河道治理中淤泥处理与清淤技术研究

王伟

（北票市地质打井队，辽宁 北票 122100）

清淤疏浚是有效清理河道中淤泥、砂石的重要水利工程，也是保障河道的灌溉、防洪、供水、航运等基本功能的有效手段。河道清淤治理覆盖范围广、技术工艺复杂，可能会极大的干扰原有河道，对河流水质造成一定的不利影响。因此，要准确把握各类技术要点合理的选择清淤技术，最大程度的实现河道整治效果最佳。

河道是保障区域防洪安全的重要基础，也是促进城市发展、变迁以及水生态文明建设的关键。近年来，随着城市规模的持续扩张和城镇化建设的不断加快，不合理开发建设对河流生态功能的发挥造成不利的影响，加之河岸垃圾或杂物堆积、底泥淤积等极大的限制了河道的正常运行，对沿河居民安全构成了严重的威胁，河流原有的自然形态也受到明显的破坏。因此，采取行之有效的清淤疏浚技术对恢复河道自然面貌、原有生态功能非常重要。淤泥的不断堆积，会抬高河床并降低河道的防洪功能。同时，若流经土质松软的地区还会造成下游淤泥的大量堆积，整个河道受到明显的阻滞，洪水来临时无法充分发挥大堤的保护功能，对沿河居民安全构成威胁。所以，通过采取清淤疏浚技术可降低溃坝发生概率，明显提升堤坝的通航、防洪排涝能力，保证河水势态的长期稳固，对河道内的淤泥与杂物进行及时清理，以发挥保证安全、恢复景观、巩固堤坝的作用。

一、淤泥处理技术

一般地，对于有污染与无污染淤泥的处理存在着明显的差异，应结合污染物类型合理的选择有污染淤泥的处理方式。首先，对组成污染物的成分进行综合分析，并考虑河道治理的目标要求或污染需要降低程度，对污染物含量利用科学有效的技术来处理；然后，充分利用处理后的淤泥，如含氮磷等营养盐的淤泥可用于路堤填充材料，在距离水源较远的情况下就无需考虑二次污染的问题。

（一）钝化处理技术

污染物排放量比较大的地区其工业化程度通常也比较高，并且以废弃物、工业废水为主，对于重金属污染物含量较高的河底淤泥，必须在清理施工前钝化处理重金属物质，以防止其可能带来更大的水污染问题。实践表明，重金属含量在不同淤泥环境中存在一定的差异，经钝化处理可以降低其活性，通过将其控制在合理的范围内达到降低化学污染物含量的目的，维持河流系统的整体稳定。此外，经过一系列复杂的反应淤泥中的化学物质能够吸附金属物质，从而降低水体污染程度。

（二）堆放堆场技术

实际上，堆放堆场技术就是通过设立一个指定的区域，工作人员向该区域运输河道淤泥，淤泥经过长期的沉淀被逐渐降解，从而妥善解决淤泥堆积的问题。在实际使用过程中该技术与海洋倾倒技术基本类似，但也具有一些不同，例如堆放堆场的操作空间以陆地为主。对于周边区域一般不会造成污染，但需要投入较大的人力资源和资金成本。

1.堆场周转使用技术。为了最大限度的减少堆场面积，应更加科学地使用和周转堆场，经必要的处理对淤泥实施多次堆放，以实现堆场的高效循环利用。所以，要考虑高效周转、小堆场等要求合理选择堆场周转技术，以保证土地资源使用效率的全面提升。设计过程中，全面考虑周转时间、淤积总量、堆场容量等条件，通过合理地设置围堰结构以及应用干化、固化等技术，保证土地资源利用率的提升和堆场内淤泥的合理化应用，促进区域经济的发展及水生态文明建设。

2.堆场表层处理技术。一般地，经清淤处理后的淤泥颗粒减小，黏粒含量往往在20%以内，其含水量较高，该特点也决定了淤泥固结的时间较长，沉积速度比较缓慢。调查发现，在堆场落淤之后的2-3年时间内其下部结构仍然存在流动的淤泥土，但表层形成了天然硬壳层，厚度约为20cm，该条件下实施地基处理具有较高的难度。根据现场实际条件采取固化技术，经过处理保证堆场表层满足强度、刚度要求，确保在表层上小型机械能够正常施工、运转，满足堆载施工与排水板铺设的要求。表层处理属于硬壳层人工施工的重要环节，硬壳层强度等参数应考虑下层淤泥特性利用试验的方法合理确定，然后进行固化处理或聚苯乙烯泡沫板的表层铺设处理，并保证整体处理效果。

（三）海洋倾倒技术

海洋倾倒技术就是将河底淤泥利用人工运输的方式倾倒至附近的海洋内，经过一段时间淤泥被分解转化成海洋所需的其他物质，从而维持生态系统的良性循环。该方法操作简单且投资成本较低，实际应用时具有明显的优势，但淤泥会在一定程度上污染海洋环境，若短时间内海洋持续排入污泥，则部分有害物质很可能渗入到海底并导致微生物的不良反应，破坏海洋生物的生存条件和水生态环境，甚至可能引起大范围的死亡。

（四）淤泥资源化利用技术

目前，主要有土壤化、干化、固化等淤泥处理措施，通过采取合理的处理措施可使淤泥得到更好的利用，并切实提升土地利用效率，如将淤泥制成砖瓦等材料以满足工程建设需要。将淤泥制成建筑材料的通用方法有熔融、煅烧等热处理方式，比较常见的制作工艺有烧结、加热等。其中，烧结是将淤泥加热至800～1200℃实现粒子黏结、分解等处理，淤泥中具有合理范围内的含水量时还可将其制成水泥或砖等材料；而熔融是将淤泥加热至1200-1500℃实现矿物质融化、有机物分解以及脱水处理等，经过冷却处理将熔浆制成陶粒。现阶段，对热处理技术的应用较为成熟，并且较为普遍，对此国内外诸多学者开展了深入研究，经技术处理极大的提高了产品的附加值。然而，该技术对清淤量大的河道适用性较差，一般条件下砖厂的处理规模为5 万m3，这远远达不到河道清淤的总量要求。因此，必须结合河道清淤实际情况，在施工阶段合理的利用资源，在对淤泥实行有效处理的同时，尽量提高淤泥的利用率和经济效益。

二、河道清淤技术

河道治理的关键就是实施清淤，淤泥疏浚与其他污染物清理工作相比具有耗时长、工作量大等特点，实际实施时易出现管理混乱、资金不到位等问题，这将显著的降低河道的防洪功能和整体流动性，因此河道清淤的重点是有效地清理河底淤泥。

（一）水下清淤技术

实际应用过程中，水下清淤技术主要是利用清淤设备和挖泥船施工平台，全部清理干净整个河道内的淤泥，经运输管道将淤泥输送至特定的区域。一般地，可将水下清淤技术按照清淤设备的差异分为绞吸式、泵吸式、抓斗式、斗轮式几种。其中，抓斗式多适用于厚度大、杂质含量高的中小河道，利用船上的清淤设备和特定的运输管道，将所抓取的淤泥输送至特定的区域，该方式存在受河道障碍物及天气影响小、操作方便等优势，但浮泥经扰动后易再次进入河道，所以其清理效率低且效果较差，清理效率一般为30%；绞吸式清淤方式具有精准度高、施工效率高等明显的优势，对于小河道清淤具有显著的应用效果，同时该清淤方式能够保证河道的正常通航，然而由于铰刀开挖存在一定的开放性，在施工过程中易产生二次淤积的问题；泵吸式清淤普遍适用于小流域河道，由于会吸入过量的河水使得清淤的工作量整体较高；斗轮式清淤具有精度高、环境影响低等特点，对淤泥厚度大的河道具有普遍适用性，但清淤过程中易产生污染扩散的情况，给周边水质带来不利影响。

（二）排干清淤技术

排干清淤技术主要有水力冲除和挖除两种常见的施工方式，一般适用于流量较小且无防洪、排涝和航运要求的河道。其中，挖除施工主要是指干挖，即先把河道内的水排干，再将河道内的淤泥利用挖掘设备进行挖除，然后把淤泥利用渣土车输送至特定的区域。这种技术的投资成本较低，对设备以及施工技术的要求也不高，但施工过程中易对沿河两岸建筑造成损害，并且清淤程度通常较低。水力冲除主要是对堆积于河道底部的淤泥利用水力挖冲设备冲刷，将其搅拌成泥浆后集中导入预先确定的低洼位置，合理利用输送管道及泥浆泵，将其运送至堆砌场地。这种技术与干挖施工基本相同，其投资成本低、机械设备简单，但是无法在汛期施工，受天气环境的影响具有一定的局限性。总体而言，排干清淤技术能够有效清理垃圾，明显提升淤泥清理质量以及河道生态功能。

（三）环保清淤技术

环保清淤技术主要是利用静水压力和空气压缩清除河底淤泥，比较常用的设备有密闭式旋转斗轮挖泥设备或螺旋式挖泥装置，对改善清淤后的河流水质具有明显的成效。这种技术一般不会对周边水域造成大范围污染，施工时也不会给河底带来扰动，所以比较环保。此外，环保清淤技术不会对沿河周边居民生活和河流生态环境造成影响，能够有效避免损伤、超挖或漏挖的出现，并且具有较低的投资成本。同时，在实际应用时这种技术仍然存在局限性，即施工期必须严格控制在非汛期。

三、结语

我国河网水系众多，并且纵横交错地分布于各个地区，随着城镇化建设的加快和经济的快速发展，加之环保重视不够和过度开发等，使得部分地区河湖淤积范围明显提高，水生态环境不断恶化，淤泥堆积逐渐成为制约可持续发展的关键因素。因此，对淤积河道进行清淤治理就显得非常重要，必须结合不同地区的实际情况，因地制宜的选择有效的清淤技术，并研究创新淤泥处置有关技术，为顺利开展河道治理和水域环境保护工作提供保障。