城市河道生态清淤技术探讨

王晓东 孙承福

(1.山东省胶东调水局，山东 济南 250100；2.山东省水利勘测设计院，山东 济南 250013)

城市河道生态清淤技术探讨

王晓东1孙承福2

(1.山东省胶东调水局，山东 济南 250100；2.山东省水利勘测设计院，山东 济南 250013)

城市河道清淤是治理城市水环境的重要环节，是城市社会经济发展不可缺少的要素。本文从生态清淤技术概况、存在的主要问题和展望等方面，介绍了城市河道底泥生态清淤的基本情况，意在为我国城市河道生态清淤提供一定的理论基础。

生态清淤；城市河道；底泥

城市河道清淤是个系统工程，需要综合考虑经济、技术和生态环境等因素，同时应选择合适的技术方法，并运用科学的实施策略。以往的清淤通常采用“人海式”作业，不仅清淤效率低下、劳动强度大，并且作业环境恶劣，极大影响了施工人员的健康。随着我国工业化进程的不断加快和经济的高速发展，造成河道淤积、阻塞，污染也愈加严重，生态系统遭到极大的破坏。为促进水资源可持续发展，国务院提出了“清淤疏浚”的口号，旨在恢复河道的抗洪能力和生态功能，改善人们的生存环境，提高人们的生活质量，促进区域经济、社会和环境协调发展。

生态清淤作为近20年来发展起来的新兴技术，不仅能够降低底泥中的污染物浓度，还可为水生态系统的恢复创造条件。

1 城市河道存在的普遍问题

随着经济的高速发展，我国大部分城市河道受到不同程度的污染，河道淤塞严重，致使河床抬高，泄洪能力降低，造成防洪标准降低，防洪能力降低。水质较差是沿岸生活垃圾无序倾倒、生活污水和工业污水无组织排放的结果。

河道底泥中含有几十种重金属、有机污染物等有害物质，较大地影响了水质和水生态环境。夏季高温时污染底泥上翻浮于水面，造成水质恶化和水体视觉感官效果较差。只有通过多种渠道综合治理，才能从根本上解决城市水环境问题。

2 生态清淤方案

2.1 清淤方案比选

河道清淤目前主要有干河清淤、水下清淤、冲水清淤等方案，下表为几种方案的比较结果。

清淤方案比较表

根据上述比较，水下清淤既满足河道生态要求，又不破坏河道两岸高标准的绿化带，不造成河道停航而影响旅游观光，不产生黑臭淤泥上翻，不影响市区市民生活和生产秩序。

2.2 水下清淤设备种类

2.2.1 链斗式挖泥船

链斗式挖泥船是利用挖取的淤泥与挖斗之间的摩擦力将淤泥带出水面直接装入运输船。链斗式挖泥船比较适合挖取较坚硬的泥土或密度较大的物质，对于沉积的淤泥功效不高，工程成本较高；且船舶设备庞大，调遣不便，不宜在小型河道施工，不宜靠近河岸施工，对开挖断面控制困难，施工噪音特大。

2.2.2 射吸式挖泥船

射吸式挖泥船是利用高压水枪将沉积的淤泥冲散，形成泥浆水，再利用真空泵将泥浆水吸出。采用喷吸式挖泥船形成的泥浆水含水率较高，一般在85%左右，运输成本较高，且船舶设备庞大，调遣不便，不宜在小型河道施工，施工噪音较大。该型挖泥船只适用于吸取水下砂质和无黏性的土体，以及较松软易于流动的泥浆，故该挖泥船多用于河道的维护性疏浚及河口的维护性清淤。

2.2.3 绞吸式挖泥船

目前在清淤工程中运用较广泛的一种船舶即为绞吸式挖泥船，它的工作原理是在吸水管前端周围装设旋转绞刀装置，切割并搅动河底淤泥，再经吸泥管将绞起的淤泥物料借助强大泵力输送到预定场区。该挖泥船的优点为挖泥、运泥、卸泥等工作过程可连续进行，效率高、成本低，是良好的水下挖掘机械，其含水率比射吸式挖泥船较低，其缺点是绞刀容易被生活垃圾缠绕，从而影响设备功效，工程成本较高。传统的绞吸式挖泥船因为船舶庞大，施工噪音大，调遣不便，一般仅应用于大江大河及湖泊沿海等区域施工。

2.2.4 耙吸式挖泥船

耙吸式挖泥船利用转耙将沉积的淤泥与水搅拌成泥浆，再利用真空泵站将泥浆吸出。耙吸式挖泥船设备庞大，调遣不便，不宜在小型河道施工，特别是河床两侧边坡开挖难度较大，设计断面难以控制和保证。

2.2.5 抓斗式挖泥船

抓斗式挖泥船主要用于挖取黏土、淤泥、卵石、细砂、垃圾等。该设备适应于水深小于1.2m的淤泥或较大尺寸的垃圾开挖，对水深大于1.2m的深淤泥，该设备存在欠挖或超挖严重问题，对两岸建筑物或构筑物影响较大，施工噪音较大。

2.2.6 冲挖式河道清淤船

冲挖式河道清淤船利用船只行驶船体附带的多支高压水枪将沉积的淤泥冲散，形成泥浆水，迅速与河水稀释后，再利用水体的流动和船只行驶对水体的作用将泥浆水排到下游或指定区域。冲挖式河道清淤船工效高，施工进度快，船只小，驾驶舱活动，吃水浅，调遣方便，施工噪音小，适宜小型河道施工；但工作时形成的泥浆水浊度较大，对下游河道水质及生态环境影响较大。

2.2.7 旋挖式清淤机

近年来国外发展较快的新兴挖泥船式清淤机械即为旋挖式清淤机。与以往常规的挖泥船相比，该机在挖泥装置和挖泥方式上都有较大突破。其体积小、功效高、泥浆浓度可高达20%～40%等特点，非常适用于中小型河道与城市河道的清淤工作。

2.2.8 小型环保生态清淤船

生态清淤通过小型环保生态清淤船完成，挖泥船上设有三根定位桩，前面两根定位，后面一根行走，清淤采用新型环保绞吸式绞刀，绞刀臂通过液压动力可以上下左右移动，作业时通过环保绞吸式绞刀扰动底泥，扰动后的底泥立刻被吸淤泵吸走。

如果桥梁管道太矮，小型环保生态清淤船无法到达河段，利用专用清淤平台替补完成，清淤采用水力切割和吸淤泵复合吸取底泥，高压水通过专用喷口扰动底泥，扰动后的底泥立刻被吸淤泵吸走。

2.3 小型环保生态清淤船的特点

小型环保生态清淤船既能满足小型城市河道工作面狭小的客观条件要求，又能满足环保、生态、不破坏两岸现有景观的要求。

小型环保生态清淤船先清除河内杂物，再进行水下清淤，泥浆送到位于河道边的干化处理站脱水变成干泥，脱水干泥进行资源化利用，变废为宝。河内垃圾由环卫公司运送到垃圾焚烧厂处理。

生态清淤施工工艺，淤泥吸取环保生态，淤泥固化后可实现资源化利用，尾水达标排放，工程实现了生态化清淤、管网化输送、工厂化处置、资源化利用、信息化管理、企业化运作。生态清淤施工工艺集生态清淤与淤泥快速固化同步处置于一体，装备机动性强，与国内同类技术相比，具有四大显著特点：ⓐ大规模生态清淤无需堆场，淤泥无扰动吸取、环保型脱水固化同步作业(日产日清)，无需长时间堆积待固；ⓑ装备移动方便，可根据工程量及作业环境要求快速组合作业系统；ⓒ脱水淤泥便于资源化利用，余水直接达标排放或作为中水回用；ⓓ综合成本低，无需长时间大规模占用土地，运行成本主要由电费、环保絮凝剂、人工、设备折旧及维护等费用构成，比现有其他固化技术更经济。

3 结 语

随着疏浚技术的发展，要求在疏浚河道、治理航道、水库挖淤及河湖清淤实施的同时，要有环保意识，实现环保疏浚与环保清淤。在清淤方法多种多样的情况下，要根据自身的特点，选择合适的清淤方案。笔者认为将来城市河湖清淤必须达到环保清淤的目标，以目前的清淤技术，城市河湖清淤达到生态清淤目标是完全可能的。

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

[3] 赵晓维.北京城市河湖环保清淤新技术[J].北京水利,2000(2):20.

[4] 张立明.浅谈城市河道清淤对策[J].江苏水利，2012(2)：28.

Discussion on Ecological Dredging Technology in City Rivers

WANG Xiaodong1, SUN Chengfu2

(1.ShandongJiaodongWaterTransferBureau,Jinan250100,China; 2.ShandongWaterConservancySurveyingandDesigningInstitute,Jinan250013,China)

City channel cleanout is an importance link for governing city water environment and is an indispensable factor for social and economic development in cities. This article specifies basic condition of ecological dredging for bottom soil in city river through several aspects such as ecological dredging technology survey, the main problems and expectation, in an attempt to provide theoretical foundation for dredging in city rivers in our country.

ecological dredging; city river; bottom mud

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.04.018

TV851

A

1673-8241(2017)04- 0068- 03