水利工程清淤疏浚技术

高大方

（濮阳市引黄工程管理处，河南 濮阳 457000）

1 引言

水是生态系统得以良好运转的基础，是经济高质量发展的一大关键，然而河湖经过长时间的运行，会出现大量淤泥堆积、生活垃圾大面积聚集的现象，对河道疏浚、防洪、养护堤岸、改善水环境及河道治理都会带来不利影响，严重破坏了城市清洁文明的面貌。针对河道淤积问题，清淤疏浚是最常用、最行之有效的方法之一。

2 存在问题

2.1 施工前期准备不全面

主要体现在两个方面：一是施工方案不全面、不细致。做施工方案的基本前提是要全面掌握当地的生态环境、河道断面、桥涵桥梁承载力等水利条件，根据当前项目特征、水利技术和工作经验设计出完善的施工方案，在施工过程中如遇到具体问题可以再做适当调整。二是施工安排需要考虑到“提前量”，把工作做到前面，如机器设备、淤泥堆放位置等需要提前安排好，还有些项目无法准确测量河堤标高，需要借助探杆测量清淤深度。总之，即便有详细完善的施工方案，也要根据项目各自特点，将施工过程中设备、技术支持等有可能出现的问题提前考虑到、安排好。

2.2 施工管理不完善

主要表现为在施工过程中安全和质量意识不强，任何水利施工工程都要在安全第一的原则下严把质量关。清淤疏浚是一项复杂庞大又系统的工作，在水上工作尤其是工人使用机器设备时一定要提高安全意识。施工项目要建立一套适用于本次施工过程的监管制度并严格遵守，工人在施工过程中不能偷工减料，遇到难题一定要努力克服以达到目标效果。

3 清淤疏浚技术

3.1 排干清淤技术

排干清淤技术仅适用于无防洪泄洪、排涝和航运功能的河道，它更适用于较小流量的河湖，因此该技术的适用范围较小。清淤之前先将河道中的垃圾和悬浮物清理干净，常用的方法有干挖法和水利冲挖法，干挖法需要先将河道中的水排出，随后借助挖泥船挖出淤泥，最后将淤泥运送到预定位置，这种方法不能将河道内淤泥彻底清除干净。水力冲挖法首先使用高压水力冲刷设备冲刷淤泥，接着搅动、稀释淤泥，使之呈现一定的流动性，再用泵吸收泥浆，最后通过管道将泥浆运输到堆场，运送到预定位置，此方法作业时间受限制，但能彻底清除淤泥，两种方法的详细情况见表1。

表1 排干清淤技术表

3.2 水下清淤技术

水下清淤技术适用于大部分河道，是最常用的清淤疏浚技术之一，具体是在挖泥船上安装相应规格的设备，通过清淤管道将挖出的淤泥运送到预定位置，常用的水下清淤技术有抓斗式、绞吸式和泵吸式三种。绞吸式清淤法相比较其他方法更适合在流状时使用，因为河湖淤泥和悬浮物多呈流体状态，因此绞吸式清淤法被广泛应用，其核心在于封闭外罩和环保铰刀。铰刀在封闭外罩内绞碎底泥，基本不会影响罩外的水文条件，很少产生浮泥，不会污染水质，开挖的淤泥经泥浆泵抽出并运送至预设地点，进行下一步处理。选择清淤技术时要综合考虑河道基本情况、天气和降水情况，找到最合适的清淤方法，以便达到良好的清淤效果。三种常用的水下清淤技术归纳见表2。

表2 水下清淤技术表

3.3 生态清淤技术

近年来，生态环保理念盛行，生态清淤技术也得到广泛应用。该技术的关键之处是挖泥船的选择，它们能在净水压力和压缩空气等的作用下清理淤泥，保持河底生态（底层土体）不受扰动，不会因淤泥扩散导致河水受污染，而且这种设备噪音小，不会打扰附近居民的正常生活，常常和定位装置、监控系统联合使用，因此在施工过程中定位精确、挖泥精度高，多数淤泥清除效果可达95%。常见的生态清淤设备见表3。

表3 生态清淤技术表

4 淤泥处理技术

河道清淤疏浚的关键之处在于淤泥的处理，将无害的淤泥减量化和资源化、有害的淤泥无害化甚至资源化，是河道清淤疏浚是否成功的关键指标，因为河道内淤泥往往含有氮、磷等营养元素和其它重金属元素，后续若不进行妥善处理，其内源污染物将继续污染上覆水体，河道水质和生态环境将逐步恶化。淤泥含水率和受污染程度是处理淤泥时需要考虑的两大主要因素。排干清淤技术得到的淤泥含水量较低，水下清淤技术和生态清淤技术含水量较高需要做脱水处理，脱水固结后淤泥含水率可≤50%。对受污染的淤泥进行无害化处理时常用钝化稳定化技术，再针对不同用途进行最后的资源化利用。传统的资源化利用方式多以堆肥和土地利用为主，随着科学技术的不断进步和经济发展的内在需求不断增加，商业建材使用也逐渐兴起。堆肥可将淤泥中的有机质、氮、磷等营养元素用于植物生长，将淤泥用于土地重建和修复，商业建材使用可将颗粒细小、结合力大、收缩率大的淤泥改良成土工材料或填方材料。黄文海等在脱水处理后的淤泥泥饼中掺入适量的石粉和无机固化材料制成土工材料，实验证明该材料抗压强度大、压实性稳定可达到高速公路或一级公路填土要求。同时，尾水也要达标排放。处理尾水需要同时使用物理学方法和化学方法，吹泥处理的初期和中期，固体污染物和各类悬浮物可通过自然沉降加以去除，后期，随着泥浆水的停留时间越来越短、污染物浓度越来越小，需要减小水泥流量以保证适宜的停留时间，使用絮凝剂将小颗粒固体污染物和各类悬浮物去除。总之，淤泥后续处理的原则就是将淤泥“变废为宝”、尾水可达标排放。淤泥处理流程见图1。

图1 淤泥处理流程图

5 结语

清淤疏浚是一项复杂系统的水利工程，再根据项目特点选择有效的施工方案，保证清淤效果，淤泥要进行无害化处理、资源化利用，尾水要能达标排放，实际作业时除上文提到的内容外还需要做好边坡保护，将清淤疏浚对河湖生态环境的影响降至最低。