摘要:随着城市人口的增多,城市河道作为保持城市居民正常生活的重要组成部分,对日常饮水和泄洪通航都有重要的作用,因此,做好对河道淤泥的疏通和治理工作,不仅对城市居民的生产生活有着重要的作用,同时对城市的生态建设也起着至关重要的作用。河道清淤工作不仅是建设和谐社会的要求,同时也是构建友好型社会生态环境的要求,本文 概括了河道污染物的主要成分及危害,介绍了河道清淤的主要技术和方法,并对其进行了比较。
关键词:河道清淤;方法;比较;清淤工作
1、落实施工准备,确定施工步骤
在对河道进行清淤施工前,首先要勘察好河道的实际情况,根据实际状况来确定施工步骤、工期和施工强度,保证居民有效的生活生产活动,以便在有效管理的前提下,更好的保证施工的安全性和效率性,同时还要重视施工中可能发生的安全隐患和加强防火措施,及时制定相应预防预案。施工前的准备工作主要包括以下几点:要明确施工范围,要完备施工设施,要制定合理的施工计划。(1)要控制施工坐标,确定施工范围。施工前要对工程量和过程范围进行测量,明确施工工程的范围,对河道进行实际平面控制,要在远离居民生活区的地方临时搭建建设工棚,这样既能在施工过程中方便控制,又能及时对绘图进行修改,这样能够更好的掌握施工进度,保证人们正常的生产生活,控制挖掘量,掌握施工进程。(2)完备施工设施。对河道进行清淤工作时,清淤船只是必不可少的,这时就需要对船只的灵活性和实用性进行检测和分析,要保证施工设备的环保性和节能性,以便在施工过程中能够保证施工进度,提高施工效率。(3)制定合理的施工计划。施工人员在熟悉施工图纸之后,要根据实际的施工现场和施工人员及设备配置等问题,在节约成本、保证效率的前提下,制定出相应的合理的施工计划,对图纸中不合理的部分及时发现问题,并解决问题,以便在以后的施工过程中用于指导工程的进行。
2、污染物
河道的淤泥中沉积着大量的有机、无机污染物,使水体中溶解氧减少,加上部分污染物和垃圾的毒害作用,使水体中动植物大量死亡,河道水体生态系统受到严重破坏,水体水华现象、黑臭现象频频发生。淤泥的污染主要在于高浓度的有机物和挥发性硫化物,其经阳光照射就会释放到水中。通常,淤泥如果未被大量搅动,污染物主要集中在表土的半米内,在直流和干流的交汇处,污染物会淤积较厚。
2.1污染物种类
黑臭河道水体中存在着大量的有机物质,主要有C、H、O、N、P、S等元素组成,主要分为营养元素、重金属、有机物三大类。
2.1.1营养元素。经各种途径进入水体的N、P等营养元素,相当一部分沉积到底泥中,水生植物的生长会吸收部分营养成分,其余大部分仍与水体保持动态平衡,当水体污染源得到一定控制后,N、P则可能主要来自底泥的释放,严重时可造成水体富营养化。
2.1.2重金属。重金属通过吸附、络合、沉淀等作用而沉积到底泥中,同时与水相保持一定的动态平衡,当环境条件发生变化时,重金属极易再次进入水体,成为二次污染源。
2.1.3难降解有机物。PCBs、PAH、石油产品、有机氯农药等有机物,由于疏水性强,难降解,在底泥中大量积累,通过生物富集作用,有毒有机物可以在生物体内达到较高的水平,从而产生较强的毒害作用,通过食物链还可能危害到人类。
2.2污染物的危害
污染物的沉积导致水体的富营养化、水体发黑、臭气熏天,且淤泥中含有大量的有机有毒物和无机有毒物,使河中生物大量减少甚至绝迹,河流生态环境严重恶化,既威胁居民的身心健康,也损害城市形象。底泥是底栖生物的主要生活场所和食物来源,污染物质可直接或间接对底栖生物或上覆水生物产生致毒致害作用,并通过生物富集、食物链放大等过程,进一步影响陆地生物和人类健康。
3、清淤方法
河道淤泥的处理方法多种多样,目前,我国河道清淤方法大致可分为以下几种:物理法、生物法、化学法。
3.1物理法
3.1.1水利冲淤。利用水位差或人为制造水位差,增大计划清淤河道的流量把河底淤泥随水流带出本河道。适用于落差较大的河流水系。
3.1.2机械清淤。利用机械方法把河道淤泥从河道中分离出来。最常用的方法是挖泥船挖泥和挖土机挖泥(需将河水排干)。适用于泥质较硬的河道,但对污染物最密集的、位于淤泥层最上部的浮泥层基本没效果。
3.1.3人工冲淤。对河道两头进行筑坝围堰,把坝内河水排干,随后利用高压水泵对淤泥进行冲刷,通过泥浆泵将冲刷后的淤泥抽排入泥浆车,集中外运处里。
3.1.4掩蔽清淤。掩蔽是在污染的底泥上放置一层或多层覆盖物,使污染底泥与水体隔离,防止底泥污染物向水体迁移。采用的覆盖物主要有未污染的底泥、沙、砾石或一些复杂的人造地基材料等。适用于淤泥污染轻、厚度小的河流。
3.2生物法
3.2.1生态清淤
生态清淤是一种以改善河道水质为目标的清淤方法,通过向河道淤泥层中投加功能微生物制剂或微生物促生剂,利用微生物大量分解河道淤泥及淤泥中的污染物,并选择投加底泥固化剂,稳定固化河道淤泥。
3.2.2生物—生态水体修复技术
主要是利用天然存在的微生物,在人为的干涉下,在一定的生存环境条件下,经过原位培育,增加微生物活性能力,通过微生物生命活动,将有机物转化为无机物,逐步恢复水生生态系统,目标是恢复水体的自净能力。
3.3化学法
3.3.1化学修复技术
主要靠向底泥施入化学修复剂与污染物发生化学反应,从而使被污染物易降解或毒性降低,不需底泥再处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4、清淤方法比较
物理法中的水力冲淤本质上只是把某一河段的淤泥扩散到其他河流水系,淤泥总量并没有减少,治标不治本,且容易造成河道淤泥的二次污染;机械清淤一般挖泥船体型较大,容易受河道宽度、水位、横穿河道的构筑物限制,不能适用于所有河道;人工冲淤清淤效果良好,但需筑坝排水,容易引起河岸崩塌;掩蔽清淤难以根治河流水体和淤泥污染,一般很少采用。
生物法中的生态清淤效果稳定、对河道环境无任何破坏,成本低,在清淤同时改善水质,对黑臭河道的清淤治理尤为明显;生物—生态水体修复技术的核心内容是利用载体将有益微生物培育成优势群落,激活其活性能力,由于水体污染成因不同,有害物质的成分也多样性,在治理技术上采用单一的技术是很难治理污染水体的,必须有针对性的、采用综合性的技术。
化学法中的化学修复技术对生态环境的破坏较大,一般不采用此种方法对河道进行清淤。
5、实例
以A镇排水河清淤工程为例,A镇排水河河道起自B镇排水河联通的2d2000闸门,终至北塘排水河,河道全长约为5公里,其中约1.5公里河段位于外环线以内,3.5公里河段位于外环线之外,河道横断面为梯形土坡结构。施工方案比较如下:
方案一:挖掘机清淤
在完全断水、晾晒干场条件下,采用挖掘机和自卸汽车进行河道清淤。
优点:施工工艺简单,工作效率高,易达到设计清淤断面。
缺点:施工场地旁需修建临时辅道填装、外运淤泥。淤泥含水率高,清除、外运时易撒漏,对环境影响大。
方案二:泥浆泵吸泥
在排水条件下无需晾晒半干场作业,采用泥浆泵和罐车清淤。
优点:施工工艺简单,工作效率较高,利用泥浆泵特性可深入难以修建施工辅道的河段。
缺点:泥浆中含水率较高,故所需排泥场占地较大。封闭罐车运输成本较高。
方案比选:
由于本工程现状河道护坡大部分为土质边坡,河道清淤施工时需严格按设计清淤断面实施。同时考虑现状河道位于外环线附近,河道调水后有干场自然晾晒的条件。且现状两岸堤顶外大部分无道路,大型泥罐车进出现场困难。综上所述,本工程采用方案一挖掘机清淤的施工方案,在河道调水后应尽可能延长对施工场地的晾晒时间,降低淤泥含水率。采用挖掘机清除淤泥至自卸汽车,并弃运至排泥场。
6、注重安全环保,优化施工作业
河道清淤过程中,要注意规划好施工中的安全问题和环保问题,要重视施工中对重要建筑设施的保护,施工中还要避免资源浪费,同时还不能干扰居民的日常生活。(1)加固河道。河道清淤过程常用的设备主要包括清淤机和挖泥机,在对设备进行固定使用时,要注意避免对河岸胖的生态环境造成损害,应对河道易出现滑坡的河段进行加固,加固之后,不宜对河底进行深挖。要根据河道的实际情况选择恰当的清淤方式。(2)河坡修整。施工前要预留一定厚度的土层,以便以后进行清淤工程时不对原有的建筑和设施产生很大的破坏。对河坡进行修整时,要严格按照图纸计划书进行,要尽量避开桥梁进行施工,对边坡进行加固和修整时也要进行严格控制。(3)架设排泥管。在河道清淤过程中,排泥管的架设时必不可少的,设置排泥管的管线应该尽量平直和顺畅,避免要出现拐弯和死角,管线接头处应该坚固紧密,不能出现漏水漏泥的现象,一旦发现有漏水漏泥现象,要及时进行修补或者替换,以免产生工程事故。排泥管的设置既不能破坏原有的道路和桥梁,也要避开堤坝等设置。(4)运输排除的泥浆和垃圾。排除的泥浆要通过清淤机运输到向外运输的船只上,通过运输船只运输至外围区域。排除的垃圾要通过挖泥机运送到垃圾处理场,进行最终处理。在施工的过程中,要通过控制设备进行清理任务,要避免出现遗漏之处。在淤泥清理结束之后,要按照相关的要求进行处理,避免对周遭环境和居民生活产生二次污染,以便进行下一个清理任务。
7、保证施工质量,做好施工善后
在进行清淤工程时,要合理安排施工作业,认真调度好各区域的分工作业,提高工程进度和效率。在进行开挖之前,要对河道的淤泥状况和沉积情形进行分析,对河道加固的木桩及间隔距离要严格要求,对挖泥高度和深度要有严格的标准。对善后工作要做好以下几点:(1)对城市河道的清淤质量的管理。在清淤施工工程中应该随时进行质量监测和控制,要建立起一个完善的质量管理体系,制定相应的质量管理方针,分配管理责任,保证工程质量,在河道的清淤整治过程中,要严格按照计划要求,以确保清淤工作的各项工作都符合规定。对于清淤施工作的分配范围,及工程的审核记录,要作为质量管理的重要资料予以保存。(2)对城市河道的清淤安全作业的管理。对河道清淤施工的安全管理,首先应该建立健全安全管理体制,明确区分安全管理职责。同时应该加强对施工人员和操作人员的技术培训,提高他们的安全意识,增强忧患意识,在危机发生之前做好预警。在施工过程中,要有针对性的制定施工计划,结合工程实际状况和设计标准,综合考虑施工条件,制定相应的安全措施。在对城市淤泥进行清理工作时,针对有毒有害气体,做好防护措施,保证拥有一个安全的施工环境,避免对人体造成伤害。还要注意关注天气变化,以做好安全保护措施。(3)对城市河道的清淤环保措施。在对城市河道进行淤泥清理工作时,由于淤积的淤泥多在于城市的内部部分,因此施工要着重关注环境保护,避免在清淤过程中对城市及居民日常生产生活造成严重后果。加强清淤过程中的环境保护措施,首先要明确各个施工环节的责任,制定相应的责任区分制度,加强对施工工作的监督,积极处理施工现场的污水及淤泥处理。要对施工过程中的污水、淤泥、垃圾、粉尘及噪声进行检测和整治,施工结束之后,要及时拆除临时搭建的工棚,对施工场地进行绿化。
8、结束语
影响淤泥处理方法选择的因素有许多,如处理效果、处理成本、环境标准、淤泥性质、处理技术的可靠性和安全性等。一般城市河道清淤多考虑减少对周边环境的影响,防止污泥外运过程中的洒落,多采用人工冲淤,用泥罐车将污泥外运,并在人工冲淤后采用生物—生态水体修复技术巩固清淤后的成果;郊县清淤由于地势比较开阔,在考虑处理成本的前提下,多采用机械清淤,以达到较好的清淤效果。
参考文献
[1]韦勇,董慧玄.武湖北湖清淤及生态修复方案[J].绿色大世界?绿色科技,2009,(5).
[2]易兴恢,袁振寰.国内水环保疏浚方法的研究和探索[J].广东水利,2012,(12).
[3]韩猛,张万楼,侯宁,等.清淤工程施工环保控制[J].海河水利,2014,(11).
论文作者:刘力
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/21
标签:河道论文; 清淤论文; 淤泥论文; 水体论文; 污染物论文; 过程中论文; 生物论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;