水利清淤疏浚的發展與展望

周開山+孫永站

摘要：本文從水利清淤疏浚單位的角度出發，以海鹽縣千畝蕩水源保護工程項目為例，對水利工程清淤疏浚工作的施工方案設計、流程設計以及具疏浚施工方案的實施進行詳細的分析與探討，以期為我國水利清淤疏浚的工作帶來幫助。

關鍵詞：水利工程 清淤疏浚 發展

在我國的經濟發展過程中，水利工程發揮了極其重要的作用，其不僅能夠實現對我國緊缺水力資源的合理調配，還能夠促進生態資源的和諧發展，所以說水利工程無論是從經濟發展方面，還是生態維護方面都有著重要的作用。然而，由于每一年的氣候環境都有所不同，且隨著水利工程使用年限的增加，在水庫和湖泊底部常常會出現淤積的情況，這種情況的出現雖然屬于自然現象，但其對于水利工程的利用效率卻帶來了負面影響，因此對水利工程進行清淤疏浚工作就變得非常有必要。筆者以千畝蕩水源保護工程項目的清淤疏浚為例，對水利工程的清淤疏浚工作進行探討。

1 千畝蕩工程建設概況

海鹽縣千畝蕩水源保護（一期）工程項目，通過對一級保護區、引水河道內的水域進行疏浚治理，沿岸防護林綠化區域土方堆置，來解決海鹽縣集中式生活飲用水供水水源地的污染，以滿足千畝蕩水源地建設保護要求。本工程計劃疏浚土方約38.8萬m3，利用蠶種場堆土場1表層土方進行防護林綠化區域土方堆置12萬m3。

2 千畝蕩疏浚施工方案及工藝流程設計

2.1 方案設計思路

（1）本工程疏浚區域河道內的底泥含水率高、觸變性大，除必須采用環保型絞吸式挖泥船帶環保絞刀頭進行疏浚清淤外，實際施工時還需根據實際土質、水深、排距等情況選擇合理的絞刀轉速、橫擺速度和輸送流速等施工參數，嚴格限制底泥擾動擴散，保證淤積底泥被充分清除。

（2）一級保護區及引水河道水域開闊、河面寬度變化大，挖泥船宜采用分條、分層開挖方法，使用船用GPS全球定位儀、回聲測深儀等自動化監控系統監測指導施工，結合必要的人工檢測復核，避免漏挖、欠挖情況，保證清淤質量。

（3）受施工區域內橋梁和水閘的寬度、凈高限制，擬選擇較小型的、可分體的環保型絞吸式挖泥船進場施工，以適應復雜工況，保證施工安全。

（4）利用水域條件布設長距離水下潛管，配必要的浮管和岸管，組成全封閉管道輸泥系統，做到泥漿輸送過程中不產生泄漏情況，保證淤泥安全環保輸送入堆土場內。

（5）堆土場余水采用物理處理法進行處理，確保余水符合疏浚規范要求后達標排放。

2.2 工藝流程設計（如圖1）

3 千畝蕩疏浚施工方案實施

3.1 分條開挖

環保型絞吸式挖泥船在各施工區塊內作業時，以扇形橫挖法為原理分條開挖，即挖泥船將定位樁打設在河底泥層中，實現對船體中心定位，并通過定位樁臺車的液壓軸臂的伸縮，實現定位樁臺車在船尾滑道內相對船體的位移，使船體在反作用力下短線推進，并依靠挖泥船前端左右絞車收放錨纜，使船身以船尾定位樁為中心，船長為半徑，絞刀頭左右扇形移動，實現挖泥船扇形橫挖法作業。挖泥船橫擺有效寬度為30m，當河道寬度小于30m時，采用單幅開挖，河道寬度大于30m，需分條副開挖，條幅間搭接1～2m，避免漏挖和相鄰區塊塌方殘留。

3.2 低擾動疏浚清淤

根據環保疏浚要求，利用環保型絞吸式挖泥船優越的環保機械性能和自動化程度，采用低擾動疏浚法施工。低擾動疏浚法施工的主要特點是密封開挖、薄層開挖和開挖系統實施速度限制，可最大程度保證清淤率，降低浮淤擴散機率，避免二次污染超出限制范圍。

（1）密封開挖：采用專用環保絞刀開挖，環保絞刀是當前環保疏浚、清淤領域最先進的環保疏浚裝置。環保絞刀裝配有導泥擋板、絞刀密封罩、絞刀水平調節器等裝置，無論疏浚深度如何變化，通過絞刀水平調節器，使絞刀始終保持水平狀態，疏浚時絞刀外罩底邊平貼河底，絞刀密封罩將絞刀擾動范圍控制在密封罩內，確保環保絞刀挖掘范圍內的淤泥被泥泵充分吸入。與常規的敞開式絞刀相比，有效防止了因絞刀擾動使底泥顆粒向罩外水體擴散，避免了施工過程中因挖掘造成二次污染。

（2）薄層開挖：環保絞刀頭因絞刀密封罩的作用，開挖厚度必須控制在50cm以下，開挖厚度是建立在額定轉速、泵吸濃度、絞刀凈深協調平衡的基礎上，避免出現泥量過大產生逃淤，泥量過小產生效率太低的情況。根據本工程疏浚土方厚度分布情況，施工時一般分1～2層開挖（具體視實際施工調整），薄層開挖法可保證水下淤泥被充分吸取，同時也有益提高開挖精度。

（3）限速控制：根據湖泊和水庫疏浚、清淤施工中的實踐數據，并在施工中結合本工程疏浚試挖情況，合理設計絞刀轉速、橫擺速度等施工參數，在大面積清淤中嚴格控制，限速施工，以嚴格控制底泥清淤影響范圍，保證水質不受影響。

3.3 取水口保護區疏浚方法

（1）取水口保護區范圍。在三地水廠取水口周圍，初步計劃按距離三地水廠取水口200m范圍建立水源保護區，在保護區邊界點設置醒目的界樁，并將保護區坐標輸入船上電腦系統，保護區范圍通知到工地所有施工人員。

（2）取水口保護區施工時間。取水口保護區計劃安排在取水量低谷時段進行施工，以最大程度降低對水質的影響，取水口保護區計劃疏浚時間4天，具體疏浚時間與業主商定后確定。

（3）取水口保護區疏浚方法。為保證取水口水質安全，優先在協調取水口停止取水后實施疏浚，若無法在取水口關閉條件下疏浚時，擬分區自取水口外圍向取水口中心逐步疏浚推進，并加強水質監測：

①先進行距離取水口100m～200m范圍內的土方疏浚，疏浚中在距離取水口10m、30m、60m、100m位置布設監測點，疏浚時每半小時監測一次，挖泥船原則上按實驗期確定的開挖速度施工。由于該區域可能存在一定施工流速，需根據水質變化進一步控制挖泥船左右橫移速度、絞刀轉速等操作參數，以保證水廠取水安全；②再實施距離取水口100m范圍內的土方疏浚，挖泥船采取“開挖1小時，停歇1小時”的間歇疏浚法施工，施工期間加強監測，根據監測疏浚及時分析開挖過程中擾動范圍SS值控制指標達標情況，如超出控制指標范圍，需根據水質變化進一步控制挖泥船左右橫移速度、絞刀轉速等操作參數，并采取延長停歇時間及進行SS值監測，達標后再進行清淤施工，以保證水廠取水安全。

4 結語

綜上所述，做好對水利工程的清淤疏浚工作，不僅可以實現對水資源的有效調節與利用，還能夠促進生態環境的發展，其為人與自然和諧相處的社會發展有著重要的推動作用。現階段我國水利清淤疏浚的技術已經有了明顯的提升，并已經在世界水利工程清淤疏浚當中嶄露頭角。隨著我國科技的不斷發展和進步，我國水利工程的清淤疏浚工作，迎來了大好的發展前景。為此，施工企業必須要不斷的提高自身的企業素質和施工水平，使企業的清淤疏浚技術能夠符合水利工程發展的需要，從而有效的完成對水利工程的清淤疏浚工作，為我國水利工程的有效發展提供強有力的支持。

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