河道底泥环保疏浚技术与处理措施

河道底泥环保疏浚技术与处理措施

赵辰洋

中国电建集团港航建设有限公司  天津  300000

摘要：城市化快速推进，城市人口快速增加，城市河道污染问题也变得愈发严重，特别是河道底泥沉淀物更为凸显。在开展河道底泥治理时，多运用底泥疏浚这一技术。随着环保呼声的日益高涨，环保疏浚开始进入人们的眼帘，其不同于传统的物理疏浚，而是在确保环境效益的基础上，将底泥污染物彻底清除，避免出现二次污染。具体疏浚方案需要结合底泥性质，受污染程度及水文特征等共同确定。基于此，笔者重点就河道底泥环保疏浚技术与处理措施展开分析。

关键词：河道底泥；环保疏浚；处理措施

河流是生态系统的重要组成部分，具有良好的景观效果和实际应用价值，是城市化建设的一部分。然而，随着城市化进程的加快，大量的工业废水和生活污水没有得到有效处理并排入水体，对水生态环境和周围土壤、地下水造成严重污染，甚至影响到周围居民的饮用水安全。沉积物作为水体的重要组成部分，积累了大量的污染物，特别是当外源污染得到有效控制时，沉积在沉积物中的氮、磷、重金属等污染物会从沉积物中再次释放到上覆水体中，对水体造成严重的污染。因此，良好的底泥生态环境对控制水环境污染具有重要意义。

1河道底泥环保疏浚技术

1.1常规的疏浚方式

1.1.1干法清淤

干式疏浚的原理是：先设置临时围堰，然后干式疏浚后将水完全排出。在具体的疏浚过程中，主要是借助挖掘机和水力挖掘来完成疏浚工作。采用挖掘机干式疏浚法的优点是方便，灵活性高，技术要求低，适应性强，不会增加底泥含水率，但特别有限，主要受天气影响；水力疏浚法主要是将泥浆洗净，再用泵送的方式将泥浆输送到岸场或泥浆池。本方法的优点在于施工成本低，施工操作简单，但也存在增加底泥含水率和底泥处理成本的局限性。

1.1.2水下清淤

这种方法的基本原则是：在船舶上装一台清淤机械，把船舶作为建筑平面进行表面清理，然后用水泵将海底沉积物输送到岸边的码头。海底淤积的方法有：绞吸式挖泥船和耙吸式挖泥船。在绞吸挖泥机作业时，首先利用绞车将淤泥排出，将淤泥变为淤泥；然后用泵抽将淤泥输送到排泥区；而在耙式挖泥机的具体作业中，则采用大型自航、装仓式挖泥机进行清理，该机型配备了犁式挖土机和液压抽油机，首先将耙吸器置于河床底部，再利用抽油器进行抽水。采用耙嘴和吸泥管将河道底部的淤泥抽入船内，这样的清理方法具有相当高的效率。

1.2疏浚方式调整

为了对河流中受污染的淤积物进行清理，提高河床的水质，对河流的生态环境进行了优化。在此基础上，对淤积物进行了优选，其淤积形式如图1所示。由图1可知，采用常规疏浚技术进行的最大挖掘深度必须要超过1.5米，这样可以有效地确保疏浚的准确性，防止过深，也不会对水体的生长造成任何的干扰，从而保持河道的正常运行。为了实现这个目标，还必须对挖泥机的反铲和绞盘的平面位置、垂直位置以及船身的位置进行精确的收集。

表1    河道底泥环保疏浚方式

2环保绞刀优化设计

2.1 方案设计

针对这种情况，采用常规的淤浆淤积技术，很难精确地对淤渣进行精确的控制，因此，为了保证挖槽的准确性，必须在倒铲机机座上设置一个直角的探头。为了精确地获取其水平角的资料，并将其在液压棒上装有一个垂直角的传感器，以精确地获取其横向倾角。此外，为了使钻机的切割均匀、有序，提高作业的生产率，必须使钻机的切斜面与河床下的淤积水平保持一致；同时，绞盘的外缘边缘必须与河床下淤积物处于相同的水平面上。在绿色绞车旋转时，其离心力的强弱，与其旋转速度有关。在旋转时，要防止污泥中的重金属等杂质的扩散，必须确保泥浆中存在的压力，以消除旋转时的离心力。因此，必须精确地获取横向角度的资料，并据此精确地求出每次入刀次数，从而达到对掘进深度的精确监控；防止由于进刀数量的偏差，导致沉积物和重金属的混合液的散失。另外，由于土壤的离心力和吸水孔的相对方位不同，导致了吸附的结果不统一。这就要求采用垂直、横向两个角的精确测量数据，并根据所获得的数据计算出最优的定位，以提高淤积的吸收效率，确保淤积的精确。

2.2处理方法优化

在河床淤积的治理中，水轮机头的旋转速度起到关键的影响。在完成竖向和横向倾角的传感器的设置和疏浚后，在流动或挖土过程中，淤泥和重金属的混合体形状较小，重量较轻，因此，在流动或开挖过程中，它们不会经过抽吸管道而流入装置，从而导致二次环境的污染。因此，必须对淤积物的治理方案进行最优的设计。因在淤积和治理中，采用绞盘作为主要的连接设备，为了防止淤积物浓度高，造成河床沉积物的污染蔓延，这就要求进行最优的设计。在绞刀机构的最佳设计时，应充分地顾及绞刀在水里的旋转速度，因为绞刀头部的流速总是在不停地改变，而不管采用何种转速组成的水流的可变性部位，其均小于平均切线速率。在旋转角度最大的情况下，由内向外的离心力起主要的作用，而对下水道中的沉积物和重金属的影响起主要的影响。为了防止淤渣和重金属的污染，必须按照每个钻机的工作吸水孔的尺寸和旋转角度的阈值，以保证钻井液中的淤渣和重金属的混合物可以被排出。因此，在对淤泥进行进一步的治理时，必须严格按照这个阈值进行，以免在淤泥经过吸泥管流入装置之前就已被污染。

综上所述，在目前河流底泥修复的实际应用中，特别是对于重污染地区，疏浚仍然是最直接、应用最广泛的修复手段。采取环保疏浚，配合后期的生态修复工程，可以有效避免大规模疏浚后的二次污染。由于传统的底泥疏浚技术，很难满足污染底泥挖沙的要求。因此，为了弥补传统疏浚技术及其处理方法的不足，有必要在原有技术的基础上进行优化调整。本文提出的优化方案主要是安装对角和水平角传感器，以实现对疏浚精度的有效控制，从而减少对底泥的扰动，避免底泥扩散。

参考文献 ：

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