水利工程清淤疏浚技術

高大方

（濮陽市引黃工程管理處，河南 濮陽 457000）

1 引言

水是生態系統得以良好運轉的基礎，是經濟高質量發展的一大關鍵，然而河湖經過長時間的運行，會出現大量淤泥堆積、生活垃圾大面積聚集的現象，對河道疏浚、防洪、養護堤岸、改善水環境及河道治理都會帶來不利影響，嚴重破壞了城市清潔文明的面貌。針對河道淤積問題，清淤疏浚是最常用、最行之有效的方法之一。

2 存在問題

2.1 施工前期準備不全面

主要體現在兩個方面：一是施工方案不全面、不細致。做施工方案的基本前提是要全面掌握當地的生態環境、河道斷面、橋涵橋梁承載力等水利條件，根據當前項目特征、水利技術和工作經驗設計出完善的施工方案，在施工過程中如遇到具體問題可以再做適當調整。二是施工安排需要考慮到“提前量”，把工作做到前面，如機器設備、淤泥堆放位置等需要提前安排好，還有些項目無法準確測量河堤標高，需要借助探桿測量清淤深度。總之，即便有詳細完善的施工方案，也要根據項目各自特點，將施工過程中設備、技術支持等有可能出現的問題提前考慮到、安排好。

2.2 施工管理不完善

主要表現為在施工過程中安全和質量意識不強，任何水利施工工程都要在安全第一的原則下嚴把質量關。清淤疏浚是一項復雜龐大又系統的工作，在水上工作尤其是工人使用機器設備時一定要提高安全意識。施工項目要建立一套適用于本次施工過程的監管制度并嚴格遵守，工人在施工過程中不能偷工減料，遇到難題一定要努力克服以達到目標效果。

3 清淤疏浚技術

3.1 排干清淤技術

排干清淤技術僅適用于無防洪泄洪、排澇和航運功能的河道，它更適用于較小流量的河湖，因此該技術的適用范圍較小。清淤之前先將河道中的垃圾和懸浮物清理干凈，常用的方法有干挖法和水利沖挖法，干挖法需要先將河道中的水排出，隨后借助挖泥船挖出淤泥，最后將淤泥運送到預定位置，這種方法不能將河道內淤泥徹底清除干凈。水力沖挖法首先使用高壓水力沖刷設備沖刷淤泥，接著攪動、稀釋淤泥，使之呈現一定的流動性，再用泵吸收泥漿，最后通過管道將泥漿運輸到堆場，運送到預定位置，此方法作業時間受限制，但能徹底清除淤泥，兩種方法的詳細情況見表1。

表1 排干清淤技術表

3.2 水下清淤技術

水下清淤技術適用于大部分河道，是最常用的清淤疏浚技術之一，具體是在挖泥船上安裝相應規格的設備，通過清淤管道將挖出的淤泥運送到預定位置，常用的水下清淤技術有抓斗式、絞吸式和泵吸式三種。絞吸式清淤法相比較其他方法更適合在流狀時使用，因為河湖淤泥和懸浮物多呈流體狀態，因此絞吸式清淤法被廣泛應用，其核心在于封閉外罩和環保鉸刀。鉸刀在封閉外罩內絞碎底泥，基本不會影響罩外的水文條件，很少產生浮泥，不會污染水質，開挖的淤泥經泥漿泵抽出并運送至預設地點，進行下一步處理。選擇清淤技術時要綜合考慮河道基本情況、天氣和降水情況，找到最合適的清淤方法，以便達到良好的清淤效果。三種常用的水下清淤技術歸納見表2。

表2 水下清淤技術表

3.3 生態清淤技術

近年來，生態環保理念盛行，生態清淤技術也得到廣泛應用。該技術的關鍵之處是挖泥船的選擇，它們能在凈水壓力和壓縮空氣等的作用下清理淤泥，保持河底生態（底層土體）不受擾動，不會因淤泥擴散導致河水受污染，而且這種設備噪音小，不會打擾附近居民的正常生活，常常和定位裝置、監控系統聯合使用，因此在施工過程中定位精確、挖泥精度高，多數淤泥清除效果可達95%。常見的生態清淤設備見表3。

表3 生態清淤技術表

4 淤泥處理技術

河道清淤疏浚的關鍵之處在于淤泥的處理，將無害的淤泥減量化和資源化、有害的淤泥無害化甚至資源化，是河道清淤疏浚是否成功的關鍵指標，因為河道內淤泥往往含有氮、磷等營養元素和其它重金屬元素，后續若不進行妥善處理，其內源污染物將繼續污染上覆水體，河道水質和生態環境將逐步惡化。淤泥含水率和受污染程度是處理淤泥時需要考慮的兩大主要因素。排干清淤技術得到的淤泥含水量較低，水下清淤技術和生態清淤技術含水量較高需要做脫水處理，脫水固結后淤泥含水率可≤50%。對受污染的淤泥進行無害化處理時常用鈍化穩定化技術，再針對不同用途進行最后的資源化利用。傳統的資源化利用方式多以堆肥和土地利用為主，隨著科學技術的不斷進步和經濟發展的內在需求不斷增加，商業建材使用也逐漸興起。堆肥可將淤泥中的有機質、氮、磷等營養元素用于植物生長，將淤泥用于土地重建和修復，商業建材使用可將顆粒細小、結合力大、收縮率大的淤泥改良成土工材料或填方材料。黃文海等在脫水處理后的淤泥泥餅中摻入適量的石粉和無機固化材料制成土工材料，實驗證明該材料抗壓強度大、壓實性穩定可達到高速公路或一級公路填土要求。同時，尾水也要達標排放。處理尾水需要同時使用物理學方法和化學方法，吹泥處理的初期和中期，固體污染物和各類懸浮物可通過自然沉降加以去除，后期，隨著泥漿水的停留時間越來越短、污染物濃度越來越小，需要減小水泥流量以保證適宜的停留時間，使用絮凝劑將小顆粒固體污染物和各類懸浮物去除。總之，淤泥后續處理的原則就是將淤泥“變廢為寶”、尾水可達標排放。淤泥處理流程見圖1。

圖1 淤泥處理流程圖

5 結語

清淤疏浚是一項復雜系統的水利工程，再根據項目特點選擇有效的施工方案，保證清淤效果，淤泥要進行無害化處理、資源化利用，尾水要能達標排放，實際作業時除上文提到的內容外還需要做好邊坡保護，將清淤疏浚對河湖生態環境的影響降至最低。