杨静
(湖南省邵阳市水利水电勘测设计院 湖南邵阳 422000)
中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术探讨
杨静
(湖南省邵阳市水利水电勘测设计院 湖南邵阳 422000)
城市河道是河流的一个重要载体,在城市的不断发展下,河道的很多功能也逐渐被人类活动所影响而逐渐削弱,甚至退化。在这种条件下,我国很多城市也对城市河道的治理给予了很大程度的重视,并尝试通过工程或水利的相关手段对河道进行治理。但从实际效果看,并不是投入越高,所产生的治理效果就越好,其原因在于,防汛一直以来都是河道治理的核心,而环境生态部分与之相比所占的费用相对较少,与此同时,没有采取有针对性的治理技术,也是治理效果欠佳的主要原因。
河道治理;清淤;处理
随着社会的不断发展,人们保护环境的意识逐渐提升,因此对于河道的治理以及生态修复越加的重视。人们生活水平以及经济实力逐渐提升的同时,对于水资源质量要求更高,这就要求人们必须要做好河道治理以及生态修复工作,以此来促进水资源的循环利用。
河道治理过程中要满足以下原则:①尊重自然。人与自然之间的关系要和谐,因此,治理河道时需要以不破坏自然环境为基础,运用生态手段进行治理,以恢复河道原本的生态系统。②多口标。在治理河道时,要充分考虑到河道的多方而功能,如给排水、抗洪排涝、生态景观、文化旅游等,构建多口标的治理体系。③整体性。在修复河道生态的过程中,需要具有三维意识,河流的上游与下游、左岸与右岸、河而与河底,都需要进行系统考虑,构建起整体性的立体修复系统,打造和谐的河道生态空间。④系统实施。所谓系统实施,不仅指的是在治理过程中进行统一管理,还指的是在治理之后,也要坚持可持续发展观,对河道进行有计划的利用与保护,从而获得更好的环境效益。
3.1 水下清淤方法的应用
水下清淤方法指的是在船上安装好清淤设备,清淤平台就是清淤船,然后通过清淤船开挖淤泥,并且利用管道将淤泥输送至指定位置。在水下清淤方法的应用中,其又可以被分为抓斗式、斗轮式、绞吸式以及泵吸式等多种清淤方式。①抓斗式方法一般应用于中小河道清淤治理中,河流一般表现为障碍物过多而且淤泥层厚度较大等特点,在实际操作中,要求在油压的驱动作用下使得水下淤泥被挖泥船抓取,然后将淤泥卸入指定船上,整个操作过程以开挖、回旋与卸载为主。抓斗式方法的优势在于操作简便,不容易受到天气以及河道内障碍物的影响,但是也存在一定的弊端,比如经过搅动作用后的浮泥很容易再次返回到水体中。根据调查研究发现,抓斗式方法在清除率方面至能够达到30%的效果,很难改善水质。②斗轮式方法一般应用于中型河道清淤工程中,如果工程量较大或者泥层较厚,则该处理方法比较适用,其应用优势在于不容易受到外界环境因素的影响,而且施工精度比较高。③绞吸式方法在中型河道清淤工程中较为常用,其应用优势在于施工精度较高,在淤泥清理过程中不容易发生泄漏问题,而且不会阻碍通航。但是,在实际应用中,由于绞刀开挖表现出开放式的特征,因此很容易产生回於的问题。④泵吸式方法一般应用于小型河道清淤工程中,在实际应用中,机具可以同步完成移动和清除工作,但是可能存在吸出过多河水的问题,从而增加泥浆处理工作量。
3.2 排干清淤
(1)干挖清淤:首先,将河道水排干,然后采用挖掘机开挖河道,将挖出的淤泥直接由渣土车运输至指定堆放点。如果河流宽度较大,则施工区域和储泥堆放点的距离也比较大,在这种情况下,需要由中转设备将淤泥转运至岸上的储存堆放点。淤泥运输一般采用挤压式泥浆泵,即使用混凝土输送泵运输流塑性淤泥,输送距离一般在200~300m之间,另外,利用皮带机进行短距离的输送也比较常用。干挖清淤方法的应用优势在于清淤彻底,而且能够保证施工质量,对于设备的技术性要求比较低,除此以外,淤泥含水量较低,便于后期处理。
(2)水力冲挖清淤:这种方法指的是采用水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥,然后将底泥扰动成泥浆,将流动的泥浆汇集到低洼区,再由泥泵吸取、管道输送,将泥浆输送至指定堆放位置。水力冲挖设备简单,而且输送方便,施工成本较低,但是通过这种方法形成的泥浆浓度比较低,泥浆的后续处理难度较大。
3.3 环保清淤技术
环保清淤主要包括两个方面的内容:①以改善水质为最终目标的清淤工程。②在进行中小型河道清淤工作时,应尽量避免对水体环境造成不良影响。在环保清淤技术的实际应用中,应该注意以下几点:①清淤设备要求具有较高的定位精度和挖掘精度,在操作过程中避免出现漏挖、超挖的问题,防止破坏原生土。②在中小型河流的清淤过程中,应该尽量避免扰动和扩散,还需要避免导致水体出现二次污染,同时还应该尽量降低水体的混浊度,并且在有效控制施工机械的噪音的基础上,避免对周边居民的日常生活造成干扰。③在淤泥弃场的设置方面,应该注意尽量远离居民区,这样有利于避免在运输途中造成二次污染。
4.1 无污染淤泥与污染淤泥的处理
淤泥是否存在污染物以及淤泥中污染物的种类和数量是不同的,因此,相应的处理方法也是有一定差别的。在一些中小型河流中,所产生的淤泥基本上没有污染物或者污染物的种类和数量低于相关标准,对于这类没有污染或者污染含量较低的河流,应该进行资源化处理和利用。通常情况下,这类淤泥主要产生于工业化水平比较低的偏远农村地区。但是,如果河流中污染物较多,或者污染物含量已经超过相关标准,则对于这类淤泥的处理,首先需要降低污染水平,淤泥处理完成后,可以用于路堤施工或者普通填土工程中,值得注意的是,这类工程必须与水源有较大距离,这样有利于保证淤泥不会进入水源造成再次污染。
4.2 堆场淤泥处置技术
在清淤工程中,一般都需要事先设置好淤泥堆场,淤泥堆场处理技术一般是从初始的吹填阶段开始的,采用系列的处理措施使得淤泥能够快速促沉、快速固结,然后结合表层处理技术,将淤泥堆场周转使用或者达到淤泥堆场的快速复耕。在堆场周转技术应用中,最为重要的目的是减少堆场数量和占地,堆场表层处理技术能够为工程施工提供操作平台,而堆场的快速复耕技术指的是结合系列技术从而使淤泥堆场快速还原为耕地。
4.3 淤泥资源化利用技术
上文所述无污染淤泥与污染淤泥的处理技术以及堆场淤泥处置技术能够将废弃的淤泥经过二次处理再重新利用,都属于淤泥资源化利用的范畴。
除此以外,淤泥资源化利用技术还包括将淤泥制成砖瓦的热处理方法。热处理方法在实际应用中,指的是对淤泥进行加热和烧结,使其转化为建筑材料,根据技术原理的不同,又可以被分为烧结和熔融两种。其中,烧结指的是将淤泥加热至800~1200℃之间,对淤泥进行脱水处理,使得淤泥的有机成分分解、粒子之间黏结,如果淤泥的含水率适宜,则还可以用于制作砖或水泥。熔融指的是将淤泥加热至1200~1500℃之间,对淤泥进行脱水处理,使得淤泥的有机成分分解、粒子之间黏结,熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒。现如今,热处理技术已经发展的较为成熟,国内外很多学者在热处理方面的研究都比较深入。热处理技术的特点是产品的附加值高,但是热处理技术能够处理的淤泥数量十分有限,比如普通制砖厂1年大概能消耗淤泥5万m3,而这远远不能满足现阶段我国疏浚淤泥大量的处理需要。
水资源是人类赖以生存的重要资源,是孕育人类文明发展的十分重要的因素,而河流是水资源的重要载体,在人类社会发展中发挥着十分重要的作用。在过去的几十年间,社会经济快速发展,但却忽视了河道这一重要资源,这就很容易对河道的生态环境造成严重破坏,进而导致河道问题会在一定程度上制约社会经济的发展。现阶段,人们开始逐渐意识到对河道治理以及保护河道生态环境修复的重要性,因此,必须加强河道清淤和淤泥处理研究,并将其应用于河道治理中,努力开创经济增长与环境保护齐头并进、相辅相成、共同发展的新局面。
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TV85
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1004-7344(2016)11-0105-02
2016-3-28
杨静(1986-),女,助理工程师,本科,主要从事水利工程设计工作。