【关键词】 黑臭河道 清淤技术 底泥运输
前言
近年来，城市黑臭河道治理一直是国内外专家研究的重点难题，黑臭河道整治的基本技术路线：“控源截污、内源治理；活水循环，清水补给；水质净化、生态修复”。其中，内源治理即为底泥治理。
河道底泥是各种来源（如大气沉降、废水排放、雨水淋溶及冲刷）的营养物质经一系列物理、化学及生化作用后沉积于河底并逐渐富集，形成的富含有机质和营养盐的呈疏松状的灰黑色淤泥。污染底泥具有含水量高、粘土颗粒含量多、强度低、成分复杂且具有明显的层序结构的特征，并且重金属含量高，有明显臭味，如果不加以处理将会长期影响水质，还会影响河道的防洪、排涝能力。
因此，底泥清淤是改善河道水体水质、消除黑臭、有效提高河道防洪排涝能力的重要举措。本文主要对城市河道常用的清淤技术及底泥运输方式进行探讨。
1 清淤技术分析及对比
1.1清淤方式
（1）干式清淤
干式清淤指清淤时先对河道进行截流，同时进行排水，将清淤河道积水基本排干，然后采用长臂式挖掘机沿河道两岸进行清，主要适用于河水易排干的河道。干式清淤设备主要以长臂挖机、铲运式清淤机、运输车辆为主。
（2）半干式清淤
采用水力冲挖机组清淤，设备投入少，清淤效率较高。
（3）湿式清淤
湿式清淤可以采用疏浚船清淤和专用水下清淤机清淤两种不同方法。疏浚船是漂浮在水面上，水下清淤机是潜入水下。疏浚船清淤缺点是疏浚船对河道水位有一定的要求。专用水下清淤设备，是行走在水底，利用带有气动铰刀的铰吸口，对淤泥进行铰切破碎、抽吸，该铰刀能将板结淤泥切碎的同时还可以切断部分缠绕物，增大吸泥泵的通过性，提高效率。人员遥控远程控制机器进行清淤。该方法主要用于不含大型建筑垃圾、生活垃圾的能容纳机器的所有箱涵河道，工作效率高、安全便捷等优点
（4）复合式清淤
采用专用水下清淤设备（或疏浚船）、水力冲挖机组和挖掘设备相结合清淤方式。
1.2 河道清淤技术
（1）绞吸挖泥船清淤
绞吸式清淤主要由绞吸式挖泥船完成，绞吸式挖泥船由浮体、绞刀、上吸管、下吸管泵、动力等组成，集挖、运、吹一体化。绞吸式挖泥船是利用绞刀绞松河底土壤，与水混合成泥浆，经过吸泥管吸入泵体并经过排泥管送至排泥区。绞吸式挖泥船施工时，挖泥、输泥和卸泥都是一体化，自身完成，生产效率较高。适用于风浪小、流速低的内河湖区和沿海港口的疏浚，以开挖砂、砂壤土、底泥等土质比较适宜，采用有齿的绞刀后可挖黏土，但是工效较低。目前国内河道清淤多选用装有绞刀的绞吸挖泥船。
（2）耙吸式挖泥船清淤
耙吸式挖泥船是一种装备有耙头挖掘机具和水力吸泥装置的大型自航、装仓式挖泥船。挖泥时，将耙吸管放下河底，利用泥泵的真空作用，通过耙头和吸泥管自河底吸收泥浆进入挖泥船的泥仓中，泥仓满后，起耙航行至抛泥区开启泥门卸泥，或直接将挖起的泥土排除船外。有的挖泥船还可以将卸载于泥仓的泥土自行吸出进行吹填。它具有良好的航行性能，可以自航、自载、自卸，并且在工作中处于航行状态，不需要定位装置。它适用于无掩护、狭长的沿海进港航道的开挖和维护，开挖底泥时效率最高。
（3）抓斗式挖泥船
抓斗式挖泥船有自航和非自航两种，自航式的一般带泥舱，泥舱装满后自航至排泥区卸泥；非自航式则利用泥驳装泥和卸泥：挖泥时运用钢缆上的抓斗，依靠其重力作用，放入水中一定的深度，通过插入泥层和闭合抓斗来挖掘和抓取泥砂，然后通过操纵船上的起重机机械提升抓斗出水面，回旋到预定位置将泥砂卸入泥舱或泥驳中，如此反复进行。
（4）水路挖掘机
水陆挖掘机是一种适用于陆地、浅水及深水作业环境的多用途挖掘机，解决了挖掘机不能下水清淤作业的问题。新一代水上挖掘机可实现在水深5m的狭窄区域内清淤作业，但是不能输送底泥，清淤效率较低。
（5）水陆两用搅吸泵
水陆两用搅吸泵是在水上挖掘机的基础上改造而来，与水上挖掘机原理基本一致，但又在水上挖掘机的基础上有所改进，将挖斗改装为搅吸泵，集搅、吸、送于一体，效率大大提高。
（6）真空泵冲吸式清淤
清淤设备可悬浮于底泥上，配合高压水枪施工，可在狭窄的空间内施工作业，操作方便，但施工效率相对较低。
（7）机器人清淤
设备由履带清淤机器人，搭载淤泥吸泵，不断将淤泥吸入泵内，如淤泥硬度较大，搭载的高压水枪或淤泥松动机将污泥扰动后在吸入吸泥泵内，其优点是可以运用于大型机械及人员进入困难的场所，但其清淤效率较低。
1.3 清淤技术对比
表1 各种河道清淤技术的比较
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2 底泥运输方式分析
（1）泥驳输运
自航式泥驳船，可于狭窄、浅水航道航行，有吃水浅、载货量大、设备简单的优点，并且可与多种清淤技术相结合，是底泥运输的主要方式，但对通航有一定影响，运行费用相对较小。
（2）输泥管输运
输泥管多用于绞吸式清淤等自带输泥管的清淤设备，运输底泥对周边环境影响小，运输效率高，距离较远的区域可以采用加压泵接力的方式，可根据工程大小、料源供应情况，选用不同管径的输泥管，也可以采用多条输泥管同时作业，运行费用较小。
（3）泥罐车运输
泥罐车只能在陆上运输，多用于干法清淤的底泥运输，泥罐车理论上没有运距限制，但长距离运输费用较高。
3 总结
清淤是消除河道黑臭、改善水体水质的重要举措，常用的清淤技术有：绞吸挖泥船清淤、耙吸式挖泥船清淤、抓斗式挖泥船、水上挖掘机、水陆两用绞吸泵、真空泵冲吸式清淤以及机器人清淤；常用的底泥运输方式有：泥驳输运、输泥管输运、泥罐车运输。经过比对分析，不同的清淤技术、底泥运输方式各有优缺，并且适用范围不同。城市黑臭河道清淤过程中应因地制宜选择合适的清淤技术及底泥运输方式。
论文作者:高希丽
论文发表刊物:《城镇建设》2020年3期
论文发表时间:2020/4/3
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