城市河道清淤疏浚环境保护技术措施探索与实践

城市河道清淤疏浚环境保护技术措施探索与实践

张云婷

北京清河水利建设集团有限公司北京 100192

摘要：我国水系发达，由于经济发展和环境治理不同，导致水土流失和水体污染严重。据相关资料统计，每年大约有上亿吨泥沙淤积在自然或人工水体中。工业化进程使大量工业废水和生活污水排入河道，淤积泥沙和进入河流的污染物严重削弱了自然水体自净功能，甚至导致水体基本功能丧失。因此，在控制河流外源污染的前提下，清除河道内源污染的清淤技术是一种治理城市水环境污染的主要技术途径。河流域清淤整治工程遵循“减量化、无害化、稳定化和资源化”原则，综合运用水上水下清淤技术开展河道和岸坡淤泥、垃圾和杂物清理，是一种可行、可借鉴的施工方案。

关键词：城市河道；清淤疏浚；环境保护技术

引言

河道清淤通常是在机械设施的帮助下，把河底的淤泥混合为流体状，借助水流裹挟将其带走，以此产生疏通的效果。茅洲河流域清淤整治施工方案挖输河道和岸坡淤泥，综合采取清淤以绞吸挖泥船开挖为主、水上挖机为辅;底泥运输以管道运输为主、泥驳运输为辅的施工措施完成河道的生态清淤治理，有效改善了河道水环境，恢复了河道防洪、调蓄及通航能力。同时完善底泥后续资源化处理流程，从而为河道清淤、流域水环境治理提供系统化、可持续的治理方案。

1施工工艺

(1)清淤施工挖掘机可辅助浮船移动、行走。用定位桩固定浮船后，挖掘机进行清淤施工且把淤泥装入20m3～30m3铁驳船，驳船运输至临时泄泥点开仓卸泥后返回水上挖掘机清淤处装泥。(2)分条开挖水上开挖段河道现状宽度在10m～30m，施工时需分条进行开挖。根据水上挖机的开挖宽度以及现状河床宽度，拟分成2条进行开挖，从中间往两侧开挖。(3)确定标高采用小船和探杆待清淤完成后用探杆检测清淤深度，避免出现漏挖或开挖深度不足的区域。

2存在问题

对河道现状进行分析，发现目前河道水质及生态环境较差，主要存在以下问题。（1）无有效补水来源，水体流动性差。水体流动性差，水动力较弱、换水周期长，急需引入外部干净水源进行补给，提升水质。（2）雨污分流不彻底，存在外源污染。周边小区雨污分流工程改造已基本完成，但附近大学仍有污水排入南湖，造成水体污染。雨污分流工程需进一步推广完善，杜绝外源污染。（3）多年未清淤，内源污染严重。底泥中N、P含量超标，持续向水体释放，使得河道水质恶化，水体富营养化程度较高。（4）生态系统脆弱，自净能力差。河底底未构建有效的生态系统，水生植物覆盖率低，生态系统整体较为脆弱，生态功能严重退化，自净及景观效果差。

3清淤疏浚施工方案

3.1泥浆泵清淤方案

泥浆泵清淤法施工机械由高压泵冲泥系统、立式泥浆泵输泥系统、配电系统或柴油发电机系统、简易浮船组成。施工原理是模拟自然界水流冲刷原理，借水力作用来进行挖土、输土、填土，即水流经高压泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及其输泥管吸送到堆土场。方案优点是:设备组成简单，使用方便，工效高，施工不受天气影响。不足之处是:须对河道分段截流、排水后实施，沿岸须设置若干排泥场，须占用两岸绿地。

3.2余方处置方案

临近工程开工，建设单位多次与弃渣场权属单位沟通临时用地相关问题无果，导致初步设计阶段选取的弃渣场无法利用。考虑到工程即将实施，工程周边用地紧张征地困难，无合适的永久弃渣场布置，建设单位组织设计单位和施工单位调查工程区域内可用于余方综合利用的处置方案及去向，主体设计水保专业人员提出余方可用于绿化、制陶瓷等，土方和砌石、砼拆除可用于场地平整，建设与施工单位负责与当地接收单位进行具体的沟通协调，最终落实了工程余方的最终处置去向。

3.3绞吸式挖泥船方案

绞吸式挖泥船是水力式挖泥船中较普遍的一种，其基本工作原理是利用装在绞刀架前端的绞刀将水底淤泥绞碎，形成泥水混合物(泥浆)后，通过船上离心式泥浆泵将水底泥浆从铰刀架前端吸泥头处吸入，经船内吸管、泥泵、排泥管线输送到泥土处理场地，从而完成挖泥作业。方案优点是:对土质适应性强，一般不易产生漏挖或者超挖，挖泥效率高，工作流程连续，环境污染较少。不足之处是:绞吸淤泥过程会对河道水体造成污染，影响下游河道水质;船过桥时须进行拆装吊运作业，影响市内道路交通;排泥场占地多。

4清淤疏浚环境保护技术措施

4.1除杂、洗砂系统

绞吸式挖泥船疏浚后的底泥通过管道输送，进入泥砂分离系统，泥砂分离系统主要由格栅机及泥砂分离池组成。通过格栅机过滤掉建筑垃圾和生活垃圾之后进入沉砂池。河砂在沉砂池沉淀下来，通过提砂、洗砂和输砂等环节存储在临时堆场，以备外运进行资源化利用。

4.2河道预清理

由于河道内各类垃圾较多，绞吸船作业时绞刀容易被损坏、缠绕，泥浆泵容易堵塞，影响设备正常运行，在河道清淤疏浚前，须先对河道垃圾进行预清理，最大程度清除疏浚断面内的生活垃圾、建筑垃圾等杂物，确保绞吸船能够连续作业。

4.3排泥管线铺设

排泥管线基本形式为:挖泥船→浮管→潜管→多级接力船→岸管→淤泥脱水固化场。浮管采用柔性连接，随挖泥船在施工区水域上移动;潜管下潜后呈柔性紧贴河床，每隔3根输泥钢管配一节橡胶管;河岸至淤泥脱水固化场铺设陆上岸管。

4.4淤泥、垃圾杂物的清运

河道中清理出来的淤泥、垃圾以及杂物需要进行妥善处理，对于其中的垃圾、杂物可以直接输送到消纳场处理，处理完成后运送到既定地点进行填埋。针对河道的淤泥可以采用淤泥固化设备进行处理，降低淤泥的含水量，避免在运输过程中造成二次污染，需要注意的是淤泥弃场要远离居民区，避影响空气质量。此外，可以尝试利用淤泥资源化技术对淤泥进行处理，比如利用热处理方法，用淤泥烧砖制瓦，用作建筑材料；通过烧结的方法，使淤泥脱水、有机成分分解、粒子之间黏结，如果淤泥的含水率适宜，则可以用来制砖或水泥；通过熔融的方法使淤泥脱水、有机成分分解、无机矿物熔化，熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒。总而而言，目前价值最高且最具生命力的淤泥处理利用技术应当是干化、固化以及土壤化，尤其是土壤化，淤泥中营养成分含量较高，在土壤中加入处理后的淤泥可改善土质。

结束语

实践证明，帷幕灌浆具有施工实用性强、安全可靠性强、经济性强以及技术成熟性强等优势，目前在水库大坝、河道堤防等水利工程基础渗漏处理中得到广泛的应用，并取得了良好的成效。但帷幕灌浆工程属于隐蔽工程，施工中对质量控制非常严格，稍有不慎，造成的不利影响较大，因此，在今后的推广应用中，一定要按照规范与设计要求，编制切实可行的施工方案，严格控制每一道施工工序，不断研究解决帷幕灌浆技术中的难题，促进水利工程建设与管理事业的可持续发展与进步。河道清淤工程产生的大量淤泥综合利用于绿化种植土、苗木肥料、陶瓷原料本身也属于资源的区域整合及再利用，从源头上减小了工程产生的弃渣量，减少了水土流失，符合生态环境保护的需要。

参考文献

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