河道清淤 提升排洪防涝能力

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河道清淤 提升排洪防涝能力

什么是河道疏浚，定义是什么？

如何防治城市内涝

河道清淤淤泥污水的处理方案有哪些？

一、河道清淤 提升排洪防涝能力

5月8日，一台大型清淤绞吸船正在鄂州市新民信闸附近河道清淤疏挖。

为了促进长江流域樊口段水生态环境改善，中国一冶组织专业施工队伍对长港、新港、薛家沟等港渠底泥、污染物进行清除治理，维持现有河宽，结合底泥清淤对长约3230米港渠进行疏挖，并按环保要求对疏挖底泥进行处置，使之减量化、稳定化、无害化，提升河道排洪防涝能力，改善水环境。 

本次清理主要采用“水下绞吸 + 脱水固结”一体化工艺，泥浆输送管道由清淤绞吸船连接至脱水固结场，水上管道采用浮箱辅助敷设、陆上管道开挖沟槽敷设。在泥浆管道通至沉淀池处设置泥石分离装置，将泥浆与石块分离。沉淀池的泥浆经除渣、加药、搅拌、调匀后输送至脱水固结设备内进行脱水固结，生产泥饼，产生的泥饼可用作绿化回填土。（视界网 胡战军 摄）

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一、什么是河道疏浚，定义是什么？

疏浚（shū jùn）为疏通、扩宽或挖深河湖等水域，用人力或机械进行水下土石方开挖工程。

对于不同的疏浚项目，往往根据疏浚目的、泥沙特性、水文环境以及施工条件等各方面的因素而采用不同的施工工艺和设备，疏浚作业的过程也各不相同。

通常来说，均包含水下泥沙挖掘、疏浚泥沙垂向提升、泥沙水平输送和处置等主要环节或阶段，不同阶段的施工作业将对环境产生不同的影响。

扩展资料

疏浚工程的主要目的是：开挖港池、进港航道等、吹填造陆以兴建码头、港区和临港工业区、沿海城市用地和娱乐休闲用地、岸滩养护、水利防洪和库区清淤、江河湖海等水环境的改善和生态恢复以及各类水下管线沟的施工和填埋等。疏浚工程对人类社会进步、环境改善及经济发展的作用非常重大。

近廿余年来，人类对环境标准的要求日益提高，防止和减少疏浚活动对水域及陆域的污染已成为疏浚工程所必须考虑的一个重要问题，用疏浚方法挖除水下污染土并进行工程处理亦成为疏浚工程的重要内容。

二、如何防治城市内涝

而许多城市制订城市规划时偏重对大江大河洪涝灾害的预防，忽视了对强降雨引起城市内涝的预防，对防治城市内涝灾害所订的标准很低，不能适应经济和社会发展的需求。我国大部分城市都位于平原或盆地之中，虽然市区面积并不大，但周边广大面积的山区集雨都汇入城市排洪通道，若遇强降雨，由于市区排涝标准低，极易发生城市内涝。如一些城市在制订排涝规划中，排涝标准仅为"五年一遇内河不漫溢"。五年一遇设计暴雨参数为24小时暴雨量167mm，6小时暴雨量114mm，1小时暴雨量60.6mm。同时城市建设与旧城改造不能同步，城区地下管网及排水河系建设不配套，城区排灌、雨污不分，城市防洪排洪能力弱。此外，近年来许多城市未经水行政部门批准，擅自改道，缩窄，甚至填埋河道，造成"断头河"、"瓶颈河"，违章建设，挤占河道，在河道上搭建修房，向河道内倾倒垃圾，河道淤塞严重，减少过水断面的现象严重，原有的排洪河道被封堵、占用，新的排水体系又不健全。由于城市市区各条内河的河底高程相差很大，一旦出现强降雨，虽然所有的排涝设备都打开运行，低洼地带的洪水仍然无法快速排泄，导致大雨大涝、小雨小淹，带来巨大损失。随着全球气候极端天气频发，有效应对强降雨等异常气候对我国各地城乡内涝所造成的严重危害刻不容缓。建议：1、制订国家级防强降雨引起的城市内涝应急标准预案。应科学制订强降雨应急预案，把强降雨列为与强台风等一样的自然灾害来预防，在预案中对城市排涝系统综合治理提出指导性意见。督促检查各省市努力提高各城市排涝标准，应根据城市建设的发展速度调整排水规划，多方位、多渠道、多系统综合治理，进行有计划的、全面的整治。建议由水利、水文、城建、交通、道路、勘测、园林、气象等部门的专家组成联合调研组，对各城市城区基本情况进行系统的整理统计，包括各条内河河底、道路、建筑物底部等处的高程、历次洪水淹没高度，地下排水管网体系，不同等级的暴雨、洪水可能威胁到的单位和居民情况等，综合形成永久性的基础资料库，并定期进行修正和补充，为排水规划、防涝标准制定、综合治理奠定基础。2、大力推广雨水收集系统，化害为利。城市雨水收集系统一方面可大幅降低强降雨造成的危害，另一方面也可将宝贵的雨水资源收集起来，对缺水城市来说可以充分利用雨水，化害为宝。这方面日本东京的成功经验借得我国借鉴。国内也有不少城市的雨污分流排水系统已改造完成，为雨水收集系统提供了设施保障，一些地方政府如太原、北京、南京、郑州等城市已在推广雨水收集系统。建议在借鉴其他国家治理城市内涝成功案例和总结我国部分城市推广推广雨水收集系统经验基础上，选择一些较好的案例在全国推广。3、在城市规划中运用法律手段，依法治理河道。应责成各级地方政府专门财政每年都有安排经费对城市内河进行河道整治。近年来，我国不少地方政府由于急功近利思想，忽视了水利基础设施建设，产生严重后果。由于种种原因，一些城市河道整治工作半途而废。对此类未按计划完成的清淤、扩宽工程，应强制依法执行以达到预期效果；同时要依法清障，恢复、加大河道行洪能力。早在1988年，国家就颁布了《河道管理条例》，国务院应责成各级政府职能部门依照有关法规并结合当地实际，制订地方性河道管理实施条例，理顺各城市内河管理的隶属关系，避免政出多门、相互推诿的现象发生。4、建立城市蓄洪区，实行老旧社区排水沟改造。在旧城改造和新建城区规划建设时，必须充分考虑城区蓄洪区的规划设计。在城区的老旧社区低洼地带无排水沟处开挖排水沟，已有排水沟但太小或未与内河排水沟相连的应进行疏浚排水沟和适当扩大后并与内河管道相连，在常遭水淹的地方应备有抽水机抽水以防内涝。对城市现有仅存的湖泊、沼泽地、池塘及内河等一切能缓解城市内涝的地方进行严格的保护，严禁蚕食。在道路露天停车场等公共设施规划设计时，优先考虑使用透水性好的材料。5、提高各地市水库的安全系数，挖掘水库拦洪削峰潜力。对各地市的水库进行全面的安全检查，对属于病险水库的应立即督促地市做好防险加固工作；更新改造水库闸门调控设备，缩短设备操作时间，提高水库调度的科技含量。做好库区极其上游流域内水情、雨情监测和预报，为水库科学调度提供详细的预报信息，为在最佳时段腾出库容赢得时间；与内河水位高峰期错开，根据内涝情况适时开关闸，挖掘出水库的拦洪削峰潜力，尽量避免雪上加霜。同时，要加大各城市内河与各大江大河水系连接处排涝站的防洪力度，增加排涝站的设备设入以加快强降雨时的排水速度，降低内河水位，以有效阻止内河河水倒灌。6、高层建筑地下层应设置防御涝水倒灌装置。由于目前各城市高层、多层建筑不断增加，地下建筑也同时增加，而地下建筑在设计时往往忽视了设置防御涝水倒灌装置，造成重大损失，各地已出现惨痛教训。因此，在地下层设计时应设置防御涝水倒灌装置。

三、河道清淤淤泥污水的处理方案有哪些？

1.水下清淤: 抓斗式清淤、 泵吸式清淤、 普通绞吸式清淤

水下清淤一般指将清淤机具装备在船上，由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖，并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。水下清淤有以下几种方法。

a．抓斗式清淤:利用抓斗式挖泥船开挖河底淤泥，通过抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并开启抓斗，将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中，开挖、回旋、卸泥循环作业。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场，从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗，将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中。

抓斗式清淤适用于开挖泥层厚度大、施工区域内障碍物多的中、小型河道，多用于扩大河道行洪断面的清淤工程。抓斗式挖泥船灵活机动，不受河道内垃圾、石块等障碍物影响，适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方; 且施工工艺简单， 设备容易组织， 工程投资较省，施工过程不受天气影响。 但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差， 开挖中容易产生“掏挖河床下部较硬的地层土方， 从而泄露大量表层底泥， 尤其是浮泥” 的情况; 容易造成表层浮泥经搅动后又重新回到水体之中。 根据工程经验［3-5］ ， 抓斗式清淤的淤泥清除率只能达到 30% 左右， 加上抓斗式清淤易产生浮泥遗漏、 强烈扰动底泥， 在以水质改善为目标的清淤工程中往往无法达到原有目的。

b．泵吸式清淤:也称为射吸式清淤，它将水力冲挖的水枪和吸泥泵同时装在1 个圆筒状罩子里， 由水枪射水将底泥搅成泥浆， 通过另一侧的泥浆泵将泥浆吸出， 再经管道送至岸上的堆场， 整套机具都装备在船只上， 一边移动一遍清除。 而另一种泵吸法是利用压缩空气为动力进行吸排淤泥的方法， 将圆筒状下端有开口泵筒在重力作用下沉入水底， 陷入底泥后， 在泵筒内施加负压， 软泥在水的静压和泵筒的真空负压下被吸入泵筒。 然后通过压缩空气将筒内淤泥压入排泥管， 淤泥经过排泥阀、 输泥管而输送至运泥船上或岸上的堆场中。

泵吸式清淤的装备相对简单，可以配备小中型的船只和设备，适合进入小型河道施工。一般情况下容易将大量河水吸出，造成后续泥浆处理工作量的增加。同时，我国河道内垃圾成分复杂、大小不一，容易造成吸泥口堵塞的情况发生。

c．普通绞吸式清淤:普通绞吸式清淤主要由绞吸式挖泥船完成。绞吸式挖泥船由浮体、铰绞刀、上吸管、下吸管泵、动力等组成。它利用装在船前的桥梁前缘绞刀的旋转运动，将河床底泥进行切割和搅动，并进行泥水混合，形成泥浆，通过船上离心泵产生的吸入真空，使泥浆沿着吸泥管进入泥泵吸入端，经全封闭管道输送(排距超出挖泥船额定排距后， 中途串接接力泵船加压输送) 至堆场中。

普通绞吸式清淤适用于泥层厚度大的中、大型河道清淤。普通绞吸式清淤是一个挖、运、吹一体化施工的过程，采用全封闭管道输泥，不会产生泥浆散落或泄漏; 在清淤过程中不会对河道通航产生影响， 施工不受天气影响， 同时采用 GPS 和回声探测仪进行施工控制， 可提高施工精度。 普通绞吸式清淤由于采用螺旋切片绞刀进行开放式开挖， 容易造成底泥中污染物的扩散， 同时也会出现较为严重的回淤现象。 底泥清除率一般在 70%左右。 另外， 吹淤泥浆浓度偏低， 导致泥浆体积增加， 会增大淤泥堆场占地面积。

2. 环保清淤

环保清淤包含两个方面的含义，一方面指以水质改善为目标的清淤工程，另一方面则是在清淤过程中能够尽可能避免对水体环境产生影响。环保清淤的特点有:①清淤设备应具有较高的定位精度和挖掘精度， 防止漏挖和超挖， 不伤及原生土;②在清淤过程中，防止扰动和扩散， 不造成水体的二次污染， 降低水体的混浊度， 控制施工机械的噪音，不干扰居民正常生活;③淤泥弃场要远离居民区， 防止途中运输产生的二次污染。

环保绞吸式清淤是目前最常用的环保清淤方式，适用于工程量较大的大、中、小型河道、湖泊和水库，多用于河道、湖泊和水库的环保清淤工程。环保绞吸式清淤是利用环保绞吸式清淤船进行清淤。环保绞吸式清淤船配备专用的环保绞刀头，清淤过程中，利用环保绞刀头实施封闭式低扰动清淤，开挖后的淤泥通过挖泥船上的大功率泥泵吸入并进入输泥管道，经全封闭管道输送至指定卸泥区。

环保绞吸式清淤船配备专用的环保绞刀头具有防止污染淤泥泄漏和扩散的功能，可以疏浚薄的污染底泥而且对底泥扰动小，避免了污染淤泥的扩散和逃淤现象，底泥清除率可达到95% 以上; 清淤浓度高， 清淤泥浆质量分数达 70% 以上， 一次可挖泥厚度为 20～110 cm。 同时环保绞吸式挖泥船具有高精度定位技术和现场监控系统， 通过模拟动画，可直观地观察清淤设备的挖掘轨迹; 高程控制通过挖深指示仪和回声测深仪， 精确定位绞刀深度， 挖掘精度高。

淤泥固化技术处理

清淤泥浆的初始含水率一般在80% 以上， 而淤泥的颗粒极细小， 黏粒含量都在 20%以上， 这使得泥浆在堆场中沉积速度非常缓慢， 固结时间很长。 吹淤后的淤泥堆场在落淤后的两三年时间内只能在表面形成 20 cm 左右厚的天然硬壳层， 而下部仍然为流态的淤泥， 含水率仍在1. 5 倍液限以上， 进行普通的地基处理难度很大。 堆场表层处理技术则是利用淤泥堆场原位固化处理技术， 人为地在淤泥堆场表面快速形成一层人工硬壳层， 人工硬壳层具有一定的强度和刚度， 满足小型机械的施工要求， 可以进行排水板铺设和堆载施工， 从而方便对堆场进一步的处理。 人工硬壳层的设计是表层处理技术的关键， 主要考虑后续施工的要求， 结合下部淤泥的性质， 通过试验和模拟确定硬壳层的强度参数和设计厚度， 人工硬壳层技术又往往和淤泥固化技术相结合形成固化淤泥人工硬壳层， 也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 颗粒形成轻质人工硬壳层则效果更佳。

最新的清淤技术目前有以下几种:

a． 高浓度原位环保清淤方法。由于目前常用的环保清淤方法清淤出的淤泥浓度在15%～20%左右， 水分子的体积要远大于土颗粒的体积， 清淤泥浆的体积大约为颗粒的4～5倍。这些高含水泥浆往往需要较大的堆场进行放置， 很多清淤工程因为堆场场地的问题而受到严重制约。 高浓度原位环保清淤能够降低清淤过程中泥浆的增容率， 在中间输送过程中可以使泥浆含水率得到降低， 将淤泥直接变成可以用于填土的土材料使用。 因此， 为了节省占地和降低整个清淤和淤泥处理的成本， 高浓度原位环保清淤技术已经成为未来

的发展趋势。

b． 堆场淤泥快速排水技术。目前大多数内河清淤的淤泥都在堆场中堆放。淤泥堆场经过地基处理，解决其长期沼泽状态的问题后可用于建设、景观、农田利用的土地。而这一地基处理过程就是淤泥固结排水的过程。淤泥黏粒含量高，透水性差，在自重作用下的固结时间长，自重固结后的强度低。淤泥的快速排水固结问题成为一个亟待解决的问题。软黏土地基使用的真空预压法和堆载预压法，对于淤泥往往难以发挥良好的效果。淤泥含水率极高，处于流动状态，颗粒之间的有效应力非常低，在高压抽真空的状态下淤泥颗粒会和间隙水一起流动，从而使排水板出现淤堵而无法排水。如何解决排水系统的淤堵问题成为淤泥快速排水的关键。堆场淤泥快速排水技术是在淤泥内铺设多层多排水平排水通道，其层间距、排间距都在60～80 cm左右， 以形成高密度泥下排水网络。将该网络与地面密封的水平排水管密封连接， 再与射流排水装置连接后抽气抽水， 可加快淤泥的排水速度。 目前这一技术开发和其中的关键问题尚处于探索的初期阶段。

淤泥资源化利用技术

淤泥资源化利用技术包括把淤泥制成砖瓦的热处理方法。热处理方法是通过加热、烧结将淤泥转化为建筑材料，按照原理的差异又可以分为烧结和熔融。烧结是通过加热800～1 200℃，使淤泥脱水、有机成分分解、粒子之间黏结，如果淤泥的含水率适宜，则可以用来制砖或水泥。熔融则是通过加热1 200～1 500℃使淤泥脱水、有机成分分解、无机矿物熔化，熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒。热处理技术的特点是产品的附加值高，但热处理技术能够处理的淤泥量非常有限，比如普通制砖厂1年大概能消耗淤泥5万m3， 不能满足目前我国疏浚淤泥动辄上百万立方米发生量的处理需求， 从淤泥的大规模产业化处理前景来讲， 固化、 干化、 土壤化的淤泥资源化利用技术是具有生命力的， 若与堆场处理技术相结合则更能显示出效益。

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