水利清淤疏浚的发展与展望

周开山+孙永站

摘要：本文從水利清淤疏浚单位的角度出发，以海盐县千亩荡水源保护工程项目为例，对水利工程清淤疏浚工作的施工方案设计、流程设计以及具疏浚施工方案的实施进行详细的分析与探讨，以期为我国水利清淤疏浚的工作带来帮助。

关键词：水利工程 清淤疏浚 发展

在我国的经济发展过程中，水利工程发挥了极其重要的作用，其不仅能够实现对我国紧缺水力资源的合理调配，还能够促进生态资源的和谐发展，所以说水利工程无论是从经济发展方面，还是生态维护方面都有着重要的作用。然而，由于每一年的气候环境都有所不同，且随着水利工程使用年限的增加，在水库和湖泊底部常常会出现淤积的情况，这种情况的出现虽然属于自然现象，但其对于水利工程的利用效率却带来了负面影响，因此对水利工程进行清淤疏浚工作就变得非常有必要。笔者以千亩荡水源保护工程项目的清淤疏浚为例，对水利工程的清淤疏浚工作进行探讨。

1 千亩荡工程建设概况

海盐县千亩荡水源保护（一期）工程项目，通过对一级保护区、引水河道内的水域进行疏浚治理，沿岸防护林绿化区域土方堆置，来解决海盐县集中式生活饮用水供水水源地的污染，以满足千亩荡水源地建设保护要求。本工程计划疏浚土方约38.8万m3，利用蚕种场堆土场1表层土方进行防护林绿化区域土方堆置12万m3。

2 千亩荡疏浚施工方案及工艺流程设计

2.1 方案设计思路

（1）本工程疏浚区域河道内的底泥含水率高、触变性大，除必须采用环保型绞吸式挖泥船带环保绞刀头进行疏浚清淤外，实际施工时还需根据实际土质、水深、排距等情况选择合理的绞刀转速、横摆速度和输送流速等施工参数，严格限制底泥扰动扩散，保证淤积底泥被充分清除。

（2）一级保护区及引水河道水域开阔、河面宽度变化大，挖泥船宜采用分条、分层开挖方法，使用船用GPS全球定位仪、回声测深仪等自动化监控系统监测指导施工，结合必要的人工检测复核，避免漏挖、欠挖情况，保证清淤质量。

（3）受施工区域内桥梁和水闸的宽度、净高限制，拟选择较小型的、可分体的环保型绞吸式挖泥船进场施工，以适应复杂工况，保证施工安全。

（4）利用水域条件布设长距离水下潜管，配必要的浮管和岸管，组成全封闭管道输泥系统，做到泥浆输送过程中不产生泄漏情况，保证淤泥安全环保输送入堆土场内。

（5）堆土场余水采用物理处理法进行处理，确保余水符合疏浚规范要求后达标排放。

2.2 工艺流程设计（如图1）

3 千亩荡疏浚施工方案实施

3.1 分条开挖

环保型绞吸式挖泥船在各施工区块内作业时，以扇形横挖法为原理分条开挖，即挖泥船将定位桩打设在河底泥层中，实现对船体中心定位，并通过定位桩台车的液压轴臂的伸缩，实现定位桩台车在船尾滑道内相对船体的位移，使船体在反作用力下短线推进，并依靠挖泥船前端左右绞车收放锚缆，使船身以船尾定位桩为中心，船长为半径，绞刀头左右扇形移动，实现挖泥船扇形横挖法作业。挖泥船横摆有效宽度为30m，当河道宽度小于30m时，采用单幅开挖，河道宽度大于30m，需分条副开挖，条幅间搭接1～2m，避免漏挖和相邻区块塌方残留。

3.2 低扰动疏浚清淤

根据环保疏浚要求，利用环保型绞吸式挖泥船优越的环保机械性能和自动化程度，采用低扰动疏浚法施工。低扰动疏浚法施工的主要特点是密封开挖、薄层开挖和开挖系统实施速度限制，可最大程度保证清淤率，降低浮淤扩散机率，避免二次污染超出限制范围。

（1）密封开挖：采用专用环保绞刀开挖，环保绞刀是当前环保疏浚、清淤领域最先进的环保疏浚装置。环保绞刀装配有导泥挡板、绞刀密封罩、绞刀水平调节器等装置，无论疏浚深度如何变化，通过绞刀水平调节器，使绞刀始终保持水平状态，疏浚时绞刀外罩底边平贴河底，绞刀密封罩将绞刀扰动范围控制在密封罩内，确保环保绞刀挖掘范围内的淤泥被泥泵充分吸入。与常规的敞开式绞刀相比，有效防止了因绞刀扰动使底泥颗粒向罩外水体扩散，避免了施工过程中因挖掘造成二次污染。

（2）薄层开挖：环保绞刀头因绞刀密封罩的作用，开挖厚度必须控制在50cm以下，开挖厚度是建立在额定转速、泵吸浓度、绞刀净深协调平衡的基础上，避免出现泥量过大产生逃淤，泥量过小产生效率太低的情况。根据本工程疏浚土方厚度分布情况，施工时一般分1～2层开挖（具体视实际施工调整），薄层开挖法可保证水下淤泥被充分吸取，同时也有益提高开挖精度。

（3）限速控制：根据湖泊和水库疏浚、清淤施工中的实践数据，并在施工中结合本工程疏浚试挖情况，合理设计绞刀转速、横摆速度等施工参数，在大面积清淤中严格控制，限速施工，以严格控制底泥清淤影响范围，保证水质不受影响。

3.3 取水口保护区疏浚方法

（1）取水口保护区范围。在三地水厂取水口周围，初步计划按距离三地水厂取水口200m范围建立水源保护区，在保护区边界点设置醒目的界桩，并将保护区坐标输入船上电脑系统，保护区范围通知到工地所有施工人员。

（2）取水口保护区施工时间。取水口保护区计划安排在取水量低谷时段进行施工，以最大程度降低对水质的影响，取水口保护区计划疏浚时间4天，具体疏浚时间与业主商定后确定。

（3）取水口保护区疏浚方法。为保证取水口水质安全，优先在协调取水口停止取水后实施疏浚，若无法在取水口关闭条件下疏浚时，拟分区自取水口外围向取水口中心逐步疏浚推进，并加强水质监测：

①先进行距离取水口100m～200m范围内的土方疏浚，疏浚中在距离取水口10m、30m、60m、100m位置布设监测点，疏浚时每半小时监测一次，挖泥船原则上按实验期确定的开挖速度施工。由于该区域可能存在一定施工流速，需根据水质变化进一步控制挖泥船左右横移速度、绞刀转速等操作参数，以保证水厂取水安全；②再实施距离取水口100m范围内的土方疏浚，挖泥船采取“开挖1小时，停歇1小时”的间歇疏浚法施工，施工期间加强监测，根据监测疏浚及时分析开挖过程中扰动范围SS值控制指标达标情况，如超出控制指标范围，需根据水质变化进一步控制挖泥船左右横移速度、绞刀转速等操作参数，并采取延长停歇时间及进行SS值监测，达标后再进行清淤施工，以保证水厂取水安全。

4 结语

综上所述，做好对水利工程的清淤疏浚工作，不仅可以实现对水资源的有效调节与利用，还能够促进生态环境的发展，其为人与自然和谐相处的社会发展有着重要的推动作用。现阶段我国水利清淤疏浚的技术已经有了明显的提升，并已经在世界水利工程清淤疏浚当中崭露头角。随着我国科技的不断发展和进步，我国水利工程的清淤疏浚工作，迎来了大好的发展前景。为此，施工企业必须要不断的提高自身的企业素质和施工水平，使企业的清淤疏浚技术能够符合水利工程发展的需要，从而有效的完成对水利工程的清淤疏浚工作，为我国水利工程的有效发展提供强有力的支持。

参考文献：

[1]本报记者毛立军.清淤：让每一座水库都碧波荡漾[N].人民政协报，2009-12-28B01.

[2]何亮，龚涛.中小型水库清淤措施研究进展[J].黑龙江科技信息，2008，04：46.

[3]姜福信，王振胜.水库清淤是缓解水资源危机的有效途径[J].黑龙江水利科技，2012，03：288.endprint