中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术探究论文_于成龙,刘刚,康忠惠

中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术探究论文_于成龙,刘刚,康忠惠

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摘要:当前,我国的河道治理存在着一定的优缺点,特别是对中小河道的处理方法,例如排水清淤、水下清淤等方式的利用不够科学。因此,文章主要针对当前常用河道清淤技术的发展现状,对如何改进中小河道的清淤治理进行方法论的研究,从而为我国河道清淤与淤泥处理提供一定的借鉴。

关键词:中小河道治理;清淤;淤泥处理技术

1 引言

我国的中小河道的淤积现状不容乐观,而且河道的调蓄能力与防灾能力都有所减弱。近些年来,我国对河道的治理方式缺乏科学性,治理力度有待提升。文章对当前中小河道的淤泥与清淤技术进行方法论的研究,以此为河道的防洪防灾以及调蓄功能得到有效的改善。

2 中小河道现状

我国的河流分布广、数量多,流域面积达到10000万m2以上的中小型河流有50000多条,中小河流担负着防洪排涝、景观旅游、生态平衡等多种功能。但是随着城市化进程速度的加快,经济发展迅速,人口快速增长,中小河流的污染、淤积情况也在不断加剧,水质不断降低,主要有以下表现:(1)许多中小河流长期接纳城市污水,河道淤积严重,局部地段河底较高、甚至封堵,淤泥污染严重,河水生态系统遭到破坏,不利于水体的自我修复;(2)由于中小河流上游截流等原因致使补给水源较为匮乏,客水量小,所以稀释能力差,加上水流不畅,交换能力和自净能力下降,致使污染物大量沉积,形成淤泥,淤泥中污染物长期淤积于河床底部又再次释放引起内源污染。同时,河道淤积也会导致河道的行洪能力降低,灾害风险提升,一旦到了汛期,遇到大雨暴雨时,极有可能引发雨水漫溢,甚至导致洪灾。因此中小河流清淤工作刻不容缓。

3 常用的河道清淤技术

3.1 排干清淤法

当前,航运、防洪等功能在大部分流量较小的河道中不具备。因此应该采取排干清淤方式。而对于这种方式又可分为干挖与水力两种。1)干挖的优势主要表现为具有良好的效果,而且不需要运用先进的技术设备。主要是在施工中应用挖掘机与渣土车,进行开挖与淤泥外运工作,而且通过挤压式泥浆泵向堆放地点输送淤泥。2)而对于水力冲挖方式来说,能够降低成本,而且不需要要求较高的机具。它的原理主要是运用高压水枪冲刷底泥,从而促使被搅动的泥浆流向低洼区域,这样方可完成吸取与输送工作。但是,对于水力冲挖中搅动后的泥浆没有太高的浓度,这会带来处理工作的难题。从总体来看,排干清淤法能够积极保证施工质量,甚至对于许多垃圾包含在内的物质工程也可以通过它来实现。但也要合理控制施工时间,严禁在汛期施工。

3.2 水下清淤法

水下清淤主要适用于在船上安装清淤设备,以清淤船为中心进行开挖淤泥,再利用管道输送到指定位置。对于这种方式主要有抓斗式、绞吸式、泵吸式以及斗轮式等。1)抓斗式主要在中小河道中运用,而且需要在油压的驱动下,用挖泥船抓取水下淤泥,还要将淤泥卸入指定的船上。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它具有操作简单的优势,而且不易受到天气与河道内障碍物的影响;缺点主要是在搅动后出现的浮泥会再次返回到水体中来。在清淤过程中,主要是使用抓斗式挖泥船来清理河底淤泥,首先挖泥船的前臂深入河底,而后利用油压驱动驱动抓斗从何地抓取淤泥,而后把淤泥卸入旁边的泊泥船中,如此反复的挖泥、回旋、卸泥作业。2)而另一种绞吸式,一般在中型河道中运用,它的施工精度较高,而且不易在输送淤泥中发生泄漏问题,但也容易导致回淤问题。3)针对泵吸式方法,主要在小型河道中运用,能够同时实现移动与清除工序。泵吸式方法是把吸泥泵和冲挖水枪设置在同一个圆筒罩子中,通过水枪射水来把底泥搅拌成泥浆,同时利用泥浆泵把泥浆吸出,通过泥浆管道输送到岸边的堆场上,如此一遍一遍的清楚淤泥。4)斗轮式能针对中型河道中大工程量的工作,以及泥层较厚的情况下运用,这种方法主要是通过斗轮挖掘机来开挖淤泥,并且通过挖泥船上配置的大功率泥泵把淤泥输入输泥管道,输送到指定的卸泥区。这种方法能够保证施工的精确度,还不易受到外界环境的影响。

3.3 环保清淤法

要想使水体环境不受破坏,从而有效改善水质,可以积极运用环保清淤技术。这种方式要积极借助高精度的挖掘设备,而且还要积极控制水体的浑浊度,合理选择淤泥弃场的位置。从近几年来看,中小型河道的清淤主要运用环保绞吸式,能够有效抑制污染物的扩散与泄漏,而且在中小型河道以及大型河道中都有积极的利用。这种清淤方式通常在工程量大的水库、河道、湖泊中应用,清淤船会配备专用的环保绞刀头,并且利用环保绞刀头进行低扰动、封闭式的清淤,而后通过大功率的泥泵将淤泥吸入输泥管道。通过这种方式可以有效的实现95%以上的清除率,而且它能将监控设备与定位技术放在其中,因此可以判断挖掘轨迹与精度等,从而实现良好的清淤效果。在环保清淤的过程中会使用到密闭旋转斗轮挖泥设备和螺旋式挖泥设备,这两种清淤设备可以防止水进入土中,所以很少有扩散和浑浊的问题。

4 常用河道淤泥的处理技术

4.1 堆场处理

将淤泥清理出来后,输送到指定的淤泥堆场进行自然晾干处理。由于淤泥本身黏粒含量很高,透水性差,固结过程缓慢,在堆场处理淤泥中可采用真空预压法对堆场淤泥进行处理,从而提高堆场淤泥的强度,达到快速排水固结、减小体积的目的。对于污染淤泥尚应对堆场采取防渗措施防止二次污染。

4.2 脱水固化处理

淤泥输送到岸边的处理站,利用垃圾分拣机分离淤泥中夹杂物,然后送入浓缩平台并投放固化剂搅拌使之充分反应,再送至脱水设备进行脱水处理,之后等待处置。固化剂是一种化学制剂,当固化剂与淤泥发生化学反应后,使淤泥的结构组织发生变化,泥水分离,处理后的淤泥不会再转变成泥水状态。固化剂与淤泥中的水反应后,生成针状的结晶物存在于土颗粒结构空隙中,并迅速产生絮凝物沉淀,从而使高含水率的污泥快速实现水与固体颗粒物的分离和沉积,缩短固化时间,减少固化物含水率,提高固化物的力学性能。淤泥固化后,有毒重金属离子被结合于晶间或被包裹。固化产物的二次浸出率低,臭味小,可有效防止有害物质的析出,防止对环境造成二次污染。

4.3 淤泥处置途径

淤泥经过堆场固结处理或者脱水固化处理后,针对土质特征和污染程度主要有以下资源化利用途径。1)工程填方用土,主要包括:道路(广场)、堤防建设等填方用土等。要求:①改变底泥的松散结构,提高其抗压强度、抗剪切强度和压实性等力学性能,以满足工程填充土的土工性能的要求;②减少其浸出毒性,防治重金属离子的溶出,不对周边环境和生态产生危害。2)建筑材料,主要包括:制轻质陶粒、生产水泥、制砖等。通过高温烧结处理,使淤泥进一步脱水、有机成分分解、颗粒之间黏结,或无机物发生溶解,然后再通过冷却,使得淤泥熔合成具有相当强度的固体颗粒,并且可以溶解有机污染物,提高无机污染物的惰性。要求:材料性质稳定、有机质的含量比较低、粘土成份的含量高,不含具有放射性的元素。

5 结束语

中小河道的清淤工程既有传统清淤的“疏通”目的,也就是解决排涝、防洪、灌溉功能保障的目的,也有改善河道水质,促进生态系统健康,提升河道景观的深层目的。因此,从清淤的前期工作、方案制定、工艺选择、工程实施的所有环节中,必须保证这种“多目的”清淤的特征。在清淤方法多种多样的情况下,依据清河河道、水流等的特点,进行各方面的分析论证,成功地利用“干挖清淤法”的清淤方式,实现了清河清淤的目的,取得了很好的效果,实现了“水清岸绿,循环流畅,生态健康,人水和谐”的目标。为中小河道清淤积累了经验。

参考文献:

[1] 李伟杰,汪永辉.曝气充氧技术在我国城市中小河道污染治理中的应用[J].能源与环境,2007,02:36-38.[2017-08-28].

[2] 苏银增.抢抓机遇兴水惠民为建设经济强省美丽河北提供水利支撑[J].中国水利,2015,24:53-54.[2017-08-28].

论文作者:于成龙,刘刚,康忠惠

论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期

论文发表时间:2017/12/25

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