农田主河道清淤护砌技术的应用研究

孙贵敏

（河南省正航建设工程有限公司，郑州 450000）

近年来，我国农村经济快速发展，但是河道的淤积和人为堵塞现象变得日益严重，尤其是农田主河道经常因为维护不当出现淤积。我国农村中小河道淤积现象相对普遍，农田主河道淤积容易导致河床抬高、河道蓄水能力和河道水面积减少，甚至导致防洪能力下降。这些年，国家加强了对农田主河道的管理力度。以济南农村为例，据统计，2010-2014年，当地投资近30 亿进行河道清理，累积清淤总数达到30 亿m3。现阶段，我国河道清淤护砌工作已经有了很大的进展，从过去的单纯清理河道淤泥、提高河道防洪排涝和灌溉能力，发展为现在的治理河道污染等问题，改善水质，为农业灌溉提供有力保障。

1 河道清淤护砌的发展

古往今来，农业发展都离不开对农田主河道的清理。历史上，农村河道的清淤工程都是采用农民体力劳作的方式来完成的。大型的清淤设备和清淤船只能停在港口，农田主河道的清理大多通过人工来完成，因为没有合适的设备。过去，河流清淤工程一般都在枯水期（冬季）开展，靠人工挖河泥，并且将挖到的河泥作为肥料，这种方案不仅解决了淤泥的处置难题，而且能够节约生产投资成本，省去部分肥料。可是，随着工业的发展，一些主河道的淤泥受到严重污染，甚至有些工业企业直接将不达标的污水排入河流。因此，再挖出的淤泥就不能作为肥料，淤泥也不能直接用于农田沤肥。另外，随着化肥的广泛应用，以前的河泥沤肥也丧失了部分市场[1]。

长期以来，我国比较重视港口、航道和大规模的内河疏浚工程，这些地点都有相应的技术方法和机器设备进行河道清理。与此同时，农田主河道往往没法进行有效清理。近些年来，农田主河道治理虽然逐渐受到重视，但是还是不够理想。围绕河道治理、底泥污染去除问题，人们积极开展环保的清理工程。环保清淤与普通的工程清淤存在很大的不同，环保清淤注重环保，利用现代科技手段去除淤泥中富含的氮磷营养物质，降低底泥厚度，工程规模较大。

为了改善河道水质，农村河道要大力开展清淤工作，相对于普通河道而言，农村河道的环保清淤显得更细致。农村主河道本身关系到农田灌溉和居民生活，所以施工要更加精细。农村主河道的治理关系到方方面面，治理主河道，必须做好规划，和其他领域的工作紧密相结合，把河道治理规划、农村土地规划以及新农村建设提上日程。在农村主河道清理的过程中，要注重恢复河道的行洪、排涝、灌溉功能，保护生态环境。要注意采用环保的方式，对两岸堤防进行加固，农村主河道的治理要考虑全面，特别是岸堤修复要遵循可持续发展的理念[2]。

2 常用的河道清淤护砌技术

2.1 排干清淤，加强护砌

排干清淤的主要目的在于防洪排涝，增强流量较小的河道过水能力。基本方法是建立临时围堰，通过引流，将主河道水排干，然后进行挖掘。另外，可以进行水力冲挖。干挖和水力冲挖是现阶段排干清淤的主要方法。在水排干后，干挖大多采用挖掘机，可以大大减少人力，同时利用渣土车将挖出的淤泥直接运走，建立淤泥安放点。倘若农田主河道和安放点之间有一定距离，就需要建立施工区域和淤泥堆放点间的中转区，运用周转设备将淤泥运到岸上储存堆放。现在一般采用挤压式泥浆泵，利用混凝土输送泵输送流塑性淤泥，输送距离在300～400 m，或者利用皮带机进行短距离的运输。干挖的优点在于能够彻底清理淤泥，治理质量有保证，对于设备、技术要求不高，而且产生的淤泥含水率低，后期处理比较容易，是实用性较高的一种清淤方法。

水力冲挖则是运用高压水枪，对河底进行冲刷，将河底淤泥搅成泥浆，淤泥向低洼处汇集，然后通过泥泵吸取、管道运输，将泥浆运输到指定区域。水力冲挖的优点在于设备简单，运输方便，清淤成本低，但是泥浆含水率高，后期处理比较困难，而且工人的施工环境也不能很好地保证，该方法适用性较差。如果想要清理农田主河道淤泥，一般建议采用排干清淤的方法。排干清淤容易保证工程质量，容易应对河流内的复杂垃圾，能够直观地展现工作进程。但是，干挖需要截断、排干河道中的流水，设立围堰施工，大大增加了工程成本，而且这类方法受季节限制多，受天气影响较大，并会对周围的河道边坡和生态系统造成一定的影响。

2.2 水下清淤

水下清淤主要包括抓斗式、泵吸式、普通绞吸式和斗轮式清淤。水下清淤时，清淤设备通常位于船上，船作为施工平台，人们在水上进行操作。专业设备可以将淤泥抛开，并通过管道将其运输到岸上。

2.2.1 抓斗式清淤

抓斗式水下清淤是利用抓斗式机器设备，开挖河底淤泥：抓斗式的前臂伸入河底，利用油压驱使前臂伸入泥底中，之后关闭斗爪取出水下淤泥，提升回旋并开启抓斗卸除淤泥，就这样开挖、回旋、卸泥，循环作业。清出的淤泥通过船只运输到堆积场。抓斗式清淤适合开挖泥土较深的河道，也适用于施工地带障碍物较多的中小型河道，它能够扩大河道的面积，节省人力资源。抓斗式方法的优点是作业灵活，河道杂草、石块等障碍物不影响作业，施工不受天气影响，适合开挖较硬的河道。但是，这类方法对较软河道的挖掘能力差，清淤过程中存在大量的漏泥现象，在捞起的过程中，细微的浮泥又重新回到水中，会导致水质下降，因此这类清理淤泥的方法有一定的缺陷。

2.2.2 泵吸式清淤

泵吸式清淤（射吸式清淤）是将水力冲挖水枪与吸泥泵相结合，形成管状，它可以将水下的泥捣成泥浆，然后通过泵吸出。这类设备非常简单，对船的要求也不是很高，适合小型的主河道施工。但是，其也存在一定的局限性，在吸泥泵吸取淤泥的过程中，其中会掺杂大量水分，造成后续泥浆处理的工作量增加。这种方法并不适用于我国的河道清理，我国部分河道内垃圾众多且复杂，大小不一的垃圾很容易造成吸泥口的堵塞，从而阻滞整个施工进程。

2.2.3 普通绞吸式清淤

普通绞吸式清淤主要利用绞吸式挖泥船，挖泥船由浮体、绞刀、吸管泵和发动机组成。它利用角刀的旋转，将河底的淤泥切割粉碎，将泥水进行混合，形成泥浆，利用船上的吸管泵吸入泥浆，使其经封闭的管道排出。这类方式适用于泥层厚度大的中大型河道。我国大型河道清淤就采用这类方法，挖、运、吹实现了一体化，需要极长的封闭型管道运输淤泥，要确保泥浆不会出现散落和泄露，其技术要求极高。这类方法不会受天气影响，同时安装了GPS和回收探测器，能够提高施工的准确度，但会使污染物扩散。因此，人们要针对农田主河道的具体情况，选用不同方式开展清淤工作。

2.2.4 斗轮式清淤

斗轮式清淤是指利用船上的斗轮装置，开挖淤泥。经开挖后，淤泥通过挖泥船上的吸泥泵被吸入输送管道，全部淤泥被放入指定区域。这类设备应用于工程量较大的河道、湖泊和水库。这类清淤施工不受天气困扰，施工精细度相对较高，但是也存在污染物扩散现象，处理不当会造成大面积的水体污染[3]。

3 环保清淤

环保清淤的主要目的是改善水质，在清淤护砌的过程中，要避免对水体环境产生负面影响。环保清淤需要极为精细的设备和较高的挖掘技术，在清理淤泥的过程中，要防止河底淤泥扰动和扩散，减少对水的二次污染，降低水体的浑浊度。另外，要降低施工机产生的噪音，将淤泥堆积点设立在生活区外，不干扰正常的居民的生活和劳作。环保是清淤的关键，环保清淤要保证清淤效果，有效预防二次污染。这就需要运用专业设备，需要对日常清淤设备进行改造。我国可以引进日本的螺旋式挖泥装置和德国的密闭旋转斗轮挖泥设备，二者可以阻止污水侵入淤土中，保证不污染水体。意大利有一种设备，它可以利用静水压力和压缩空气来清除被污染的底泥。这类装置能够减轻对湖底的扰动，在清理的过程中不会污染周围水域。

4 河道护砌

河道护砌形式是多种多样的，有生态砌块护岸、植生袋护岸、木桩护岸、生态格宾护岸、黄石堆砌护岸、生态混凝土护岸和合成桩护岸等。每一种河道护砌都有它的特点。

生态砌块护岸利用墙面、墙体种植植物，它的下部可以种植水草，有孔洞的地方可以为鱼类的生存提供保障，有利于美化环境。护岸上可以栽种植物，河道平台上可以建造草坪，改善主道和平台的生态面貌。生态砌块护岸施工方便简单，工期较短，质量也好掌控，但是生态砌块单价较高，资金投入较大。

植生袋护岸是指在主河道水位以下设置相应的清水平台，种植喜水植物，丰富植物的多样性，净化河道。护岸缓坡可以建造草坪，能够连接原先的河道，施工相对便捷，工期也不是很长，资金投入较小，性价比很高。但是，河岸稳定性较差，对地质的要求较高，两侧河岸较高的河道并不适用。木桩护岸能够最大限度地保障河道的原来形状，适用于主河道两侧已有绿化带、河道驳岸坍塌不重的河道。木桩施工方便，工期较短，投资中等，但是使用时限较短，需要做好防护工作。

生态格宾护岸的结构强度高，适应变形能力好，能很好地适应地基的变形，不易断裂，格宾网透水性好且可种植水生植物，通过丰富多样的生物增强河道的自净功能。护岸以上种植绿草，保持原河道的特点，施工相对方便，工期较短，质量相对容易控制，资金投入中等，经济性好。黄石堆砌护岸与木桩护岸相似，能最大限度地保证河岸的原先状态，景观效果较好，适用于两侧绿化带丰富、河道垮塌不严重的主河道，但是施工相对复杂，不如木桩简便，需要大量的人工操作，工期较长，资金投入中等。由于景观石的种类多，价格不一，所以该工艺并不具有代表性。

生态混凝土护岸运用生态混凝土，这类混凝土具有高透气性，能够保护土体和空气的湿热交换。混凝土护岸能够防止水土流失，减少人为踩踏死亡事件，适用于水位波动较大的河道，它能最大限度地节约土地，但是资金投入大，后期需要保养。合成桩护岸利用可再生资源，通过废物利用的方式进行改造，最大程度地减少资源浪费，但是制作成本较高。

近年来，工业排放导致的农村主河道功能损害问题日益严重。在清淤护砌时，要重点对工业排放问题进行治理，避免人们盲目追求经济效益，直接排放污水，实现金山银山和绿水青山共存的目标。

5 结语

农村主河道清淤护砌的主要目的是防洪与环保。清理农村主河道淤泥，修复两侧生态环境，可以保障河道的水流通畅和环保卫生，提高河道两侧居民的生活质量。目前，农村主河道治理依然存在部分问题，人们要将河道清淤护砌技术广泛应用于农田主河道清淤中，不断提高河道治理水平，改善农业生产条件和农村居住环境。