沈俊毅 余文璨
(上海伊世特科技管理有限公司 上海 200001)
河道清淤,作为河道整治工程的重要内容,开展得过于盲目,难以产出预期的水质净化效果。反而由于粗放清淤方式带来的扰动,短时间内恶化水质,或者过量清淤,破坏了河底的生态系统。与传统的水力清淤相比,环保清淤对清淤的施工精度和组织设计有更高的要求,下文将分河道疏干清淤和水上作业清淤两种类型进行介绍。
环保清淤的工程设计应满足下列要求与措施:(1)应对疏浚区域的土质污染层和污染过渡层的厚度进行勘测,疏浚断面底高程应不高于过渡层顶高程,疏浚的厚度宜小于污染层和过渡层的总厚度。(2)清淤设备应具有较高的定位精度和挖掘精度,防止漏挖和超挖,不伤及原生土。(3)清淤工程安排尽量按照从上游到下游,从支流到干流的顺序。(4)在清淤过程中,防止扰动和扩散,不造成水体的浑浊度,控制施工机械的噪音,不干扰居民正常生活。(5)淤泥弃场对居民生活不造成影响,防止途中运输产生的二次污染。
河道疏干清淤彻底,而且对于设备、技术要求不高,质量容易保证,比较直观,产生的淤泥含水率低,后期处置较为容易。其作业一般需设立临时围堰,在抽干河水之后采用挖掘机开挖或水力冲挖淤泥。
作业区水疏干后,大多数情况下采用挖掘机进行开挖,挖出的淤泥直接由车辆外运或者放置于岸上的临时堆放点。
当河段较窄,且驳岸稳固的情况下,挖掘机可在岸边直接挖掘河底淤泥。
当河段较宽(长于两倍挖掘机臂长),或驳岸不够稳固的情况下,挖掘机械直接开下河沟,进行淤泥挖掘工作,可用吊斗铲和履带式推土机等辅助淤泥在场地内的运输。挖出的淤泥如果不能直接装车,可采用以下方法:(1)河道修路:可在河道内边修临时路,边清淤,运泥车可通过临时路从岸边平稳下河。(2)土工吊袋:在河道内设置土工袋支架,利用吊斗铲或挖掘机,将清出的淤泥置入土工袋中,再由岸边的吊机,将装满淤泥的土工袋吊入运泥车。
在水面较小,挖掘机无法进行作业的河段,可采用水力冲挖。其方法为利用高压水枪冲刷底泥,将底泥扰动成泥浆,流动的泥浆汇集到事先设置好的低洼区,由泥泵吸取、管道输送,将泥浆输送至岸上的堆场或临时的集浆池内。
水力冲挖具有机具简单,输送方便,施工成本低的优点,但是这种方法形成的泥浆浓度低,为后续处理增加了难度,施工环境也比较恶劣。
对于河涌断面较宽,且受外江潮水影响,水位较深,需在水上作业,可采用环保绞吸船清淤方式或水上挖斗机在河(渠)道内进行施工。
水上挖斗机挖泥的方式灵活机动,不受河道内垃圾、石块等障碍物影响,适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方;且施工工艺简单,设备容易组织,工程投资较省,施工过程不受天气影响。
但根据工程经验,挖斗式清淤易导致浮泥遗漏和底泥强烈扰动,淤泥清除率低(30%左右),且淤泥转运效率低。若要应用于以水质改善为目标的清淤工程,需要以下两方面的改进:弃用开放式挖斗机挖泥,采用密闭旋转斗轮或螺旋式挖泥设备;采用高效的淤泥转运工具,如土工吊带。
在中、大型河道内带水作业,推荐采用绞吸船方式进行清淤。
为了保证绞吸船清淤的质量和效率,需要注意以下几点:(1)环保绞吸头:普通绞吸式清淤由于采用螺旋切片绞刀进行开放式开挖,容易造成底泥搅动和扩散,同时也会出现较为严重的回淤现象。配备专用的环保绞刀头(铰刀被防扩散罩包围),可有效减少污染淤泥泄漏和扩散。(2)施工控制:沿开挖河槽两岸各布置一条控制导线,各断面设立固定的醒目控制桩,并用不同颜色的彩旗定出河道左右开口线,以保证河道中心线偏移值不超过设计要求。在绞刀架杆上安装水尺控制深度,随时观测并及时调整挖河深度。(3)开挖方向:顺流开挖时,由于水流压力,水上输泥管线易打弯,施工受到一定影响;在逆流开挖时,管线畅通,且泥浆含水率更低,开挖效率较高。
作为河道整治工作中的重头戏,只有根据具体情况,选择合理的施工设备和技术方法,清淤工作才可能达到提高水质,改善水环境的效果。与传统的水利清淤相比,环保清淤对施工设计和操作精度有着更高的要求,不能简单套用粗放、强扰动、低精度的清淤方式,必须保证清淤的质量和效率。