1、河南水利与南水北调 2023年第2期水生态文明城市河道清淤技术应用研究王青峰1，周琪1，李东升2（1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 310000；2.华北水利水电大学，河南 郑州 450000）摘要：河道在城市发展进程中起着至关重要的作用，随着工业化的快速发展及城市化进度的不断加快，城市河道水体黑臭问题不断凸显出来，其严重影响城市形象及居民身心健康，所以城市河道清淤工程重要性不言而喻。文章介绍了城市河道常用清淤方式方法，并通过工程实例为清淤技术应用研究提供参考。关键词：城市河道；排干清淤；水下清淤；环保清淤中图分类号：TV85文献标识码：A文章编号：1673-8853（2
2、023）02-0010-03Study on Application of Dredging Technology in Urban RiverWANG Qingfeng1,ZHOU Qi1,LI Dongsheng2（1.China Power Construction Group East China Survey and Design Institute CO.LTD.,Hangzhou 310000,China;2.North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou 450000,China）Ab
3、stract：River plays a vital role in the process of urban development.With the rapid development of industrialization and thecontinuous acceleration of urbanization progress,the problem of black and smelly water in urban river has been highlighted,whichseriously affects the city image and residents ph
4、ysical and mental health.Therefore,the importance of dredging project in urban riveris self-evident.This paper introduces the common ways and methods of dredging in urban river,and provides reference for theapplication of dredging technology through engineering examples.Key words：urban river;drainag
5、e and desilting;underwater silting;environmental protection dredging0引言河流是一座城市生活的重要保障，同时也担负着抗灾和美化城市环境、提高城市形象的功能，在城市发展进程中，起着至关重要的作用。而当前，随着社会工业化进程及产能的快速发展和扩大，大量的工业、生活废水排入河流，水体污染严重。2015年4月16日，国务院发布 水污染防治行动计划，该计划明确提出“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在 10%以内，到 2030 年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”。而清淤疏浚是河道治理改造中的重要内容，也是清除河道淤积，把
6、控底泥污染，改善水资源生态环境的重要保证。因此河道整治不但是响应国家号召，同时也是城市发展的必然。目前，针对城市河道清淤有众多学者开展了相关研究。王迅以5个清淤项目为例，基于价值工程理论阐明分析了各工程之间的价值；梁斌多方面多角度地论述了河道清淤施工方案设计内容；朱晓峰针对国内某清淤河道，采用水力冲洗清淤和人工清淤两种清淤方式，机械脱水固结一体化处理底泥，发现清淤效果显著；连祎分析了当前常用的河道清淤技术和淤泥处理技术，并对清淤行业今后的发展提出了展望；徐晓敏通过采用疏浚泥浆脱水固结一体化的处理技术，实现了清淤施工的清洁、绿色；黄胜对河湖清淤方式方法和底泥处理技术进行了相关探讨。基于以上学者的
7、研究，文章将综合介绍城市河道常用清淤技术，为实际施工提供理论支持。1底泥主要危害水体黑臭的一个重要原因是底泥污染，黑臭水体治理的重要手段是河道清淤，而河道清淤底泥如何处理是制约河道清淤的关键因素。生活污水的直接排放，降雨冲刷带来的污染，管网处沉积物的降解等等，这些不利影响最后都集中在河道的底泥中，使底泥受到严重污染。污染底泥的黏土颗粒含量多，含水量高，成分较为复杂且强度很低，重金属含量高，有明显臭味，其不仅破坏了水体的生态系统，引发水体的黑臭，也减弱了河道的行洪能力，增加了城区洪涝灾害风险，严重影响了市民的居住环境。2城市河道清淤施工工艺2.1施工流程根据城市河道清淤项目的特殊性，城市河道清理
8、总体思路为：河道旁公共设施（如人行道、绿化带等）的拆除堤岸保护临时施工道路修建清理、打捞河道垃圾临时道路拆除公共设施恢复。2.2施工方法2.2.1围堰施工围堰的施工质量，对现场建筑质量以及施工安全与工期的影响都非常重要。围堰质量的关键，在于围堰的工程基础和对作者简介：王青峰（1990.5），男，工程师，主要从事市政项目。10河南水利与南水北调 2023年第2期水生态文明围堰渗漏水是否能够处理得当。围堰的建设中既要确保工程现场顺利的施工，又要确保河流顺利地排水，充分考虑到当涨潮与洪峰值同期出现时河流水位急剧上升的极端情形，围堰施工长度拟控制在100200 m，两侧可以采用沙袋垒筑，中间填补阻水性
9、较好的黏土或黄土等。沙袋在垒筑时必须保证排列密实、整齐，相互咬合。2.2.2驳岸与围堰连接处的处理当前很多城市河道现存驳岸挡土墙都为砌体结构，这就存在一个问题，即在其连接处及挡土墙后易渗水出来。为保证其质量，在实际工程项目中可在驳岸和围堰连接处，先拆除一个大约五米长的驳岸挡土墙，将围堰体直接和墙后的土体相连，这样隔水效果会有显著提升。待这段围堰体内的施工项目全部施工完成后，再对这段驳岸进行恢复建设。2.3河道清淤目前国内城市河道的清淤方式大致可分为三类，分别为排干清淤、水下清淤和环保清淤。2.3.1排干清淤此方案主要针对水流量较小的河道（没有防洪、排涝、航运等功能）。通过机械设备把河道里的水排
10、干后可以选择干挖清淤或水力冲挖清淤。干挖清淤干净，施工质量容易把控且技术门槛不高。水力冲挖清淤作业简易，运输便捷，且施工成本也较低。2.3.2水下清淤水下清淤原理主要是将清淤装置装于船上，并以船为作业平台在水面上自由地完成底泥清理和运输工作。其涉及的仪器设备较多，大致包括抓斗式清淤、射吸式清淤、普通绞吸式清淤、潜吸式清淤、铲斗式清淤、链斗式清淤等。2.3.3环保清淤环保清淤基本着重于两点，一是改善水体水质；二是在清淤过程中尽可能降低对水体环境造成的影响。目前环保清淤最常见的方式为环保绞吸式清淤，对清淤量较大的大、中、小型河道都可应用。此外，还有密闭回转斗轮挖泥设备和螺旋式挖泥设备，这两类机械设
11、备都能很好地控制扰动和扩散现象，对周围水域污染极小。而新型的气动泵挖泥船，也是属于环保清淤的方式，但这种方式对设备技术性要求较高，相对来说清淤效率较低，运行成本较高。3工程实例3.1工程概况宁德市东湖塘北港河段，全长约2.06 km，起点长兴城C区，由小东门溪、南际溪汇合处向东湖塘呈喇叭状逐渐扩大，两岸岸线最窄约32 m，头部出口宽度约240 m，总面积约10.80万m2。经初步勘察，此次清淤河段上游约360 m为硬底河段，下游约1 697 m为软底河段，污染底泥层的厚度0.801.80 m，多在1.201.50 m。根据排洪排涝要求，结合现场实际情况，此次清淤硬底河段清至硬底，软底河段清淤深
12、度1.701.80 m，平均清淤深度约1.20 m。沿线两岸均已建成护岸，类型有浆砌块石挡墙，混凝土挡墙，土质自然护岸等，沿线两岸坡顶为市政道路。近年来，由于社会经济快速发展，河域两岸部分污染物源得不到高效处置而径直排入东湖塘北港水域，加之临河市民随手抛弃垃圾，导致河底淤泥堆积，水域发黑发臭，对河域沿线市民日常生活、工作产生了较大的影响。河道治理的必要性以及紧迫性日益凸显。3.2重难点分析此工程位于宁德市城市中心，周边居民多，车流量较大，施工干扰大，组织协调难度大，选择合适的清淤方式及做好组织协调和施工配合十分重要。此工程暗涵清淤涉及密闭空间作业，暗涵内的有毒有害气体以及恶劣的环境对施工造成极
13、大影响。所以暗涵段的通风设施如何设置及暗涵段清淤方式的选择十分重要。淤泥外运容易造成道路和周边环境的污染，因此需要安排清洁人员对土方车和道路进行冲洗清扫，做到文明施工。3.3施工工艺该工程清淤自上游至下游进行，可分为3种清淤类型，分别为明渠段、软底河段和暗涵段。其基本工艺流程见图1所示。3.3.1明渠段和暗涵段清淤施工此次施工采取分段围堰清淤方式，在围堰及导流系统形成后，将高压抽水泵分别放置在围堰范围内的下游进行抽水，放置12台22 kW污水泵口径200 mm（依据实际情况可增加），抽水时检验围堰漏水情况，开始抽水速度要慢，使其逐渐承受水压力完成预变形，防止抽水过快围堰坍塌。抽水至水位标高高于
14、淤泥面10 cm即可，使淤泥上方覆盖少量河水，同时撒生石灰，尽量减少黑臭淤泥对周边居民造成的影响。明渠清淤段河水降排到位后浮泥40 cm厚，采用人工配合冲吸联合车将淤泥稀释成泥浆由冲吸联合车装车运输至大门山干化场，稀释比例为1：2（泥：水）；其余淤泥采用人工配合水上挖掘机及长臂挖掘机装车运输至大门山干化场；河床底部整平后余下泥浆采用冲吸联合车装车运输至大门山干化场。所有淤泥运输至大门山淤泥干化场后添加药剂干化处理后外运图1清淤施工工艺流程图施工准备围堰施工导流施工通风照明抽排水驳岸支护清淤施工泥浆运输河底铺砌河床验收围堰拆除淤泥干化及外运11河南水利与南水北调 2023年第2期水生态文明至指定
15、淤泥消纳点。暗涵内清淤因机械无法作业，全段采用人工配合冲吸联合车装车运输，淤泥稀释成泥浆由冲吸联合车装车运输，稀释比例为1：2（泥：水）。因暗涵中存在大量H2S、CH4、CO等有毒有害气体，所以利用暗涵洞口作为通风口，结合涵洞内情况铺设通风管道，安装通风设备及污气收集处理设备，通风设备采用2025 kW吹吸高压气环泵，每小时可供2 050 m3的风量。施工时由上游往下游施工，防止发生回淤。人工清捞时要做好安全防护，清掏的杂物装袋后集中在暗涵进出口附近，再使用吊装设备将其吊至路面，最后使用自卸车运至指定地点。暗涵内的建筑垃圾、生活垃圾采用人工装袋清理。3.3.2软底河段清淤施工由于此段为软底河段
16、，需采取驳岸加固措施，清淤后进行河底换填及铺砌。其整体施工工艺同上，采用人工配合冲吸联合车将淤泥稀释成泥浆由冲吸联合车装车运输；其余淤泥采用人工配合水上挖掘机及长臂挖掘机装车运输；河床底部整平后余下泥浆采用冲吸联合车装车运输。需要注意的是要采用水上挖机及人工配合，沿河进行松木桩驳岸加固施工，施工前需人工采用塔尺等测量工具，测量出现状河道高程及水平距离等参数要求，防止松木桩施工期间标高及水平距离等。4结语随着城市的发展和人们对环境要求的日益提高，河道清淤工作日益重要，具有明显的生态效益和防洪效益。清淤工程实施后河道的水质有了改善，河道的生态环境得到保障，防洪能力也得以提升，目前中国河道清淤的需求巨大，还需不断地提高清淤技术以更好地适应社会发展。参考文献：1 段丽娟.城市河道污染生态治理的重要性及策略 J.现代企业，2021（11）：162-163.2 林茂森，王殿武，刘玉珍，等.论城市河流健康与城市发展的关系 J.沈阳农业大学学报（社会科学版），2015，17（3）：331-336.3 王迅，夏超，陈新峰，等.基于价值工程理论的水利清淤工程分析 J.低碳世界，2020，10（8）：153
