河道治理中淤泥處理與清淤技術研究

王偉

（北票市地質打井隊，遼寧 北票 122100）

清淤疏浚是有效清理河道中淤泥、砂石的重要水利工程，也是保障河道的灌溉、防洪、供水、航運等基本功能的有效手段。河道清淤治理覆蓋范圍廣、技術工藝復雜，可能會極大的干擾原有河道，對河流水質造成一定的不利影響。因此，要準確把握各類技術要點合理的選擇清淤技術，最大程度的實現河道整治效果最佳。

河道是保障區域防洪安全的重要基礎，也是促進城市發展、變遷以及水生態文明建設的關鍵。近年來，隨著城市規模的持續擴張和城鎮化建設的不斷加快，不合理開發建設對河流生態功能的發揮造成不利的影響，加之河岸垃圾或雜物堆積、底泥淤積等極大的限制了河道的正常運行，對沿河居民安全構成了嚴重的威脅，河流原有的自然形態也受到明顯的破壞。因此，采取行之有效的清淤疏浚技術對恢復河道自然面貌、原有生態功能非常重要。淤泥的不斷堆積，會抬高河床并降低河道的防洪功能。同時，若流經土質松軟的地區還會造成下游淤泥的大量堆積，整個河道受到明顯的阻滯，洪水來臨時無法充分發揮大堤的保護功能，對沿河居民安全構成威脅。所以，通過采取清淤疏浚技術可降低潰壩發生概率，明顯提升堤壩的通航、防洪排澇能力，保證河水勢態的長期穩固，對河道內的淤泥與雜物進行及時清理，以發揮保證安全、恢復景觀、鞏固堤壩的作用。

一、淤泥處理技術

一般地，對于有污染與無污染淤泥的處理存在著明顯的差異，應結合污染物類型合理的選擇有污染淤泥的處理方式。首先，對組成污染物的成分進行綜合分析，并考慮河道治理的目標要求或污染需要降低程度，對污染物含量利用科學有效的技術來處理；然后，充分利用處理后的淤泥，如含氮磷等營養鹽的淤泥可用于路堤填充材料，在距離水源較遠的情況下就無需考慮二次污染的問題。

（一）鈍化處理技術

污染物排放量比較大的地區其工業化程度通常也比較高，并且以廢棄物、工業廢水為主，對于重金屬污染物含量較高的河底淤泥，必須在清理施工前鈍化處理重金屬物質，以防止其可能帶來更大的水污染問題。實踐表明，重金屬含量在不同淤泥環境中存在一定的差異，經鈍化處理可以降低其活性，通過將其控制在合理的范圍內達到降低化學污染物含量的目的，維持河流系統的整體穩定。此外，經過一系列復雜的反應淤泥中的化學物質能夠吸附金屬物質，從而降低水體污染程度。

（二）堆放堆場技術

實際上，堆放堆場技術就是通過設立一個指定的區域，工作人員向該區域運輸河道淤泥，淤泥經過長期的沉淀被逐漸降解，從而妥善解決淤泥堆積的問題。在實際使用過程中該技術與海洋傾倒技術基本類似，但也具有一些不同，例如堆放堆場的操作空間以陸地為主。對于周邊區域一般不會造成污染，但需要投入較大的人力資源和資金成本。

1.堆場周轉使用技術。為了最大限度的減少堆場面積，應更加科學地使用和周轉堆場，經必要的處理對淤泥實施多次堆放，以實現堆場的高效循環利用。所以，要考慮高效周轉、小堆場等要求合理選擇堆場周轉技術，以保證土地資源使用效率的全面提升。設計過程中，全面考慮周轉時間、淤積總量、堆場容量等條件，通過合理地設置圍堰結構以及應用干化、固化等技術，保證土地資源利用率的提升和堆場內淤泥的合理化應用，促進區域經濟的發展及水生態文明建設。

2.堆場表層處理技術。一般地，經清淤處理后的淤泥顆粒減小，黏粒含量往往在20%以內，其含水量較高，該特點也決定了淤泥固結的時間較長，沉積速度比較緩慢。調查發現，在堆場落淤之后的2-3年時間內其下部結構仍然存在流動的淤泥土，但表層形成了天然硬殼層，厚度約為20cm，該條件下實施地基處理具有較高的難度。根據現場實際條件采取固化技術，經過處理保證堆場表層滿足強度、剛度要求，確保在表層上小型機械能夠正常施工、運轉，滿足堆載施工與排水板鋪設的要求。表層處理屬于硬殼層人工施工的重要環節，硬殼層強度等參數應考慮下層淤泥特性利用試驗的方法合理確定，然后進行固化處理或聚苯乙烯泡沫板的表層鋪設處理，并保證整體處理效果。

（三）海洋傾倒技術

海洋傾倒技術就是將河底淤泥利用人工運輸的方式傾倒至附近的海洋內，經過一段時間淤泥被分解轉化成海洋所需的其他物質，從而維持生態系統的良性循環。該方法操作簡單且投資成本較低，實際應用時具有明顯的優勢，但淤泥會在一定程度上污染海洋環境，若短時間內海洋持續排入污泥，則部分有害物質很可能滲入到海底并導致微生物的不良反應，破壞海洋生物的生存條件和水生態環境，甚至可能引起大范圍的死亡。

（四）淤泥資源化利用技術

目前，主要有土壤化、干化、固化等淤泥處理措施，通過采取合理的處理措施可使淤泥得到更好的利用，并切實提升土地利用效率，如將淤泥制成磚瓦等材料以滿足工程建設需要。將淤泥制成建筑材料的通用方法有熔融、煅燒等熱處理方式，比較常見的制作工藝有燒結、加熱等。其中，燒結是將淤泥加熱至800～1200℃實現粒子黏結、分解等處理，淤泥中具有合理范圍內的含水量時還可將其制成水泥或磚等材料；而熔融是將淤泥加熱至1200-1500℃實現礦物質融化、有機物分解以及脫水處理等，經過冷卻處理將熔漿制成陶?！，F階段，對熱處理技術的應用較為成熟，并且較為普遍，對此國內外諸多學者開展了深入研究，經技術處理極大的提高了產品的附加值。然而，該技術對清淤量大的河道適用性較差，一般條件下磚廠的處理規模為5 萬m3，這遠遠達不到河道清淤的總量要求。因此，必須結合河道清淤實際情況，在施工階段合理的利用資源，在對淤泥實行有效處理的同時，盡量提高淤泥的利用率和經濟效益。

二、河道清淤技術

河道治理的關鍵就是實施清淤，淤泥疏浚與其他污染物清理工作相比具有耗時長、工作量大等特點，實際實施時易出現管理混亂、資金不到位等問題，這將顯著的降低河道的防洪功能和整體流動性，因此河道清淤的重點是有效地清理河底淤泥。

（一）水下清淤技術

實際應用過程中，水下清淤技術主要是利用清淤設備和挖泥船施工平臺，全部清理干凈整個河道內的淤泥，經運輸管道將淤泥輸送至特定的區域。一般地，可將水下清淤技術按照清淤設備的差異分為絞吸式、泵吸式、抓斗式、斗輪式幾種。其中，抓斗式多適用于厚度大、雜質含量高的中小河道，利用船上的清淤設備和特定的運輸管道，將所抓取的淤泥輸送至特定的區域，該方式存在受河道障礙物及天氣影響小、操作方便等優勢，但浮泥經擾動后易再次進入河道，所以其清理效率低且效果較差，清理效率一般為30%；絞吸式清淤方式具有精準度高、施工效率高等明顯的優勢，對于小河道清淤具有顯著的應用效果，同時該清淤方式能夠保證河道的正常通航，然而由于鉸刀開挖存在一定的開放性，在施工過程中易產生二次淤積的問題；泵吸式清淤普遍適用于小流域河道，由于會吸入過量的河水使得清淤的工作量整體較高；斗輪式清淤具有精度高、環境影響低等特點，對淤泥厚度大的河道具有普遍適用性，但清淤過程中易產生污染擴散的情況，給周邊水質帶來不利影響。

（二）排干清淤技術

排干清淤技術主要有水力沖除和挖除兩種常見的施工方式，一般適用于流量較小且無防洪、排澇和航運要求的河道。其中，挖除施工主要是指干挖，即先把河道內的水排干，再將河道內的淤泥利用挖掘設備進行挖除，然后把淤泥利用渣土車輸送至特定的區域。這種技術的投資成本較低，對設備以及施工技術的要求也不高，但施工過程中易對沿河兩岸建筑造成損害，并且清淤程度通常較低。水力沖除主要是對堆積于河道底部的淤泥利用水力挖沖設備沖刷，將其攪拌成泥漿后集中導入預先確定的低洼位置，合理利用輸送管道及泥漿泵，將其運送至堆砌場地。這種技術與干挖施工基本相同，其投資成本低、機械設備簡單，但是無法在汛期施工，受天氣環境的影響具有一定的局限性?？傮w而言，排干清淤技術能夠有效清理垃圾，明顯提升淤泥清理質量以及河道生態功能。

（三）環保清淤技術

環保清淤技術主要是利用靜水壓力和空氣壓縮清除河底淤泥，比較常用的設備有密閉式旋轉斗輪挖泥設備或螺旋式挖泥裝置，對改善清淤后的河流水質具有明顯的成效。這種技術一般不會對周邊水域造成大范圍污染，施工時也不會給河底帶來擾動，所以比較環保。此外，環保清淤技術不會對沿河周邊居民生活和河流生態環境造成影響，能夠有效避免損傷、超挖或漏挖的出現，并且具有較低的投資成本。同時，在實際應用時這種技術仍然存在局限性，即施工期必須嚴格控制在非汛期。

三、結語

我國河網水系眾多，并且縱橫交錯地分布于各個地區，隨著城鎮化建設的加快和經濟的快速發展，加之環保重視不夠和過度開發等，使得部分地區河湖淤積范圍明顯提高，水生態環境不斷惡化，淤泥堆積逐漸成為制約可持續發展的關鍵因素。因此，對淤積河道進行清淤治理就顯得非常重要，必須結合不同地區的實際情況，因地制宜的選擇有效的清淤技術，并研究創新淤泥處置有關技術，為順利開展河道治理和水域環境保護工作提供保障。