嘉善县湖荡清淤及淤泥资源化探析

王兵华

（浙江省嘉善县太浦河管理所，浙江 嘉善 314100）

随着嘉善县经济发展，工业化进程加快，区域环境问题日益突出，水体及底泥受到不同程度的污染，对水体生态系统产生不利影响。淤泥经过长时间沉积，以及物理化学生物作用，具有含水率高、黏度大、强度低、成分复杂、伴随难闻气味的特征，对水环境影响尤为突出；其次，淤泥堆积阻塞河道行洪断面和航道，削减湖库有效蓄水容积。为改善水体的自然环境，恢复水系正常功能，必须有计划地开展大规模河湖疏浚清淤工程[1]。

目前，国内各地陆续展开河湖清淤工作，在清淤技术上积累一定经验，但淤泥挖掘后未得到有效处理。疏浚淤泥多以露天堆放为主，淤泥中有害物质严重污染地表环境，造成二次污染，且释放恶臭气体，影响人畜健康。因此，淤泥后处理显得尤为重要，必须因地制宜选择合适的方法和技术，对淤泥进行资源化再利用[2]。

本文在嘉善县近年来的河湖清淤工作基础上，总结平原湖荡清淤的主要技术路线，并对淤泥后处理技术进行探讨。

1 研究区底泥概况

本文研究范围为嘉善县14个湖荡，清淤总面积8.270 km2。湖荡清淤工程规模见表1。

表1 湖荡清淤工程规模表

淤泥分为污染层、过渡层、正常湖泥层。污染层以浮泥为主，部分为流泥，湖荡污泥平均含水率为161.4%，最高含水率258.8%，最低含水率为109.3%，黏粒含量平均为17.2%，胶粒含量平均为13.2%；过渡层土含水率离散性较大，以流泥和淤泥为主，极少淤泥质土，平均含水率为92.0%，最高含水率133.7%，最低含水率为52.3%，黏粒含量平均为19.2%，胶粒含量平均为14.9%；正常湖泥层以淤泥质土为主，部分为淤泥，平均含水率为47.0%，最高含水率为62.3%，最低含水率为38.7%，黏粒含量平均为17.8%，胶粒含量平均为14.1%。湖荡淤积层平均厚度为0.50 m，最大淤积厚度为0.75 m，最小淤积厚度为0.32 m。

2 清淤方式

河湖底泥生态清淤是一项集工程、环境、生态等为一体的修复技术，涉及众多学科领域，生态清淤实施过程中对河湖底泥疏浚的精度和疏浚设备的要求严格，与普通的工程疏浚有相当大的差别。在实施前期工作中，需多学科联动，多部门配合，才能将河湖底泥疏浚所产生的负面效应降至最低层度[3]。

清淤方式与土质参数、场地大小和形状、通航与否、水深条件和作业环境等条件有关，清淤方式根据作业环境可分为干式清淤和带水清淤。干式清淤需要对湖荡或是河道断水，创造无水施工环境，采用长臂挖泥机或是高压水枪冲挖。若采用挖掘机进场挖除湖荡底泥，则场地内强度承载力得满足挖掘机进场的条件。带水清淤主要是用挖泥船来疏浚湖荡底泥，主要有环保绞吸式、绞吸式、抓斗式、铲斗式、链斗式或是气力泵式等。一般来说，带水清淤不需要额外创造施工条件，但是如果施工区域水深大于清淤设备的最大工作水深，则需要抽水降低水位。

需清淤整治的湖荡可分为重点小型湖泊、小型湖泊和微型湖泊3类。对于重点小型湖泊和不可断水的小型、微型湖泊，一般采用带水清淤方式为主；对于小型、微型且可断水的湖荡，可采用干式清淤。本文研究对象中沉香荡采用干式清淤，其余采用带水清淤。

3 淤泥资源化的必要性

根据调查发现，嘉善县淤泥大部分通过借地堆放方式处置，目前均采用借用3 a农地堆放。如果按照嘉善县清淤量近150万m3/a的淤泥量估计，按照堆高2.00 m计算，1 a的借地面积高达75.00 hm2（1125亩）。按照应疏尽疏的原则计算的话，全县应疏的淤泥量达416万m3，借地面积将超213.00 hm2。而现行对堆放淤泥用田、用地的资金补贴标准为3.60万元/（3 a · hm2），实际农民每公顷堆地年租金收入为1.50万 ～ 2.25万元，同比大棚种植蔬果等收益，对农民没有吸引力。以县经济开发区为例，2014 — 2016年，共需要堆泥用地约100.00 hm2，其中75%的堆地需要支付租金，支出租金约506.25万元。一方面租地资金压力大，另一方面也面临无地可租的现实制约，嘉善县淤泥资源化利用迫在眉睫。

4 淤泥资源化利用

以往常见的底泥处理方式为直接填埋，但近年来，人们对于环境要求越来越高，并且土地资源越来越紧缺，堆场寻找困难越来越大，因此必须寻找其他方法代替堆场直接填埋。对于嘉善县整个地势较低，常年发生内涝，湖荡遍布整个区域，在考虑成本、环保、运输条件及堆场等因素的同时，结合土地利用规划、城市建设规划等，提出淤泥可用于抬高田面高程、筑堤材料、路基材料、场地回填和绿化材料及制砖等5种资源化利用的方式。

4.1 抬高田面高程

疏浚底泥与城镇污泥、工业废渣等固废相比，相当一部分疏浚底泥的污染物成分简单、浓度低，且含有机质及丰富的营养元素包括 C、N、P、Si、Ca、K 、Mg 、Fe、Mn、S等植物必需的元素。理化性质与土壤接近，非常有利于土地利用的实施。

农业用土关系到人的健康和安全，对污染物的限制要求相对严格。用于农业用土的底泥含水率（环保指标）一般控制在60%以内，污染物指标和pH必须符合GB 15618 —1995《农田土壤标准》。必要时，进行堆肥处理和添加营养物质和微量元素，具体由农业科研技术人员指导。

根据淤泥检测报告，本次研究对象中内汾湖、门前荡、蒋家漾、桃花漾、庵前荡、沉香荡、北浒荡、马斜湖、北祥符荡和马鸣漾检测指标满足土壤环境二级标准，可直接吹填至湖荡周边农田，这部分的淤泥量经计算有180.05万m3（水下淤泥量）。

4.2 筑堤材料

淤泥筑堤是指通过挖泥船或长臂挖泥机从河道中将淤泥挖起，直接堆放到河道两岸的堤防上，待河泥干透后，经平整加固加高沿岸堤防。堤防填筑需考虑渗透稳定和强度要求，可分区填筑利用。西浒荡、北浒荡、泥鱼荡和马斜湖等湖荡的堤防加固7.23 km，脱水处理后含水率在45.0%以内，经脱水后重金属等各项指标需满足堤防用土的要求。经计算筑堤所需的淤泥量为40.70万m3（水下淤泥量）。

4.3 路基材料

目前嘉善县的道路填方一般采用塘渣，回填土从外地采购，且由于嘉善县的陶庄镇、天凝镇和西塘镇均有道路建设规划，因此这也是不错的底泥消纳途径。河道疏浚底泥经过固化措施后可以用作路基填筑材料。根据《嘉善县综合交通运输“十三五”发展规划》，这3个乡镇及其周边涉及的规划道路总长约212 km，其中村级道路120 km，一级、二级道路92 km，经计算可以消纳底泥约211.76万m3，考虑到路基需要达到一定的承载力，因此这部分淤泥采用机械脱水或真空预压的方式处理，经过脱水处理后含水率达 40.0% ～ 45.0%。

4.4 场地回填和绿化材料

场地回填指淤泥经处理后作为建设和开发用途的地面抬高、回填、地形整理等消纳处置方式。场地回填主要包括围垦区回填、低洼地回填、公园、绿化带和开发区的地面回填、废弃矿山修复回填等。

结合嘉善县的实际情况，将自然堆填晾晒或是真空预压的底泥作为低洼地回填材料和绿化填土材料，低洼地建设面积约18.00 hm2，西塘车站建设场地回填面积约6.20 hm2，蒋家漾湖荡周边绿化用土面积约15.00 hm2，经计算低洼地回填、场地回填和绿化填土的淤泥消纳量为96.17万m3（水下淤泥量）。

4.5 制 砖

4.5.1 墙体空心砖

嘉善县目前拥有多家砖厂可以制作砖坯。经了解，嘉善新型墙体材料公司每年可消纳淤泥约14.00万m3，若平均掺量为30%，可消纳底泥4.2万m3/a（含水率 ≈15.0%），经过真空预压后含水率降至45.0%运送至砖厂，在砖厂温度较高的情况下堆放1周，经计算，每年可消纳底泥11.60万m3，5 a共计消纳底泥58.00万m3（水下淤泥量）。

4.5.2 路面透水砖

以底泥综合利用为宗旨，将河道底泥制成周边路面透水砖，实现“就地利用”的效果。经调研，陶庄镇和天凝镇涉及路面透水砖（厚6 cm）共计2127 m3，经计算，可消纳底泥约0.60万m3（水下淤泥量）。

5 结 语

平原湖荡区清淤工作成效显著，能够快速增加河湖水体容量，提高区域防洪排涝能力。本文以14个湖荡作为研究对象，结合嘉善县新时期湖荡清淤工作的整治要求，对清淤方式进行总结，并对淤泥的资源化利用进行探索。清淤方式以带水清淤为主，资源化利用主要有抬高田面高程、用于筑堤材料、路基材料、场地回填和绿化材料及制砖等5种。经分析， 5种利用方式均具有较高的可行性，消纳底泥约491.10万m3（水下淤泥量）。

同时，实施河湖清淤时，应开展清淤水体生态系统重建的影响分析，特别是对水生生物的影响，清淤前后应对水体进行持续跟踪监测，进而评价清淤工程效果。