葉建勇 福建省寧德市周寧縣水利局
河道具有重要的作用,但河道淤泥沉積現象比較普遍。由于人為填堵、河湖淤積,抬高河床,如果沒有及時地進行清理,不利于河道航運、供水、防洪等功能的發揮。并且淤泥沉積,降低水環境質量。近年來,河道的治理越來越受到重視。但仍存在治理工作不到位,大量淤泥淤積等問題,降低河道的泄洪能力。必須加大對河道的疏浚清淤力度,應用現代化清淤技術,提高清淤工作質量。通過防洪清淤工程,改善河道水質,提高排灌、泄洪能力。
清淤船是水下清淤方法的主要作業平臺。在船上安裝清淤設備,根據清淤需求,在某一位置上固定清淤船。然后開挖淤泥。淤泥通過管道運送到指定的位置。抓斗式、斗輪式、絞吸式、泵吸式清淤等,都是常見的水下清淤技術。根據河道的實際情況,選擇最佳的水下清淤方法。比如在小型河道中,往往使用泵吸式施工技術。中型河道中,工程量較大,泥層厚度比較大,往往使用斗輪式施工技術。中型河道也常用絞吸式施工技術,這種方式影響較小,并且有較高的精度,但有一定的局限性,可能出現淤泥回轉問題。中小河道中,如果泥層厚度較大,有較多的障礙物,往往使用抓斗式施工技術。
對于河道不具備航運功能、防洪功能,流量較小的,通常使用排干清淤技術。排干清淤技術有具體的兩種操作方法,一種是干挖方法,一種是水力沖挖方法。干挖方法是使用挖掘機,挖掘河床。淤泥通過渣土車運出河道。水力沖挖方法是先沖刷河底淤泥,使用高壓水槍操作。然后吸取淤泥,利用相應的設備,輸送淤泥到指定地點。同時需要注意,雖然河道環境對干挖方法、水力沖挖方法的影響較少,但需要在河床干涸時操作,因為對季節有很高的要求。
近年來,在河道防洪清淤工程中,廣泛應用環保清淤技術,具有良好的清淤效果。應用環保清淤技術,要求高的控制水體濁度的水平。在中小型河道中,環保清淤技術效果較高。利用環保清淤技術,能夠有效防止污染物泄露,控制污染物的擴散。河道使用環保清淤技術進行防洪清淤,效果超過95%但相對實際應用環保清淤技術的次數較少,因為使用環保清淤技術的成本比較高。常見的環保清淤技術操作方法是環保絞吸式清淤。使用清淤設備,挖掘精度高,定位精度高,對周邊土壤的影響明顯減少。使用專業水上清淤機器人,以及臥螺離心機,能夠有效完成清淤處理工作。環保絞吸式清淤技術需要結合挖泥船、監控裝置、定位技術共同使用。使技術人員對挖掘的精度和軌跡有準確的評估,很好地實現清淤的目的。
淤泥的處理地點在不同地區也有差異,常見的處理點是就地處理,以及堆場處理。就地處理疏浚淤泥,通過水底直接進行作業。就地處理的使用需要根據河道的實際情況。不能使用就地處理的,是對于面積較大,水域較深的河道。就地處理過程中,需要進行脫水操作,物理淋洗,固化淤泥等。堆場處理是使用堆場處理,將清理的淤泥運送到指定的地點。目前使用絞吸式挖泥船比較普遍,利用絞吸式挖泥船挖掘淤泥,含水量較多。要減少淤泥固結沉降的時間,對于淤泥中的泥水,需要快速分離。應用堆場處理,需要控制時間,盡可能在最短范圍內,減少周轉、復耕周期。
防洪清淤工程中,有許多種類的淤泥,也有多種不同的分類。根據是否受到污染,將淤泥分為污染淤泥,無污染淤泥。淤泥不同的種類,需要采取不同的處理方式。對于淤泥污染物超標的情況,需要降低污染水平,然后處理。比如重金屬污染的淤泥,使用鈍化穩定化技術進行處理。對于污染較少或者無污染的淤泥,可以二次利用,進行資源化處理。另外,注意淤泥的后續用途,合理進行淤泥處理,要有計劃性和針對性。
淤泥屬于工程廢棄物,為提升利用率,減少污染,盡可能二次利用淤泥,改善生態環境。比如淤泥的資源化利用,使用淤泥制作陶粒,淤泥制磚,進行淤泥土壤化等等。一些農村地區的中小河道,淤泥受到重金屬污染的很少。大部分淤泥可以作為肥料,含有豐富的氮磷元素,促進農業生產。將淤泥可以直接用于農田。確保沒有重金屬污染的淤泥,可以作為農業用地。堆放在低洼地區。淤泥也可以進行自然干化,從而提升承載力,作為公共場所的地表,用于行人的行動、輕型設備的行動需求。
本文選取福建省周寧縣浦源鎮的防洪清淤工程,范圍主要包括東洋溪段及萌源溪段。萌源溪河段始于萌源溪村口橋下游處,終于與東洋溪端源橋下匯合口處,總長度為2.464 km,萌源溪段整治的岸線兩岸總長約4.241km,其中新建護岸段長3.134km,利用原有擋墻加固段長0.690km,單獨清淤段長0.175m,本工程共新建墻式護岸長5.360km,利用原有擋墻加高段長1.863km,清淤疏浚河道長約5.06 km(東洋溪及萌源溪段全斷面清淤)。綜合治理河道總長約5.06km。根據現場施工實際情況,原左岸樁號MY0+000~MY0+257、右岸樁號MY0+000~MY0+180段、MY0+227~MY0+450段基礎為軟弱淤泥層,厚度約2m~4m,不能作為持力層,根據建設單位要求,本段變更采用松木樁進行基礎處理,同時將原設計中的M7.5漿砌條石防浪墻變更為C15埋石砼防浪墻,寬度由原設計中的0.5m寬變更為0.3m。擋墻頂寬0.8m,迎水面坡度1:0.15,背水側坡度1:0.25,墻址寬0.5m,墻踵寬0.3m,底板厚1.0m,墻體設D50@2.0mPVC管排水孔,墻趾設厚度為1.0m的拋石防沖護腳,基礎采用直徑為120的松木樁500mm×500mm梅花形布置。
施工要自上而下,按照河流的方向進行。首先在施工前期準備階段,前期準備十分重要,要根據工程的實際情況,選擇合理的施工技術,應用施工設備等。本次施工使用的方法是浮船清淤。準備階段準備好設備,普通挖掘機、長臂挖掘機、浮船等。浮船5m×5m×1.5m四只,連接為一體。利用吊機,輔助挖掘機登上浮船,避免浮船傾覆,保證浮船的平穩性。其次,明確施工的順序。結合工程實際,先中央后兩側,自上而下,進行本次清淤工程施工。利用普通挖掘機、長臂挖掘機,輔助浮船,完成清淤施工。在施工過程中,中央淤泥挖掘時,施工計劃要依據河道的寬度進行。由于工程河段寬度大約35m-50m,中央淤泥不能一次性挖至河堤。可以先在河道兩側堆放淤泥。然后移動到河道邊緣。最后運送到河岸。進行2-3次倒運。淤泥本身含水量較大,水中清淤有較高的技術難度。不及時處理淤泥,污染周圍環境,可以晾曬后運輸。
在實際清淤過程中,要根據河道實際條件,選擇最佳的施工方案,同時也要注意許多問題。比如一些地區工程施工項目,河堤標高無法檢測。為避免開挖深度不夠,或者出現漏挖問題,可以提前準備小船及探桿,對清淤深度進行檢測。保證有效清理淤泥。施工中的重點工作之一是淤泥運輸,要嚴格遵守相關制度規范進行運輸。按照指定線路,選擇高質量的車輛進行運輸,避免污染周邊地區。安排監測人員在旁巡視。合理安排清潔人員,對散落的泥塊、土塊及時清理。防止出現亂倒、亂棄的問題。
總之,防洪清淤工程是一項關系國計民生的重要工程,可以造福一方百姓,有效提升河道的防洪能力,改善河道淤積嚴重的問題,創造適宜的人居環境、生態環境、水環境、河道環境等。防洪清淤工程具有良好的經濟效益、環境效益、社會效益。在施工中,要合理選擇清淤技術,注意環境保護,有效清理淤泥,保證河道的暢通。