上海市内河中小河道疏浚现状与思考

(上海建工(浙江)水利水电建设有限公司，浙江 绍兴 312000)

1 上海市河道基本情况

根据上海市水务局2019年1月发布的《2018上海市河道(湖泊)报告》，全市共有河道43104条，长28778.36km，面积504.3799km2，河湖水面率9.92%。上海市河道按管理属性可分为市管、区管、镇乡管、村级等四级，各管理等级河道特性统计见表1。

表1 2018年上海市各管理等级河道特性统计

事实上，上海境内市管河道除黄浦江、大治河及省界河道如太浦河、拦路港、红旗塘等河道较宽外，大部分河道宽度在50～70m之间，如著名的苏州河宽60m左右，而其余区管、乡镇一级河道宽度在10～30m。由此可见，上海河道总体规模较小，而上海主要疏浚市场集中在区级、乡镇级河道，因此造成疏浚工艺长期以来有其特殊性。上海市主要河道(湖泊)分布见图1。

图1 上海市主要河道(湖泊)分布

2 上海市中小河道疏浚市场规模及工艺现状

2.1 市场规模

河道疏浚历来是上海市水务局河道综合整治中的重要内容，各级水务部门或乡镇一般每年都会安排专项资金进行河道疏浚或3年轮疏。近年来,上海先后开展了万河整治、美丽乡村、黑臭河道治理、打通断头浜、劣Ⅳ类水体治理等专项河道整治工程，河道疏浚财政投入可观。

根据调研，青浦区2018年完成河道疏浚350万m3，常年需疏浚150万m3；闵行区常年150万m3；嘉定区常年200万m3；徐汇区(中心城区)常年8万m3。据统计，上海16个区(7个中心城区，9个郊区)常年共需疏浚河道土方约1500万m3，市场规模可谓不小，其中大部分工程属于郊区河道。

2.2 疏浚工艺现状

2.2.1 排干疏浚

长期以来，排干疏浚是目前上海市内河中小河道疏浚的主流工艺。将河道筑坝排干后进行水力冲挖的疏浚方法具有施工状况直观、质量易于保证、垃圾清除彻底等优点。其缺点是需要临时围堰施工，影响汛期安全、河道通航及河道生态系统，且需要较大的排泥场，安全文明施工形象较差。水力冲挖河道实景见图2。

2.2.2 船舶水下疏浚

上海市内河中等规模河道，如市管、区管河道，一般兼具航运功能，其水下疏浚主流工艺选择反铲式(抓斗式很少)挖泥船，绞吸式挖泥船在上海内河疏浚工程中较少采用。这与邻近的江苏、浙江两地有一定的差异。反铲式挖泥船适应性较强，但对水体干扰大，技术含量低，河道断面质量控制及检测手段也比较落后。上海市苏州河底泥疏浚实景见图3。

图3 苏州河底泥疏浚

2007年启动的苏州河环境整治三期工程，在先期的中试实验中，绞吸式挖泥船也曾实验使用，但因苏州河垃圾较多、绞刀头部容易堵塞等原因最终弃用。考虑到苏州河底泥存在严重污染，为减少水体二次污染，施工中对反铲式挖机头部加装环保罩来提高环保效果。

2.2.3 其他新工艺

前不久,上海市中心城区如徐汇区在龙华港、蒲汇塘项目中采取了先用挖泥船清理河底固态垃圾,再用绞吸式挖泥船进行清扫式施工的方案；而在日晖港等项目中采取了生态清淤方案,整个方案的主要设备包括气泵吸泥船、脱水船以及驳运船等,整个挖运流程在河道内即可完成，不需要占用岸上空间。但类似新工艺的尝试尚未大规模推广。

2.2.4 底泥处置方式

完整的河道疏浚工程还包括河道底泥的处置。上海市淤泥处置大多采用直接泥塘吹填的方式，泥塘用地一般为工程邻近的农村低洼地或鱼塘，自然晾干。遇特殊情况，如苏州河三期工程因底泥污染问题，底泥外运至临近东海的老港垃圾填埋场进行封闭填埋，水上运距达100多km。当然，也有结合圈围造地工程直接消纳内河疏浚土方的案例，但随着围海造地工程的不断减少，现在已很少采用。上海市浦东白莲泾河道淤泥填埋场实景见图4。

图4 浦东淤泥填埋场实景

3 上海市中小河道疏浚存在的问题小结

3.1 单体疏浚工程规模较小，设计理念缺乏创新，综合单价偏低

上海河道综合整治工程立项一般以单条河道作为批复对象，受制于投资规模，单条河道也往往分期整治，每期长度常在2～3km左右，逐年先后完成。河道疏浚作为附属工程实施，和主体结构参与完工验收评定，工期较紧张，其疏浚规模一般不大，少则几万立方米，多则几十万立方米。

此外，疏浚工艺及淤泥处置方式设计缺乏创新，因循守旧，多年来，动辄水力冲挖+泥塘填埋，国内外先进的技术工艺采用较少。因此，常年疏浚工艺技术水平低下，其综合单价在50元/m3左右。但近年来各类成本大幅上升，泥塘租地越发昂贵，疏浚综合单价也偏低。

3.2 疏浚专业单位严重匮乏，疏浚装备投入不足

与全国水利大省不同，由于历史原因，上海市场内河疏浚专业承包单位严重匮乏，现状水利施工企业基本无自有疏浚设备。上海航道局虽然综合实力强大，但旗下多为大型疏浚装备，从事大江大河疏浚工程，适合中小河道的疏浚设备也投入不足。上海内河疏浚多采用市场化运作模式，临时租赁的各类疏浚船舶，设备一般比较陈旧，技术落后。

3.3 疏浚底泥处置矛盾更加突出

随着城市化进程的加快及国家对生态环保的日益重视，在寸土寸金的上海，泥塘借地越来越难且成本高，疏浚土方消纳是上海市各区目前普遍反映难度最大、最集中的问题。而且，为节约成本，泥塘借地后一般要挖深4～6m，修筑的围堰安全如无法保障，一旦溃坝将直接威胁到周边环境，造成恶劣的社会影响事件。征用的泥塘淤泥吹填后土地至少闲置2年以上，后期地块如要开发利用，处理成本也较高，导致土地资源浪费。

4 当前国内国际河道疏浚先进理念及工艺介绍

4.1 疏浚工程规模逐渐扩大

近年来，各级政府纷纷投入巨资对河道进行综合治理，河道疏浚工程蓬勃兴起。疏浚市场也逐渐发生演变，由过去作为结构工程附属、工程项目偏小、工期要求紧张向打包疏浚、扩大工程规模发展。如浙江省嘉兴市北部湖荡整治及河湖连通工程(秀洲片)PPP项目涉及36个湖荡，项目疏浚工程量为1402万m3，其中河道清淤量为91万m3，湖荡清淤量为1311万m3，疏浚工程总价约8亿元。

4.2 河道疏浚先进装备及技术

河道疏浚现代挖泥船先进技术体现在先进的施工控制技术、先进的挖掘机具、现代化管理技术，如挖泥船 GPS定位技术、水下地形测量及成图技术、挖泥船操作集成控制技术以及现代电子通信技术等。经过调研，适合上海中小河道疏浚的几种先进装备有以下几种。

4.2.1 荷兰IHC海狸4010型绞吸式挖泥船

该船(见图5)为成熟的定型绞吸式疏浚船舶，技术先进，大小适中，适合中等规模的市管、区管内河通航河道，如苏州河。

图5 绞吸式挖泥船(可环保改装)

4.2.2 荷兰ICE螺旋吸头疏浚泵

螺旋吸头疏浚泵钻头采用阿基米德螺杆泵原理，当螺旋钻的头部扫过河床时，泥浆悬浮在螺旋钻的内部，通过螺旋的转动向泵的吸入口移动，泵的每一次运行都会清除10～20cm厚的泥浆。可通过挖机改装，便利操作，适合规模较小的农村或城区内河疏浚。图6为螺旋吸头疏浚泵工作照片及底泥处理步骤。

图6 螺旋吸头泵疏浚及底泥处理解决方案

4.2.3 生态清淤机器人

德国某公司研发了一种生态清淤方法，即采用现代化的淤泥抽吸装置(清淤机器人)，在岸边遥控操作，对河体内直接进行淤泥抽吸，淤泥清理过程中只产生极少量臭味，对周围植物生态体系不会造成破坏。该装置可拆卸组装，适合交通不便的封闭水体或黑臭河道生态清淤。图7为清淤机器人工作示意图。

4.2.4 底泥处置新技术

疏浚土的处理和利用源于20世纪70年代，疏浚土是一种资源而不是废弃物这一理念已被社会广泛接受。国内外常见的是采用离心脱水机或压滤机进行脱水固化，固化后土体含水率可达到30%以下，可以直接运输或资源再生利用。板框式固液压滤脱水机及固化后土体见图8。

图7 清淤机器人工作示意图

5 上海市内河中小河道疏浚的几点建议

5.1 扩大疏浚工程规模，适度提高综合单价

疏浚工程通常作为河道综合整治工程的一部分，受重视程度较低，工程投资规模一般不大。建议在日后的河道综合整治中，结构工程与河道疏浚剥离，河道疏浚尽量避免分期实施。或区域内成片河道疏浚作为独立工程内容进行批复，统一规划，以扩大工程规模，推进疏浚技术革新。

图8 板框式固液压滤脱水机及固化后土体

5.2 积极培育本市疏浚专业单位，购买先进技术装备

上海内河疏浚市场应避免私人化、个体化，应鼓励并培育一支专业化且具备较强实力的疏浚企业，具备一定的技术装备及持续科研投入能力，以匹配上海国际化大都市的城市形象。

5.3 疏浚工艺应大胆引进先进技术或成熟经验

当前应积极探索一体化的“河道疏浚+淤泥处置”生态环保方案，力求技术先进、绿色节能、生态环保，达到淤泥减量化、无害化及资源再生利用的目的。如：针对河道建筑垃圾较多，可采用“垃圾清障船+绞吸式挖泥船+淤泥固化”的组合方案，研究开发水上淤泥固化船，以减少岸上土地征用。

5.4 政府统筹协调解决疏浚土方固化、处置及应用

土方消纳原先主要由各个施工企业自行解决，但今后难以为继，应上升到更高层面进行全市统筹规划和协调处理。比如，在全市范围内建立若干个集约化的淤泥固化工厂，一定范围内的淤泥集中进行干化处理，缓解泥塘粗放回填的各种压力。处理后的干土统一调配，充分利用上海市先进的大数据智慧管理系统，多部门联合统筹应用于道路回填、园林绿化、生态廊道等。

6 结 论

上海市内河中小河道疏浚多年来因河道较小，投资规模不大，且综合单价较低，其疏浚开挖及底泥处置长期沿用传统工艺，与新时代生态环保的要求存在一定差距。因此，本市水务相关部门、设计及施工企业，应统筹考虑河道底泥疏浚及处置，根据不同的河道属性及工况条件，大胆采用国际国内先进技术，引进先进装备，打好“蓝天、碧水、净土”保卫战。