摘要：不同于湖泊，目前对于城市河道的环保疏浚没有现成的规范、标准可以参考。城市河道的环保疏浚应该如何展开，使用什么样的清淤机械和工艺，清除的淤泥该如何处置都没有一个定论，有必要进行深入探究。为此，我们在漳州市浦头港流域水环境整治过程中，以葫芦潭（全长3200m，暗渠长度1729m，明渠长度1471m，河道宽度5～6m）环保疏浚为载体，进行了一些试验和探索。
关键词：环保疏浚技术；河道清淤；应用探微
前言：城市河道清淤工程是内源治理中的重要环节，不同于一般的水利工程疏挖，城市河道清淤工程属于环保疏浚工程，其要综合考虑社会效益、环境效益以及经济效益等因素。环保疏浚是在充分考虑环境效益的基础上进行高精度的疏挖。其具有施工精度要求高、疏挖深度和边界要求特殊、疏浚过程中采取措施尽量避免二次污染等特点。
1疏浚方案选择
目前环保疏浚方式主要有2种：干法疏浚和带水疏浚。干法疏浚具有质量易于保证，对设备、技术要求不高，产生的淤泥含水率低，易于后续处理等优点。但只适用于雨源型河流和小水量河流。因此目前带水疏浚应用较为广泛，但是其具有底泥量大、可能造成污染物在水中二次扩散等缺点。鉴于本工程城市内河河道较为狭窄，水流量较小，宜采用干法疏浚对河道进行环保疏浚。考虑到本清淤施工工程量大、现场施工条件受限制，施工前期征（租）堆淤泥场地、文明施工围挡、设置集中出泥口、配合主管部门制订清淤车辆通行路线及时段的任务繁重、工期紧的特点，为确保工程目标的实现，施工组织的总体思路是：“及早开工、超前准备，突出重点，分段作业、优化资源配置、充分发挥资源效率”。在实现安全生产、环境保护施工目标的同时，尽可能缩短工期，减少对居民生活以及交通出行的干扰。
2施工要点
2.1集中出泥口施工技术
经现场探查发现，暗渠内树枝、块状砖体、石块等垃圾众多，且多处道路雨水篦及两岸居民生活污水直接接入暗渠，雨水篦内积淤严重。暗渠部分检查井被掩盖位置无法查明，部分暗渠检查井路线过长，不能满足施工条件要求。根据现场探查及论证，需设置集中出泥口并提前对道路雨水篦、污水井进行清淤。本工程的集中出泥口施工点均在城区中，地下管线情况复杂，为防止对原有市政管线造成破坏，组织技术人员使用全站仪对全段水管、电缆、通信光缆等市政管线进行勘察，结合交通情况，在暗渠沿线每100m设置1个集中出泥口。因暗渠内的施工防护措施，照明管线、报警应急管线、水泵出水管等施工管线都需要占用集中出泥口的一部分空间，因此将集中出泥口开口尺寸设计为沿管线方向长4m，垂直管方向宽3m。暗渠内施工属于有限空间施工，安全问题尤为重要。由于检测到暗渠内氢气、氨气、甲烷等易燃易爆气体严重超标，为了保证施工安全，在人工破除暗渠顶板时，一律采用水钻取孔，再人工破除的方式施工，防止火星的产生。集中出泥口处设置有施工人员上下坡道（坡比1∶0.3），坡道设置300mm×300mm防滑条。在集中出泥口开挖完成后，由专业人员穿好防护服、靴，并佩戴正压式空气呼吸器氧气瓶、便捷式防爆灯。对暗渠内进行“四害”消杀后，再进入渠内进行送风管路安装，轴流风机通风24h以后由专业检测人员佩戴氧气瓶及检测设备，并携带活体动物进入渠内再次检测空气质量，确定暗渠内空气环境满足人员进入暗渠条件后，将活体动物（鸡、兔）留在渠内，方可组织人员进入暗渠内进行作业。作业人员进入渠内后，一旦发现活体动物行动迟缓、焦躁不安、行为异常等情况时，须立即撤离。
现渠内假设最大值有20人同时进行清淤工作，取k＝1.1，m＝20。采用φ200mm的PVC管，每百米漏风率一般可控制在2%以下，取P＝1.02，则Q＝67.3m3/min。
2.2围堰分段施工技术
根据本工程的工期要求，为了充分发挥资源效率，节约工期，采用了围堰分段作业的方法进行施工。在土方清淤前，根据清淤区的大小、形状、泥层厚度等情况，为利于质量、进度和土方平衡控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将整个河道清淤区域按开挖长度等分成长100m的清淤单元，每个清淤单元设置1个围堰，待围堰成形，采用水泵排出河道内的全部积水，对污染底泥进行挖除。围堰堰顶宽1.0～5.0m，堰顶高程最高在水位以上0.5m。坡比为1∶（1.0～2.5），迎水面方向水面以下部分采用抛填。另一方面，为了在缩短工期的同时完成安全生产目标，在围堰地基松软部分，沿围堰设φ100mm的松木桩，木桩入土深度在1m以上，木桩间距0.5～0.8m，横向采用φ6mm钢筋拉接，纵向设木挡，并采用铁丝绑扎的方法加强围堰的结构强度。
2.3环保疏浚施工技术
2.3.1底泥疏浚技术
底泥疏浚深度是环保疏浚的核心参数，施工中必须严格控制清淤深度。在挖除污染层底泥的同时，尽量减少对非污染层底泥的超挖，疏挖过深可能会导致深层的污染物释放到水体中，打破原有河道底泥和水中氮、磷的溶解平衡，使得疏挖之后的水体中的氮、磷含量增高，进一步增加生态修复难度。
为精确确定底泥疏浚深度，在各分段清淤区清表排水后，每隔20m使用全站仪对底泥断面进行测量，测得河道底泥厚度为0.6～1.3m。同时对底泥进行柱状采样，根据底泥物理特征进行现场分层并取样，初步确定底泥疏浚深度，进一步采用实验室方法分析底泥中氮、磷、重金属及其他污染物质的分布随底泥深度变化的规律，确定了底泥疏浚深度为0.3～0.6m，最终绘制出挖方断面图。
为避免疏挖过程中污泥泄露产生二次污染，工程采用出水径150mm的多级离心泵抽淤，并严格按照挖方断面图的设计截面、标高要求进行开挖，控制疏挖深度误差不超过5cm。多级离心泵将淤泥水平泵送至距离达250m外的泥浆罐车内进行外运（泵送泥浆含淤泥量不高于30%）。
2.3.2污泥固化利用技术
污染底泥以有机质为主体，同时含有大量重金属、病原体及寄生虫（卵），如果不能有效地处置污染底泥，污染底泥对环境造成的二次污染危害相比未治理的将会更大。另一方面，污染底泥富含的氮、磷元素和重金属也为其资源化利用提供了一定的客观条件。因此为了达到环境保护的施工目标，必须对污染底泥进行处置。工程采用福建港湾新材料有限公司研发实验室检测中心研制的GWHS-35粉体纳米软土固化剂对污染底泥进行固化处置，将淤泥含水率控制为180%，固化剂掺量控制为90kg/m³，对养护好的固化土无侧限抗压强度进行检测。检测结果为：养护1、3、5、7d后，固化土无侧限抗压强度分别为22.0、40.4、52.9、61.7kPa。检测发现养护5d之后，固化土的抗压强度就达到了P.O52.5水泥的抗压强度，能够满足工程使用需求。本项目利用淤泥固化土作为周边建设工程的建筑回填土等，减少了抛石、石料等不可再生资源的使用；淤泥资源化利用后，施工过程中不存在土石方大量运输造成的扬尘、弃块等问题，同时避免了污泥弃置对环境造成的二次污染。
3施工效果
项目委托具有专业资质的第三方单位对清淤工程前后葫芦潭水质进行检测。结果显示，清淤工程实施3个月后，葫芦潭水环境恶化得到了有效遏制。水体中代表富营养化的关键指标——总氮、总磷含量分别由2.62、33.8mg/L降至0.34、8.24mg/L。水体由Ⅴ类水质改善为Ⅲ—Ⅳ类水质，水体富营养化和黑臭情况基本得到控制。
4结束语
本工程以环保疏浚为指导思想进行施工。一方面，采用了干法疏浚的方法对城市河道进行环保清淤，相比工程清淤，不仅为后期水生态修复工程提供了一个良好的基础，而且节约了工期和淤泥清理费用。另一方面，对开挖污泥进行固化处置，回用作为周边工程的回填土、种植土等，减少了资源浪费，同时还避免了污泥弃置产生的二次污染。清淤工程实施3个月后，基本消除了富营养化和黑臭水体情况，研究结果可以为城市黑臭水体治理、流域生态修复提供借鉴作用。
参考文献：
[1]莫孝翠，杨开，袁德玉.湖泊内源污染治理中的环保疏浚浅析[J].人民长江，2003（12）：47-49.
[2]龚春生.城市小型浅水湖泊内源污染及环保清淤深度研究：以南京玄武湖为例[D].南京：河海大学，2007.
论文作者:王宏炼
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6