中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术探究

【摘要】几年来，中小河道淤泥沉积情况加剧，从某种角度来说，是工业化生产对自然影响的反作用。加强中小河道清淤疏浚工作，改善中小河道通航状况，提高中小河道抗洪排涝水平，是实现人与自然和谐发展的重要途径。在进行中小河道疏浚作业时，要全面考虑各方面影响，科学设计施工方案，切实保证施工效果和作业安全。

【关键词】中小河道，治理，清淤，处理技术

1 前言

作为一项工程作业，中小河道清淤工程正式开始前，负责施工的单位必须对清淤河段的地理、地质和水文情况以及其他对清淤施工可能产生影响的因素进行全面勘察，系统收集各类相关信息，为后续工作夯实基础。

2 中小河道清淤施工技术

2.1垃圾清理外运

中小河道两旁一般会有不少杂树、枯枝烂叶或是生活垃圾，甚至建筑垃圾，如果不进行清理，就有可能损伤清淤机器，不利于清淤施工顺利开展。因此，为了下一阶段的施工，应该对这些垃圾进行清理。对于杂树、枯枝烂叶和生活垃圾，可以通过人工捡抬后集中处理，切忌当场焚烧，避免污染环境。建筑垃圾可以用挖掘机收集装车后用自卸车外运。

2.2清淤施工方法

根据中小河道所处的环境不同，常规可以分别采取干水作业和带水作业两种方式进行施工。另外，还可以进行生态清淤。通过向中小河道中投放微生物制剂来分解中小河道中的淤泥和污染物，可再投放底泥固化剂，在清淤的同时固化淤泥，能够起到改善水质的作用。

一是干水作业是将中小河道进行分段并修筑围堰，之后利用水泵排出中小河道内的水，在将水抽干之后，用高压水枪加泥浆泵清除河床浮泥，将浮泥用运泥船外运。下部的渣土采用人工清理方式，吊运至岸边临时堆放点，后用渣土车外运，这种方式可以较为彻底的清除被污染的淤泥，清淤效果较好，但是对中小河道两岸护坡安全有一定的影响，对周围需要靠中小河道进行供水的田地也有影响，且需要修筑和拆除围堰，因而造价较高。

二是带水作业则是采用挖泥船加水下冲洗式清淤机吸悬浮淤泥的方法进行施工，常用的设备包括链斗式挖泥船、绞吸式挖泥船、铲斗式挖泥船和两栖式挖泥船等。链斗式挖泥船是利用一连串带有挖斗的斗链，借上导轮的带动，在斗桥上连续转动，使泥斗在水下挖泥并提升至水面以上，至斗塔顶部之后倒入泥阱，经溜泥槽卸入泥驳，再将泥驳拖至排泥场卸掉。其挖槽截面较为规则，误差小，适用于规格要求较为严格的工程。绞吸式挖泥船在各种清淤工程里被广泛应用，其属于静态挖泥船，以定位桩为固定支点做圆弧形摆动，基本适用于各种类型的土壤，其安装绞刀作为挖掘工具，使淤泥在切削之后被吸入，被吸入的淤泥通过水力式吸泥管输送到排泥场。其一次性连续完成挖泥、运泥和卸泥等过程，效率高，成本低。铲斗式挖泥船利用吊杆及斗柄将铲斗伸入水中进行挖掘，然后由绞车牵引将铲斗、斗柄和吊杆一起吊升至适当高度，由旋回装置转至泥驳上将泥卸掉，适合挖珊瑚礁、石块、粗砂等。两栖式挖泥船采用液压驱动履带在陆地和水中行走，能够适应浅水区、滩涂区和各类硬土、砂土区的施工要求，且不会影响中小河道中其他船舶的正常航行，操作方便。

2.3边坡支护

由于城市中小河道上方设有桥梁、河岸建筑物密布，因此进行常规清淤施工时需要对边坡进行支护。要根据土质、堤防的稳固情况和建筑物情况进行不同的支护，对于两岸堤脚埋深较浅的，可以使用提高平台高程的方法。对于基础较为软弱或古中小河道，要进行基础的加固措施，放缓河床的边坡以确保安全。同时，还应该充分考虑施工中可能产生的超挖现象，预防滑坡发生。在清淤施工中，一旦发现两岸堤面开裂、沉陷变形或土质变化的情况出现，立即作出相应的应急措施。如若发生滑坡，则不仅要控制滑坡的扩展延伸，还应在滑体稳定后立即对两岸堤坡进行修复处理。

2.4淤泥处理

中小河道清淤所清理出来的淤泥，如果不做好环保处理，将会造成二次污染，特别是含有有害污染物较多的淤泥，如果随意堆放在自然环境中，不仅会释放臭气导致空气质量的下降，影响周边居民的生活质量，还会使淤泥中的污染物在雨水的作用下渗透到地下水中，污染地下水，或影响农作物的生长。因此对于受污染较轻的中小河道淤泥，可以直接堆放在自然环境中，经过自然蒸发脱除水分之后可以用于补充农田土壤或铺垫道路。而对于受到较为严重的污染的中小河道淤泥，则应避免随意堆放，建筑渣土可以经过干化处理后用于制砖，工业淤泥统一收集后可以进行焚烧，某些有机污染物含量较高的淤泥，也可以进行发酵处理后作为农家肥使用。

3 中小河道清淤疏浚施工技术要点

我国中小河道清淤疏浚施工主要采用真空清淤工艺。该工艺的设备系统包括动力源（高压水泵或空压机）、动力管（高压水管或高压风管）、混合器、吸泥头、吸泥管、扬泥管、输泥管等部分。在工程开工前，要根据工程具体要求选择合适的清淤器类型，再按照设备类型通过计算得出混合器具体尺寸、各类管道直径及高压水泵或空压机工作参数等系列指标。中小河道清淤疏浚工作使用的混合器，它的高压水喷嘴和喉管的截面面积比通常情况下要控制在 4 到 10 之间。喷嘴和吸泥管的截面面积比要控制在 15 到 20 之间。喉管横截面的长度要和直径保持一致，从而保障管道内的混合泥浆始终处于较为稳定的流动状态。为了降低泥浆提升过程中能量的损失，从而增加泥浆动能到位能的转化率，扩散管一般要采用锥形结构设计。在施工时，要注意泥浆的吸入量和所需高压水的流量保持一致，从而保证二者充分混合稀释制成混合泥浆。要控制泥浆在管道内的流速，一般以每秒 2 到 3 米较为适宜。还要控制喷嘴位置高压水的流速，正常情况下控制在每秒30 到 50 米，偏大或偏小都会对处理工艺造成不利影响。气力清淤是当前较为常用，效果较好的一种清淤方式。气力清淤机结构中泥浆通过管道截面积较大，便于含有大颗粒、乃至大体积的块石或卵石的泥浆顺利通过，输送效率高。需要注意的是，采用气力清淤方式时，压缩空挂吸泥浆的混合室小孔和管壁交角应控制在 45 度以内。排泥管的曲度变化要尽量缓和，长度也不能太长，否则容易造成管道堵塞。对于管道中的弯曲部分，可以通过采用大管径和天窗设计来减少堵塞和便于开展管道发生堵塞后的疏通作业。

4 中小河道清淤疏浚设备介绍

中小河道疏浚作业的主要设备种类较多，常见的有清淤设备有旋挖式清淤机，绞吸式挖泥船、喷吸式挖泥船、两栖式挖泥船等。其中，旋挖式清淤机以其高水平的工作效率和绿色换保的施工作业方式受到中小河道疏浚作业施工单位的普遍好评。旋挖式清淤机以旋挖头为主要作业工具，泵体采用无堵塞设计，提高了抗堵塞能力，工作效能大幅增强。绞吸式挖泥船包含拖轮、锚挺、排泥管、泥浆泵、120T 运输船等工作单元，在施工时，首先要将船上主定位装和挖槽中心对准，然后再由开挖断面边线出开始挖掘作业，通过绞刀桥架前部的钢缆反复收放，控制绞刀横向移动实现挖掘的效果。在使用喷吸式挖泥船时要求各水系锚位都要设置好复浮标，当挖泥船一次最大挖泥厚度小于开挖泥层厚度时，可以采用分层挖掘的方法进行施工。

结束语

对于水系丰富的地区来说，中小河道既是重要的交通线，承担着生产、生活物资的运输，更是城市发展的生命线，中小河道的通畅情况与当地经济发展和民生工作有着直接且重要的联系。随着人类文明的不断发展，人类在生产过程中与自然的冲突愈加尖锐。

参考文献

[1]桥涵.铁路施工技术手册[S].北京：人民铁路出版社，2001.

[2]王俊宇.中小河道清淤治理及施工方案设计[J].科技与生活，2010（24）：74.