河道环保清淤工程施工技术分析论文_胡国军

河道环保清淤工程施工技术分析论文_胡国军

杭州水电建筑有限公司 浙江杭州 310017

摘要:当前,杭州城市河道淤积问题加重,严重降低了河道原有调蓄洪水、防灾减灾能力。随着杭州提升为一线城市,水利和城市化工程建设快速发展,国家加大了河道治理投资力度,特别是清淤工程成为了现阶段城市河道治理的重要项目。为此,在充分了解河道淤积成因及危害的前提下,阐述目前常用的几种环保清淤技术方法,并结合具体工程案例,对河道环保清淤施工技术要点进行分析与探究。

关键词:排干清淤;水下清淤;清淤处理;

引言

河道是生态水系的重要构成部分,河道治理是水利和城市建设的重要任务。近年来,我国开展了大量河道治理,利用深挖、拓宽、清淤等多种方式进行治理,有效恢复了河道排涝、蓄水等功能,并进一步改善了周边环境。以往河道清淤仅重视河道防洪抗涝及灌溉能力提升,但是在高强度建设开发活动背景下,河道生态环境依旧受到了极大影响。必须转变传统水利工程发展观,逐步转向生态水利发展目标。换言之,在大多数河道清淤工程中,均含有大量河道内源污染问题。为改善河道水质,必须重视河道清淤技术的选择,达到良好的环保清淤效果为目的。

1河道清淤技术类型及特点

1.1排干清淤

当河道无防洪排涝及航运功能时,往往选择排干清淤法。清淤方法是将临时围堰设于河道施工区域外围,待排干河道水之后,即可通过湿地干挖等方式将淤泥清理干净。积水排干之后,一般可通过下述两种方法进行清淤处理。1)干挖清淤。当河道施工区域排干水之后,即可通过机械设备进行开挖处理,由运输车直接将挖除的淤泥运送至场地外指定位置。若河道宽度较大,施工段与堆放点存有一定距离,需通过中转设备,向堆放点运送淤泥,如挤压式泥浆泵等;距离较短时,也可选择皮带机运输。此类清淤方法的特点为技术要求低、清淤效果好。2)水力冲挖清淤。底泥经水力冲挖机组的高压水枪强力冲刷,促使底泥转化为泥浆,随后通过泥浆泵等设备把泥浆输送至堆积地。此类清淤方法的特点为施工简便、费用少,但不利于后续处理。

1.2水下清淤

水下清淤是指在船上安装清淤机具设备,将清淤船看做一个操作平台,以此开挖清理河道淤泥,随后经管道向岸上堆放处输送,具体可分为抓斗式清淤、泵吸式清淤、普通绞吸式清淤等。1)抓斗式清淤。这种清淤方法主要通过抓斗式挖泥船进行河道底泥清理。主要作用机理为利用抓斗式挖泥船前臂抓斗向河底开挖,这种方式多用于大开挖有一定泥层厚度的河道,如河道行洪断面扩大时的清淤处理。相比其它清淤方法,该挖泥船更具灵活性,河道内的障碍物,诸如垃圾、石块等对其影响不大,且施工便捷、成本低,几乎不受制于天气情况。但针对底泥极为松软的河道,该清淤法将会导致大量表层底泥泄露,进而影响清淤效果。2)泵吸式清淤。此清淤法也被叫做射吸式清淤法,是指在一个圆筒状罩子内,同时安设水力冲挖水枪与吸泥泵,通过水枪喷水搅混底部淤泥,形成泥浆状态,再利用泥浆泵吸取泥浆,随后通过管道向岸上堆积处输送。此类设备可全部安设于船内,并同时进行船只滑行与清淤。另一种泵吸法,则是通过压缩空气进行淤泥吸附、排除,在重力作用下,向水底放置圆筒状下端,待其降至淤泥底部后,施加压力,在水的静压与泵筒真空负压下,淤泥将被泵筒吸入,此时可利用压缩空气,向排泥管内压入淤泥,随后通过管道运送至指定位置。相比其他清淤方式,此清淤法具有较为简单的设备,一般可用于较小河道清淤处理。3)普通绞吸式清淤。此类清淤主要利用绞吸式挖泥船,通过绞刀转动、切割、搅拌河床底泥,形成泥浆,随后经离心泵顺着吸泥管将泥浆通过全封闭管道向指定场地运送。一般可在较厚泥层河道采用这种绞吸式方法。由于输送泥浆采取全封闭管道,无泥浆泄漏等情况发生。同时在整个清淤环节也不会影响行洪和河道航行。

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2淤泥处理技术的应用

2.1无污染淤泥与污染淤泥处理技术的应用

河道中的淤泥按照自身性质的不同可以划分成为不同的类型,在对其进行处理的时候,要根据其性质的特点采取有效的针对性处理措施。例如,普通水利工程中清理出来的淤泥,通常不含有污染物,即使含有污染物,也只有少量的一部分,对于这类型的淤泥,可以直接集中进行资源化处理,用于农村地区的农作物生产等等。而对于一些污染物严重超标的淤泥,在处理过程中首先要降低其中的污染物含量,对淤泥进行净化之后才能二次利用。

2.2就地处理技术与堆场处理技术的应用

如果按照淤泥处理的区域进行划分,淤泥处理技术可以分为两种类型,一种为就地处理技术。这种方式的处理原理是指,通过在河道的水底进行排干上覆盖水体的方式,或者直接实施覆盖处理的方式,令河底的淤泥发生固化反应。这种方式存在一定的局限性,需要根据河道的实际情况来实施,如果河道深度过浅,或者流速过大,那么就不能使用这种方式。另一种为堆场处理技术。这种技术的原理是指,技术人员完成淤泥清理工作之后,将淤泥运输到指定的处理场地上,然后进行二次处理。在此期间,要尽量缩短淤泥沉降的时间,然后将其中的泥水分离出来,缩短复耕周期。

2.3淤泥处理与资源的二次利用

从本质上讲,淤泥实际上属于各类工程中产出的废弃物,在处理过程中要根据废弃物处理的减量化、无害化以及资源化的处理原则,尽量保证淤泥处理之后能够进行二次使用。一般来说,通过特定处理技术实现资源二次利用的过程多可以看作是资源化利用。比如使用淤泥来进行农作物生产、制作陶粒、制砖等等,都属于资源化技术模式的应用。在我国很多农村地区,都在使用处理之后的淤泥材料种植各种农作物,这种淤泥中往往存在多种适合农作物生长的营养成分,其中包括丰富氮、磷等元素。

2.4钝化处理技术的应用

一般情况下,对于工业生产相对发达的地区,河道中的淤泥绝大多数都存在重金属物质严重超标的情况,例如在京杭运河、原杭州炼油厂、原杭州钢铁厂附近的内河中,淤泥受到了严重的重金属污染,甚至超过了当地水体重金属含量标准的两倍以上。半山桥、卖鱼桥、闸口、七堡、婴儿港等局部区域均监测出重金属物质严重超标的情况。针对这种情况,技术人员就需要对水体中的淤泥使用钝化处理技术进行处理,这种技术的工作原理是指,令水体中淤泥中的重金属物质在不用的环境中,发生反应,表现出不同的活跃状态,根据其自身反应,在淤泥中加入适当的化学材料,让其中的重金属与化学物质发生反应,转化成为稳定的状态,充分降低其自身活性,达到降低污染程度的目的。水体中淤泥中的重金属元素发生化学反应的同时,外部会生成物理性的包裹物质,这种物质能够有效组织其中的重金属元素不断析出,大大降低其对于淤泥的影响和污染,有效控制重金属对于水体和淤泥带来的危害。经过钝化技术处理之后的淤泥,如果重金属检测合格,就可以进行二次利用。

结语

综上所述,市场经济社会的发展,环境问题已被人们广泛关注,而河道清淤施工已经成为全社会所关注的焦点问题。河道清淤施工阶段,要充分地做好边坡的防护处理,从而可以降低施工难度,保护周边环境。此外,在清淤过程中要选择合适的处理技术,提升资源利用,最终可以促进经济效益、社会效益的全面提升,积极推动社会的持续发展和进步。

参考文献:

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论文作者:胡国军

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/13

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