中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术研究

于春洲

摘要：本研究关注中小河道的清淤及淤泥处理技术，以应对城市化进程中河道污染问题的挑战。文章首先介绍了目前中小河道治理中的水力清淤、机械清淤和生物清淤技术类型，并依托具体项目实践，介绍了抓斗式清淤船+绞吸式清淤技术及堆场脱水与二次利用等淤泥处理技术具体应用情况，为中小河道清淤治理工作提供了有益借鉴与参考。

关键词：河道清淤；绞吸法；水下清淤

底泥是河道生态环境中最为重要的组成元素之一，对水体环境的净化具有十分重要的作用，因此，需要通过科学合理的方法对底泥进行处理，达到降低河道淤泥危害、提升河道生态功能及防洪功能目标。随着近年来国家对河道治理工作重视程度的日渐增加，各类先进清淤施工技术相继问世，并在不断实践应用中取得良好效果，为恢复河道蓄水、排涝、净化水质功能起到了非常重要的作用。当前，人们在开展河道清淤工作中主要施工技术类型有排干清淤技术和水下清淤技术，各种技术优势显著，需在具体工作实践中合理选择，结合工程设计标准合理选择，确保清淤技术功能得以充分发挥。下文主要针对水下清淤技术及其应用情况展开介绍，希望能为相关施工企业提供技术借鉴与指导。

1 中小河道治理中常用清淤技术类型

1.1 水力清淤

水力清淤主要通过改变水流的力学特性来实现淤泥的悬浮和搬运。该方法常用的手段有设置拦沙坝和调整水流方向等。拦沙坝可以降低河流流速，使得悬浮在水中的泥沙沉积在坝后；调整水流方向可以改变河道的侵蚀和淤积格局，减少淤泥的堆积。此种方式对环境影响较小，但效率较低，一般适用于河道淤积量较小，河床材料较细的河道。

1.2 机械清淤

机械清淤是通过挖掘机、装载机、推土机等机械设备将河床上的淤泥挖掘出来，再通过卡车等运输工具将其运至规定的地方。这种方式的优点是效率高，能迅速解决淤泥问题，适用于河道淤积量大，紧急需要清淤的河道。但其缺点是对环境的破坏性较大，容易破坏河床生态，产生二次污染。

1.3 水下清淤技术

水下清淤技术就是在船上安装清淤机具设备，通过开挖河道淤泥，再向岸边输送方式完成水下清淤清理操作，具体可分为抓斗式清淤、泵吸式清淤、普通绞吸式清淤等。

1.3.1 抓斗式清淤

在大开挖泥层厚度河道清淤施工中，常用清淤技术为抓斗式清淤技术。该技术原理是运用抓斗式挖泥船前臂抓斗进行河底开挖清淤。相较于其他清淤技术，该项技术操作灵活，受河床环境、天气环境影响小、成本低，因而受到广泛应用。但是，对于河道底泥松软的河道，该清淤方法会导致大量表层底泥泄漏，致使清淤效果不佳。

1.3.2 泵吸式清淤

泵吸式清淤技术又叫射吸式清淤技术，即通过在圆筒状罩子内安设水力冲挖水枪与吸泥泵，采用水枪喷水将河底淤泥搅拌成泥浆，再用泥浆泵吸取外输。相关设备还可以安装于作业船上，实施移动清淤，具备较高的灵活性；另一种泵吸法是通过压缩空气方式吸附淤泥[1]。即向水底安放的圆筒装置内施加压力，淤泥在水静压与泵筒真空负压下被吸出。该项清淤技术所用设备机具简单，在小河道清淤作业中非常适用。

1.3.3 普通绞吸式清淤

绞吸式清淤技术应用中，主要设备为绞吸式挖泥船。在绞刀转动、切割、搅拌和作用下河道泥床形成泥浆，随后在离心泵吸附作用下使泥浆通过封闭管道外输。该施工技术常用于厚泥层河道清淤施工中，且存在全封闭管道不会发生泥浆泄漏优势，受到人们的高度认可。

2 中小河道治理中水下清淤及淤泥处理技术应用实践

2.1 项目概况

某水生态环境整治工程，施工范围为：xx闸桥（起点）至xx河交界处。项目总长度为4.45 km。河道宽度约为7 m；最宽度約为25～30 m。河底及边坡多为生活垃圾、固体垃圾及瓦砾碎片，清淤难度大。

2.2 水下清淤技术实施要点

2.2.1 施工流程

根据清淤工程施工要求，选择抓斗式清淤船+绞吸式清淤+人工清理方式，施工流程如图1所示：

2.2.2 清除清淤区障碍物

首先，必须清理清淤区内3m范围内的所有生活、建筑垃圾以及其他固结物和杂物。清理出的垃圾和杂物应被装进封底泥驳，这种装置的设计可以有效地防止淤泥和垃圾的二次污染。封底泥驳装满后，需要通过船只运输至指定的堆放点。这一过程需要对船只的驾驶进行精确的控制，以避免在运输过程中的任何意外。

当泥驳在堆放点晾干后，再通过自卸车运至指定区域堆放。这一阶段的运输也要求高度的精准和专业，避免运输过程中的滑坡或其他风险。此外，对于堆放地点的选择，需要考虑到环保因素，确保堆放地点远离居民区和重要的自然生态区，以免对人类和环境产生负面影响[2]。

2.2.3 底泥开挖

该河道开挖宽度在15m以下，设计采用挖泥船宽度（＜15m）进行分条开挖。应用抓斗式挖泥船前臂抓斗清除河淤泥；对于挖掘间隔的控制，为了避免出现漏挖问题，要求两幅间距保持在2m，这样能确保在挖掘过程中不会遗漏任何需要清理的淤泥。在淤泥较厚的施工段，采用绞吸式挖泥船进行清淤，这样可以大大提高工作效率，同时避免了淤泥过多引起的逃淤现象。但需要注意的是，施工过程中，应对抓斗开挖速度及绞刀开挖速度进行合理控制，以避免淤泥清理过程中产生过大的水流动力，可能会对周边环境造成不必要的影响。绞吸式挖泥船还需配备水平调节装置安装于普通绞刀头部，这是为了实现开挖角度及高程变化时的适度调节，确保清淤工作的精准性。对于河道的缓坡段，要保证绞刀底部与河床淤泥紧贴，这样才能够彻底清除底部淤泥，保证河道的畅通。对于特殊施工段，尤其是河道内存在管道的施工段，需要采取更加谨慎的处理方式。

2.2.4 架设输浆管与排泥管

在架设输浆管和排泥管时，铺设路线要避免穿过桥梁，降低对桥梁造成的不可修复的影响。在淤泥垃圾清理过程中，选择专业船只，避免在外运时造成二次污染。

2.2.5 全封闭管道排泥处理

河道底层淤泥经开挖清理后，利用排泥管道外输处理。淤泥处理可采取直接处理方式和二次利用方式。脱水处理后外运堆放和二次利用方式。淤泥经排泥管抽出后，运送至指定地点进行脱水处理，采用物理淋洗、固化方式进行固结，然后运用运输车辆外运至指定地点处理。淤泥处理技术流程如图2所示。

2.2.6 固化施工

（1）固化剂的选用

根据本工程河泥土质情况和施工要求，选用聚丙烯酰胺作为絮凝剂和聚合氯化铝作为助凝剂。

（2）固化流程

工序①淤泥从河道抽入除渣池、进行除渣，去除大的垃圾及其他杂。工序②淤泥从除渣池流入沉淀池沉淀，沉淀后的水排到尾水池。工序③淤泥从沉淀池用泥浆泵抽入搅拌桶进行搅拌，让泥浆和固化剂搅拌均匀。工序④加入固化剂搅拌后用柱塞泵打入板框机，让泥浆和水分类。工序⑤进行第2次压榨（用水在板框隔膜板加压），让水分再次压榨，使泥饼含水量低于40%。工序⑥设备开板出泥饼及泥饼外运，进行无害化处理。工序⑦沉淀池沉淀后的水流到尾水池，加絮凝剂进行二次沉淀，在出水口增加设备对排放的水进行监测。工序⑧板框机压榨的水流入固定的排放池，用高压水枪冲泥浆，形成重复回用，不需要外排。工序⑨对排放的水及泥饼进行检测，控制水和泥饼达到排放标准。

3 中小河道治理中水下清淤施工质量安全控制

3.1 合理制定施工方案

成功的施工项目都离不开详细而实际的施工方案。它需要详细描述工程的所有环节，包括施工顺序、施工方法、施工设备选择、人员配置等，同时还要考虑到可能出现的问题和应对措施。特别是在中小河道的水下清淤工程中，由于工作环境的特殊性，更需要有精心设计的施工方案来保证施工的安全和质量。

3.2 做好施工准备工作

施工准备工作包括人员培训、设备调试、安全预案制定等。人员培训要保证所有施工人员都了解和掌握施工方案，了解施工中可能出现的安全风险和应对方法，掌握各种施工设备的正确操作方法。设备调试要保证所有设备在施工前已经调试到最佳状态，避免因设备故障导致的施工中断和安全事故[3]。安全预案要针对可能出现的各种安全事故，预设相应的应急措施，当事故发生时能够及时应对，减少事故损失。

3.3 注重施工现场管理

3.3.1 制定完善的监管机制

施工现场的监管是保证施工质量和安全的重要环节。首先，需要设立专门的监管部门和人员，负责对施工现场的各项工作进行监管。其次，需要建立一套详细而实际的监管制度，规定监管的方法、频率、内容等。此外，监管结果要形成文档，以便于进行施工质量的追溯和未来的经验学习。

3.3.2 加强工程机械设施的科学管理

工程机械设施是施工的主要工具，其管理直接影响到施工的效率和安全。首先，要对工程机械设施进行定期的检查和维护，保证其正常运行。其次，要对工程机械设施的操作人员进行定期的培训，增强其操作技能和安全意识[4]。

3.3.3 加强安全施工管理

安全施工管理是施工过程中非常重要的一环。首先，需要进行定期的安全检查，对可能存在的安全隐患进行排查。其次，需要进行定期的安全教育，提高施工人员的安全意识[5]。此外，对于重大的安全事故，还需要进行深入的事故调查，找出事故的根本原因，避免類似事故的再次发生。

3.3.4 施工过程监管与记录

设立专门的施工质量监管部门，对水下清淤施工过程进行全面监督和管理；对施工过程中的关键环节和重要数据进行记录和分析，确保施工质量符合要求；建立施工质量档案，对施工过程中出现的问题和改进措施进行记录和总结。

3.4 质量检测与验收标准

制定详细的质量检测计划和验收标准，明确检测方法和验收流程；对水下清淤施工成果进行定期的质量检测和验收，确保施工质量符合设计要求；对质量检测和验收结果进行记录和分析，及时发现并处理问题，确保施工质量稳定可靠。

4 结语

河道清淤工程的重要性不仅体现在保护和改善河流水质上，同时也体现在增强防洪功能上。因此，强化施工技术应用及质量控制在河道治理工作中是必不可少的一环。科技的发展催生了多种新的河道清淤施工技术，这些技术在实践应用中已经显现出其巨大的价值。本研究通过实践经验的分享，通过水下清淤技术在某河道清淤工程中的实际应用，为施工企业提供了落实河道清淤工程施工质量安全控制的理论和实践指导，从而有望进一步推动河道治理工作的高质量发展。

参考文献

[1] 李颖.中小河道治理中清淤及淤泥处理技术在农业中的应用[J].现代农业科技，2020（24）：123-124.

[2] 徐永刚.农村中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].乡村科技，2020，11（27）：123-124.

[3] 任志雄.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术探究[J].中国水运（下半月），2020，20（1）：180-181.

[4] 敖翔.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].中国水运，2019（8）：81-82.

[5] 曹丽华.中小河道治理中清淤及淤泥处理技术的应用[J].绿色环保建材，2019（8）：45.