赣州市某河道清淤疏浚施工技术控制方法分析

李燕忠

(赣州市河湖保护中心，江西 赣州 341000)

0 前 言

随着社会的发展，人类活动的不断增多，极端天气问题频发，部分生态环境较为脆弱的地区会出现水土流失、行洪风险等问题，尤其是在河道周围区域，由于部分河流河曲的发育不够健全，加之受多年自然气候的影响，使得河段淤积情况较为严重，如果没有适当进行河道清淤疏浚作业，很有可能会出现河道过流断面缩小等问题，对周围生活的居民人身财产安全造成威胁。

1 河道清淤疏浚施工案例背景分析

1.1 工程概况

文章施工案例位于赣州市赣江贡江的下游段，起点为赣县区茅店镇汶潭坝，终点是章贡二江汇合口，全长为15km，工程总体起推断面位于贡江河口，所需要控制的集水面积为27074km2。附近共有6个水文站，工程区域环境主要为河流冲积堆积地貌，且河流两侧能够看到起伏的丘陵岗地，河流流向为自东向西，河流两侧冲击堆积阶地地势平坦开阔，阶地上分布着大量的城市居民，赣县区段左岸大部分为山体，且基岩裸露。此次工程的施工难度较大，且工程量较多，施工环境也较为复杂。

1.2 工程任务

由于该河段边为滩漫发育，所以导致局部河段的泥沙淤积形势严峻，枯水期部分河段水面萎缩情况较为严重，这样会进一步影响到河道的生态情况，滩面凌乱，会阻碍周围居民和游客的人身安全。因此，本次工程要通过河道疏浚清淤整治的方式，清除周围的阻水边滩、中心滩，使得贡江行洪断面衔接流畅，提高其行洪能力。整治流量按照20a和50a一遇的洪峰流量设计，枯水整治流量采用12-2月的枯水期多年平均流量设计。

2 河道清淤疏浚施工技术风险分析

2.1 案例工程现存问题

工程项目主要问题和重、难点出现在以下4部分，如表1所示。

表1 案例工程存在问题

由于此些区域的淤泥较为严重，进而对周围的生态环境造成了影响，使得工程难度变大，涉河工程较多，对工程协调和人员技术要求极高。

2.2 容易出现水土流失

受河道环境变化影响，在进行施工情况调研时，确定了该项目区域属于南方红壤丘陵侵蚀区，主要的侵蚀影响因素为水力侵蚀，面蚀较多，沟蚀较少。在相关工程之中，出现水土流失情况属于常见现象，这也进一步提高了施工技术的难度。在施工的过程当中，一定会对原地貌产生破坏，而损害部分的土地，会出现不同程度的水土流失。而如果对弃渣面不采取一定的措施，那么在雨季时的水土流失现象会更多，对河道行洪也会产生一定的影响[1]。

2.3 社会稳定风险因素

社会稳定风险因素主要是指，在施工过程中周围施工环境对交通、水利、社会治安以及公共安全所造成的影响。本次工程之中对社会稳定风险因素的影响主要有：技术经济中工程方案；在施工过程中会涉及污水的排放以及施工垃圾存放等问题，可能会对周围生态环境造成极大的污染；另由于河道清淤疏浚工程量较大，且重、难点工程较多，在施工过程中会使用到大量的大型设备，这些设备所产生的噪声以及振动会对周围环境造成不同的影响[2]。

2.4 施工环境较为复杂

此项工程之中的环境复杂，对施工技术也可能造成极大的威胁，通过对周围水文地质环境的调研，发现了本次工程中存有岸边稳定地质问题，其抗冲刷的能力较差，使得岸边的土层很容易被冲刷走，如果坡脚临空出现了失稳以及崩塌等问题，会对后期的汛期影响更大，容易影响到后续工程的推进。就疏浚区域的工程地质条件评测而言，虽河道总体较为顺直宽阔，但是河床上为心滩、边滩以及漫滩的发育。而堆积材料的场地环境也较差，容易出现泥石流等自然灾害。

3 河道清淤疏浚施工技术控制方法

3.1 做好水文地质分析

为保证后期的施工质量在进行河道清淤疏浚施工以前，则要对工程区域内的水文地质情况加大分析力度，其中包括河道流域概况、水文气象、水文测站及资料情况、径流、洪水特性、地质概况、地层岩性等，根据上述内容从而制定科学的施工计划，减少工程中的不确定因素，从而提高工程质量[3]。由于工程区域的沿河两岸以及河床的地质条件等，对施工的影响因素较多，因此本段就工程水文地质研究方面岩土层的物理力学指标以及建议值，做了以下分析与判断：

1)工程沿河两岸及河床多数属于第四系冲击地层覆盖，局部可以观测到基岩低矮山体。

2)根据河道清淤疏浚工程实际需求，需要涉及对层砂壤土、层中粗砂、层圆砾进行治理。

3)经室内土工试验，结合水文地质勘测情况提出如下建议可参考表2。

表2 工程区岩土层物理参数建议值

其中容重=密度和重力+速度的乘积，即γ=ρg,(密度公式ρ=m/V(kg/m3)；单位体系所有的重量公式γ=G/V(N/m3)。内摩擦角的计算过程为：τ=σtanφ+c，σ= σ1cosθ+σ3sinθ(正应力)；τ= (σ1-σ3)cosθsinθ(剪应力)。摩擦系数计算公式为：mgsinθ0=μmgcosθ0，得：μ=tan θ0。承载力特征值修正公式为：fa=fak+nbγ(b-3)+ndγm(d-0.5)。水力坡降计算公式为：J=dh/ds。

3.2 工程淤泥方量计算

工程淤泥方量计算包括洪水水面计算与设计、河道断面计算与设计、工程量测计算与设计、径流以及清淤高程计算与设计。只有根据水文地质勘查，获得准确的数据，才能保证计算结果的准确性，本段就主要计算方法与设计思路进行分析：径流方面，根据径流特性分析，此流域的主要径流来源于降水，并且年际与年内之间的分布不均，各月份的分配表数值可参考表3。

表3 各月径流分配表

根据该工程段内贡江河口断面1957-2015年之间的径流进行分析，在计算时结合了目估适线法，理论频率曲线线型则采用了P-Ⅲ型曲线，最终得出贡江河口断面多年的平均流量为718m3/s，Cv=0.31，Cs/Cv=2.0，多年平均径流的深度为839mm。其河口各设计代表年逐月平均流量可参考表4。

表4 贡江河口各设计代表年逐月平均流量

依据上下游水站进行了年径流分析，成果数据如表5所示。

表5 赣江上游有关测站年径流成果表

为保证治理完之后的通航能够满足基本流量，对其航段的规划做了相关分析，目前赣州水位站至章贡汇合口段属于赣江航段已经达到了Ⅲ的标准，最低通航流量需要满足98%。赣州水位站至上游属于赣州市～于都县航道现状为Ⅶ级，最低通航流量需要满足95%。经计算设计水位分别为91.74m、92.20m，通过流量关系曲线图最终确定了流量分别为217m3/s、350m3/s可参考图1。赣州水位站采用的高程系统为假设高程，其换算关系为：黄海高程=赣州水位站假设高程-0.34m。如图2所示。

图1 赣州水位站水位～流量关系曲线

图2 赣州水位站水位综合历时曲线

3.3 主要工程问题建议

1)针对此项工程治理项目较多，工程量较大对技术人员要求较高等问题，在施工以前要加大各部门之间的沟通与联系，并要对重、难点工程项目进行分析，采用模块化的方式，将问题逐一分解。

2)针对施工过程中可能会出现的水土流失现象，加大对水土保持的设计，首先应做好水土流失现状分析工作，依据上述水文地质调查内容，进行水土流失预测与分析，做好重点治理和监督区域的规划。可采用表土剥离、C20混凝土截水沟、表土回填、挡渣墙以及植物防治、临时防治等措施，提高水土保持工作的实效性，并要做好后期的监测以及管理工作，依据总投资金额，做好水土保持投资估算。

3.4 做好施工整体规划

为能够保证施工过程的顺利开展，管理人员以及技术人员要加大对工程任务的分析，加强对区域自然环境以及社会经济的研究，减少由于人为因素对工程整体所造成的干扰，并要进一步明确工程治理范围，对阶段性整治效果以及影响做好评估[4]。在施工组织设计方面，由于参建部门以及设计技术专业项目较多，因此为进一步把控工程技术质量，应注重信息化技术的引入，需要建立起有效的沟通平台，从而保证在发生工程问题时，可以及时联系到管理及技术人员，快速实行补救。其次，施工原料以及机械设备对工程技术影响也较大，部分堆料场环境较差应做好防护工作，并指派专人看管，在利用设备设施进行作业以前要加大对设备设施的状态检测，避免在施工过程中出现中断现象。最后，要制定相关施工技术质量控制制度，对临时房屋以及公用设施实行集中布置，集中管理。

3.5 加强工程节能设计

结合施工工程的能耗状况，可以从以下几个方面对工程进行节能设计：

1)施工布置节能设计。工程的施工布置设计应该遵循“因地制宜、便利施工、少占耕地”的原则，充分利用施工场地现有的资源和设施，减少资源的不必要损耗。

2)在照明节能设计上。工程可依照相关标准，采用高光效光源；采用效率高、利用系数高、配光合理、保持率高的高效优质灯具；对于荧光灯和高压气体放电灯，采用能耗低性能优的节能型电感整流器或电子整流器。保障了工程施工的照明设备在低能耗的条件下实现高效照明，满足施工工程的施工条件。

3)在设备的节能设计上。一方面，施工团队要科学化、合理化的配置工程所用的设备，保证设备之间的联系，使用效率维持在较高的层次，能够减少能源的无意义损耗。另一方面，要定期对投入工程的施工设备进行检修，及时修理和更换机械设备受损的零部件，确保机械设备能够正常运转，避免了因零部件出现损坏，导致设备的工作效率和能源利用率降低，造成的能源损耗。

3.6 设立风险预警机制

该工程在施工过程中会从工程方案的制定、水体污染物排放、噪声污染、交通、社会治安等因素上对社会稳定构成风险。鉴于此，以赣州市为代表的河道清淤疏浚施工工程有必要结合具体工况信息建立健全风险预警机制，拟定风险防范计划案，保证人与人、人与自然的和谐相处。

4 结 语

综上所述，河道清淤疏浚施工由于需要依靠人为去改善自然环境，因此在施工过程中的不确定性以及风险因素较多，就施工技术方面而言，工作人员首先要加大对地区水文地质条件的分析，依据正确、科学、有效的数据资料，计算工程量，合理制定施工计划。减少施工过程中的风险因素，保证每一施工环节能够安全有序地开展，从而推动我国社会主义现代化水生态文明建设不断发展。