文档介绍：中小河道清淤及淤泥处理技术
我国中小河道淤积现象比较普遍,河道原有的调蓄洪水和防灾减灾的能力有所减弱。近几年国家加强了中小河道和农村河道的治理力度,其中清淤工程作为主要措施被广泛实施。以江苏省为例,在2003—2014 年期间,已投资超过40 亿元进行河道清淤,累计清淤量超过35 亿m3。
目前河道清淤已经从过去的仅以提高河道防洪、排涝和灌溉能力[2]的传统水利工程目标向生态水利目标拓展,也就是说在很多河道清淤工程的目标中都含有减少河道内源污染,为河道水质改善提供保障的工程目的。
历史上,农村河道的清淤工程多是基于人工体力劳作的方式来完成,而大型清淤装备、清淤船只也基本上是为了港口、航道或大江大河的大规模疏浚工程而建造,无法进入中小河道进行施工,因此中小河流清淤工程一般没有非常合适的清淤装备进行施工。与农村河道清淤相关的另一个问题就是淤泥的处理问题。过去农村河道广泛存在“挖河泥”的冬季作业,并有将挖出来的河泥进行沤肥后作为肥料使用的****惯,这种****惯很自然地解决了淤泥的去向问题。而现在由于乡镇企业的发展导致了一些农村河道遭受了工业污水排放的污染,而农村生活方式的变化也使得一些小型工业废弃物、生活垃圾被弃置于河道之中。由于这些原因,一些河泥成为“污泥”,其性质不再适宜直接还田或经过沤肥后作为肥料使用。另一方面,农业生产中化肥的使用越来越普遍,也使得原先用河泥沤制的肥料逐渐丧失了需求。
过去我国在航道、港口和大规模的内河疏浚工程较多,形成了相应的技术方法和机械设备。“十五”期间,围绕河湖治理时底泥中污染物的去除问题开展了较多的“环保清淤”工程,即,指将河湖底泥中聚集的污染物通过清淤方式移出湖泊、河流的工程。环保清淤与工程清淤的差异在于清淤的底泥厚度很薄,比如太湖环保清淤工程其底泥为20~40cm的居多,因此,对清淤设备本身的定位、操作系统的精度要求很高。太湖、滇池等富营养化湖泊都开展了围绕去除底泥中富含的氮、磷营养而实施大规模的环保清淤工程。
而城市河道也普遍展开环保清淤工作,广州在召开亚运会之前,为了改善河道水质,对城市河涌进行了普遍清淤,上海的苏州河、南京秦淮河等城市河道都普遍实施了清淤工程。相对于湖泊而言,城市河道的环保清淤工程可稍微粗放一些,因为河道本身的流动性和交换的特点,施工的精度和二次污染防治的要求都没有湖泊敏感。目前环保清淤工程在淤泥的处理方面普遍采用了堆场堆放的模式,清淤产生的泥浆先进入堆场存放,在沉淀以后进行土地还原或者进行处理利用。而对于中小河道以及农村河道的清淤工程到底应该如何实施,使用什么样的清淤机械和工艺,清出来的淤泥应该如何处理,在目前尚无一个比较规范或者公认的方法。针对这一问题,本文收集和梳理了我国河道尤其是中小河道的清淤方法,以及淤泥处理利用的技术和方法,对各种方法的优缺点及适用范围进行了分析,希望能够为中小河流、农村河道的清淤工程提供一些技术借鉴。
1 常用河道清淤技术
目前的河道清淤工程,大多数具有水质改善的目的,因此尚属“环保清淤”范围。另外,在工程上有“疏浚”和“清淤”两个较为接近的术语,为了区别于航道、港口等大规模疏浚工程,笔者建议将中小河道、农村河道的清、挖工程统一称为“清淤”,突出清除底泥中污染物的概念和解决淤积问题的工程目的。现在的清淤工程具有系统化施工的特点,在清淤之前应该进行初步的底泥调查。通过测量明确河道底床的形状特征,通过底泥采样分析明确底泥中污染物的特点和是否超过环境质量标准。中小河道,尤其是农村河道工程量偏小,这些前期工作很容易被忽视,但实际上先进行一些简单的前期工作对整个工程的顺利实施并得到预期效果会有极大的帮助。在前期工作的基础上,根据淤积的数量、范围、底泥的性质和周围的条件确定包含清淤、运输、淤泥处置和尾水处理等主要工程环节的工艺方案,因地制宜选择清淤技术和施工装备,妥善处理处置清淤产生的淤泥并防止二次污染的发生。
由于近些年我国港口、航道、内河以及湖泊清淤工程众多,疏浚、清淤技术得到长足发展,装备能力也大大提升,但能够进入中小河道和农村河道的专用船只和设备却并不常见。最常用的中小河道清淤技术可分类如表1 所示。
排干清淤
对于没有防洪、排涝、航运功能的流量较小的河道,排干清淤指可通过在河道施工段构筑临时围堰,将河道水排干后进行干挖或者水力冲挖的清淤方法。排干后又可分为干挖清淤和水力冲挖清淤两种工艺。
: 作业区水排干后,大多数情况下都是采用挖掘机进行开挖,挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时堆放点。倘若河塘有一定宽度时,施工区域和储泥堆放点之间出现距离,需要有中转设备将淤泥转运到岸上的储存堆放点。一般采用挤压式泥浆泵,也就是混凝土输送泵将流塑性淤泥进行输送,输送距离可以达到200~300m,利用皮带机进行短距离的输