用固化處理、分級壓榨脫水、移動式連續(xù)脫水、高壓脫水等。

2.3 最新的清淤技術(shù)

2.3.1 高濃度原位環(huán)保清淤方法 目前常用的環(huán)保清淤方法清淤出的淤泥濃度在15%～20%，水分子的體積要遠(yuǎn)大于土顆粒的體積，清淤泥漿的體積為顆粒的4～5倍。這些高含水泥漿往往需要較大的堆場進行放置，很多清淤工程因為堆場場地的問題而受到嚴(yán)重制約。高濃度原位環(huán)保清淤能夠降低清淤過程中泥漿的增容率，在中間輸送過程中可以使泥漿含水率得到降低，將淤泥直接變成可以用于填土的土材料使用。因此，為了節(jié)省占地和降低整個清淤和淤泥處理的成本，高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢。

2.3.2 堆場淤泥快速排水技術(shù) 目前大多數(shù)內(nèi)河清淤的淤泥都在堆場中堆放。淤泥堆場經(jīng)過地基處理，解決其長期沼澤狀態(tài)的問題后可用于建設(shè)、景觀、農(nóng)田利用的土地，而這一地基處理過程就是淤泥固結(jié)排水的過程。淤泥黏粒含量高，透水性差，在自重作用下的固結(jié)時間長，自重固結(jié)后的強度低，淤泥的快速排水固結(jié)問題成為一個亟待解決的問題。軟黏土地基使用的真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓法，對于淤泥往往難以發(fā)揮良好的效果。淤泥含水率極高，處于流動狀態(tài)，顆粒之間的有效應(yīng)力非常低，在高壓抽真空的狀態(tài)下淤泥顆粒會和間隙水一起流動，從而使排水板出現(xiàn)淤堵而無法排水。如何解決排水系統(tǒng)的淤堵問題成為淤泥快速排水的關(guān)鍵，堆場淤泥快速排水技術(shù)是在淤泥內(nèi)鋪設(shè)多層多排水平排水通道，其層間距、排間距都在60～80 cm，以形成高密度泥下排水網(wǎng)絡(luò)。將該網(wǎng)絡(luò)與地面密封的水平排水管密封連接，再與射流排水裝置連接后抽氣抽水，可加快淤泥的排水速度[3]。

3 生態(tài)清淤技術(shù)在清浦老城區(qū)除澇綜合整治工程中的應(yīng)用

3.1 河道現(xiàn)狀

項目區(qū)內(nèi)河道近幾年經(jīng)過多次治理，由于每次都是局部整治，綜合效果不明顯。目前4條主要排澇河道淤積嚴(yán)重，過流斷面縮小，排水能力不足，水質(zhì)污染嚴(yán)重，河道平均淤深達(dá)1.0 m。此次工程涉及的排澇河道現(xiàn)狀統(tǒng)計見表1。

3.2 生態(tài)清淤技術(shù)方案

3.2.1 清淤方式及主要工程量 圩河清淤1 430 m，淤泥量10 330 m3，建筑垃圾1 000 m3，采用新型環(huán)保清淤技術(shù);內(nèi)城河清淤1 430 m，淤泥量4 689 m3，建筑垃圾400 m3，采用水下淤泥泵沖淤（輸水管2 000 m），高家巷泵站引河清淤230 m，淤泥量4 689 m3，采用人工開挖;外城河清淤2 240 m，淤泥量48 902 m3，建筑垃圾3 000 m3，西小閘攔污柵至淮海路段（約1 300 m），清淤方式為普通水下沖淤，淮海路至承德路段約940 m，采用新型環(huán)保清淤技術(shù)。

3.2.2 清淤機械選擇 根據(jù)現(xiàn)行的《疏浚工程技術(shù)規(guī)范》，抓斗式或鏟斗式挖泥船不適合疏浚流態(tài)狀淤泥，鏈斗式、耙吸式、絞吸式挖泥船較適合疏浚流態(tài)狀淤泥。但機械疏挖會對底泥產(chǎn)生很大的擾動，使底泥中的污染物大量釋放到水中對水體造成很大的污染，且該方法不能疏挖含水率很高的表層流泥，因此不適合疏浚飲用水源水體的底泥。絞吸式疏挖是用水下環(huán)保鉸刀在封閉的外罩內(nèi)將底泥絞碎，再用泥漿泵將封閉外罩內(nèi)的泥漿抽出水面。絞吸式疏挖對水質(zhì)影響小，便于控制疏挖厚度，絞碎的底泥便于采用管道輸送。鉸刀及泥漿泵均安裝于船上，便于在水面移動，鉸刀和泥漿泵可連續(xù)作業(yè)，工作效率高。此次疏浚即采用美國IMS公司的絞吸式挖泥船疏浚，該設(shè)備配有世界上最先進的防擴散技術(shù)，很好地解決了疏浚作業(yè)對水體產(chǎn)生二次污染的問題。

3.2.3 疏浚土運輸 考慮到生態(tài)清淤設(shè)備堆放地離河道有一定的距離，采用管道將絞吸的底泥輸送到設(shè)備。為配套環(huán)保絞吸疏浚船的工作效率，排泥管管徑為200 mm，排管時以沉管為主，由于輸泥距離較長，管道運輸中應(yīng)加裝接力泵，接力泵的間距根據(jù)接力泵的功率由施工單位確定。考慮到接力泵的補給，排泥管沿河岸鋪設(shè)，以方便施工。

3.2.4 堆泥場設(shè)計 此次工程實際疏浚土約11萬m3，考慮項目位于市區(qū)中心老城區(qū)地段，施工場地布置難度較大。原設(shè)計中確定新型工藝疏浚機械場地布置于清晏園西側(cè)空地，在設(shè)備進場時，發(fā)現(xiàn)進出道路過于狹窄，運輸設(shè)備車輛無法進入，周圍古樹名木較多，吊裝難度較大，設(shè)備無法落地;該場地臨近淮陰中學(xué)初中部，且又臨近中考，設(shè)備噪音及污泥氣味等，恐對學(xué)生學(xué)習(xí)造成不利影響。綜合以上原因，經(jīng)多方協(xié)調(diào)，地點調(diào)整至承德路東側(cè)、閘口派出所北側(cè)的已拆遷待用地塊，淤泥轉(zhuǎn)運至城外棄土區(qū)。

3.2.5 余水處理 此次工程中，余水處理采用物理加化學(xué)處理法，處理后的尾水符合排放標(biāo)準(zhǔn)，可直排入河道，不會發(fā)生余水污染事件。

4 結(jié)語

城市河道清淤是治理城市水環(huán)境，構(gòu)建環(huán)境友好型生態(tài)城市的重要手段。城市河道作為城市內(nèi)部重要基礎(chǔ)設(shè)施，起著為城市防洪排澇以及引水的重要基礎(chǔ)作用，必須加強城市河道淤泥治理工作。制定合理的河道清淤施工方案，采用新技術(shù)新方法，加強質(zhì)量與安全管理，在河道清淤施工中做好環(huán)境保護工作，對于保證清淤工作的順利進行以及城市生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)具有重要的意義。

參考文獻

[1] 湯德意，沈杰.生態(tài)清淤及淤泥處置技術(shù)在水庫整治中的應(yīng)用[J].水利水電科技進展，2018，38（3）：70-75.

[2] 金雪林，薛路陽，金杰.生態(tài)清淤及淤泥快速處置一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].人民黃河，2013，35（9）：43-45.

[3] 蘇華，倪守高，馬偉峰，等.太湖清淤底泥離心脫水處理技術(shù)的可行性研究[J].江蘇水利，2013（4）：14-16，19.