河道疏浚技術(shù)在河道整治中的應(yīng)用研究

李長雨

(連云港市灌云縣侍莊水利服務(wù)站，江蘇 連云港 222200)

0 引 言

隨著農(nóng)業(yè)建設(shè)規(guī)模逐漸擴大，我國對河道灌溉的依賴越來越強，疏浚河道不僅能夠保護河流的生態(tài)環(huán)境，更能為農(nóng)田水利建設(shè)提供堅實保障。由于生態(tài)環(huán)境復雜，人類活動頻繁，中國境內(nèi)河流普遍存在河道淤積問題。以黃河流域為例，其流域面積達79.5萬km2，其中水土流失面積高達43.4萬km2，超過55%的流域存在嚴重的水土流失問題，這使得黃河泥沙的淤積率占世界河流中的第一，同時黃河河床不斷抬高，在部分地區(qū)出現(xiàn)的“地上河”問題也顯示出治理河道淤積的重要性。河道淤積會導致河床抬高、洪水宣泄不暢、調(diào)蓄能力弱化等多種問題，必須借助現(xiàn)代化的疏浚技術(shù)加以解決[1]。

1 河道疏浚技術(shù)概述

河道就是河流流經(jīng)形成的路線，具有通航灌溉、防洪防旱多種功能，更是自然生態(tài)景觀的重要組成，有著重要的經(jīng)濟和社會價值。然而，受到各種自然因素和人為因素的影響，河道淤積問題越來越嚴重，為了保障河道的生態(tài)功能，降低河道淤積的不安全性，各地開展河道疏浚工程。作為河道治理的主要措施，河道疏浚主要是通過開挖清淤的形式來疏通河道，以加高堤防、挖寬、挖深河道的形式來清理淤泥，并提高河道的通航和灌溉效率。目前采用的河道疏浚技術(shù)主要有人工開挖、機械挖掘兩種，挖掘機、挖泥船等設(shè)備有著廣泛的應(yīng)用[2]。其中機械挖掘主要分為干作業(yè)和水下作業(yè)兩種，施工人員會根據(jù)河道淤積的程度、當?shù)氐淖匀画h(huán)境和施工環(huán)境來確定施工方案，并開展相應(yīng)的河道疏浚測量和質(zhì)量管理工作。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，河道疏浚技術(shù)正在邁進自動化、智能化的發(fā)展方向。

2 河道疏浚技術(shù)措施

2.1 水力沖挖疏浚

水力沖挖疏浚主要采用高壓水槍沖挖河道淤泥的形式。河底淤泥和雜物經(jīng)高壓水槍沖擊變成泥漿，再經(jīng)專門的管道排出，通過修筑管道并連接棄泥廠，河道疏浚產(chǎn)生的泥漿能夠被源源不斷地向外運輸。但水力沖挖疏浚對河道條件要求較高，不僅需要事先排出積水，清理河床雜物和垃圾，還需要設(shè)置相應(yīng)的管道。而且由于河道情況復雜，對于淤泥中的雜物難以完全清除。如果斷水作業(yè)，對區(qū)域內(nèi)水資源調(diào)配也會產(chǎn)生一定影響，這給河道疏浚工作帶去了一定挑戰(zhàn)。

2.2 挖掘機疏浚

挖掘機疏浚也是河道疏浚技術(shù)的一種，挖掘機在斷水的情況下開展作業(yè)，需要施工人員事先修筑攔河壩并排除積水。而為了提高工程效率，最大程度降低河道對設(shè)備的不良影響，還需事先對河道中的雜草、廢渣等進行清理。在施工過程中，陸運汽車隨時將挖掘出來的淤泥運輸出去，這種施工不需要設(shè)置臨時泥庫，只需汽車按方案裝載到固定的棄泥場。但為保證施工環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性，還需要做好河道的排水和堤壩的加固工作，只有在保證河道底部干燥的基礎(chǔ)上，才能有序開展河道疏浚施工。就實踐操作來看，挖掘機疏浚具有操作靈活、運輸方便、成本較低的優(yōu)點[3]。

2.3 人工疏浚

人工疏浚是傳統(tǒng)河道疏浚所采取的主要形式，主要通過人力開挖，其工程量大，時間和人力成本高昂，且適用范圍較小，主要是針對一些小型河道疏浚，隨著技術(shù)的發(fā)展，人工疏浚逐漸被機械疏浚所替代。

2.4 挖泥船疏浚

挖泥船疏浚屬于水上作業(yè)，與挖掘機疏浚相比在操作時間和便利度上都占據(jù)一定優(yōu)勢。挖泥船作為大型的疏浚設(shè)備，能夠長時間持續(xù)施工，且其受到的天氣、河道水位的影響小，能夠持續(xù)開挖，工程效率較高。但挖泥船疏浚施工受橋梁管線的影響較大。當橋梁高度較低時挖泥船往往需要借助起重機進行吊移，這就使得挖泥船在城市區(qū)域的河道疏浚中受到一定限制。而且，挖泥船需要在較寬的河道開挖，河道寬度最窄不得少于10m，在施工時，需要預(yù)先挖出塊石、沉船等雜物，并實施分層、分區(qū)域施工。其類型有絞吸式、鏟斗式、抓斗式等多種挖泥船。

3 河道淤泥處理措施

3.1 底泥固化技術(shù)

底泥固化在河道疏浚淤泥處理中是最常見的處理措施。通過就地取材，河道淤泥被做成護岸材料添加到堤壩和邊坡中，這種自然過渡的方式最大程度上減小了河道疏浚施工對區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的影響，當對河道的邊坡進行修復后，在淤泥的輔助下，原岸的土壤得到了良好的保護，其透水性和透氣性較強，不僅提高了坡岸的穩(wěn)定性，還能夠抵御外界的侵蝕。而且，底泥固化是現(xiàn)場即時施工，能夠迅速地處理疏浚產(chǎn)生的淤泥，加固的效果理想，施工成本較低，還能充分利用自然資源，解決運輸和再加工產(chǎn)生的環(huán)境問題。需要注意的是在運用這種處理技術(shù)前，施工人員要對于淤泥的污染物成分進行測量，并開展好清污工作，以減小污染物的影響。

3.2 淤泥焚燒

部分河道生態(tài)環(huán)境惡劣，開展河道疏浚后產(chǎn)生的黑臭淤泥并不適合回填加固或者制作肥料，對這種淤積物采取的解決措施主要是進行焚燒。由于黑臭淤泥受到污染，會對河道附近的生態(tài)環(huán)境造成惡劣的影響，因此需要及時進行焚燒。通過焚燒，淤泥中的有機質(zhì)和有害物質(zhì)、病菌等被高溫破壞，淤泥的體積大大減小，而淤泥中的黏土作為優(yōu)質(zhì)的建筑原材料就能被回收和利用。除了河道疏浚施工方進行焚燒外，還可以和熱電廠、水泥廠等合作，利用余熱發(fā)電或者開展其他能源生產(chǎn)活動。一般來說，淤泥焚燒主要針對嚴重污染的河道，施工人員要開展科學嚴謹?shù)臏y量工作以確定焚燒方案。

3.3 淤泥肥田

河道淤積物以淤泥為主，其富含各種營養(yǎng)物質(zhì)，是制作肥料的優(yōu)質(zhì)資源，對此，應(yīng)當結(jié)合當?shù)氐沫h(huán)保政策和農(nóng)業(yè)需求，適當利用淤泥以肥田，供園林綠化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用。要將挖掘的河道淤泥做生態(tài)化處理，在相關(guān)技術(shù)的輔助下制作有機肥料，供疏浚區(qū)域周圍的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者城市綠化建設(shè)使用。在對淤泥做除臭和干化處理后，其中蘊含的水分和有害物質(zhì)將會大大減少，其體積不斷縮小，便于運輸，相關(guān)部門還可以組織肥料加工，制作商品肥販賣，從而節(jié)約疏浚的成本，提高工程的經(jīng)濟效益。

3.4 加高加固堤防

通過淤積干化，河道的淤泥體積減小，同時其含水量降低，是加高加固堤防的完美原材料。施工人員可以在淤泥中添加固化材料，從而提高淤泥的凝結(jié)力，對堤防進行加固，以實現(xiàn)廢物的再利用。在實踐中，受到淤泥性質(zhì)的影響，對固化材料的選擇和使用都十分有限，且其成本較高，對此還需要繼續(xù)開展相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)化工作。在實踐運用中，也要根據(jù)當?shù)氐牡谭澜ㄔO(shè)情況合理地進行選擇和使用。此外，將淤泥用作填塘處理也是重要的回收方向。隨著各地退漁還林政策的推行，河道疏浚的淤泥還可以用作填塘，不僅有利于恢復林業(yè)生產(chǎn)，還能解決河道疏浚產(chǎn)生的土方占用耕地問題。

4 疏浚測量和疏浚驗收

為了開展好河道疏浚工作，關(guān)于疏浚的測量和后期驗收非常有必要。在治理河道淤積時，工程人員需要預(yù)先對河道進行測量，疏浚測量一般包括施工控制系統(tǒng)、疏浚河道中心線確定、對水上水下地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)控分析等多個部分。在測量過程中，施工人員需要確定疏浚河床的淤積量，從而制定嚴密的方案，并選擇疏浚技術(shù)及方式。而關(guān)于河道水深的測量是河道復測的重要內(nèi)容，為保證疏浚方案的科學性，一般在施工前、施工中和施工后采取的測量方法和標準應(yīng)當保持一致。河道疏浚工作完成后的驗收工作也是至關(guān)重要的，必須按照現(xiàn)行的技術(shù)標準和法律標準嚴格執(zhí)行。此外，對于疏浚工程挖掘的大量河道淤泥等物質(zhì)要作出妥善的處理，通常以底泥固化、淤泥焚燒和淤泥肥田等形式來再利用淤泥。在解決疏浚難題的同時充分利用了資源，減少了河道疏浚的成本，并收獲了更多的社會效益和生態(tài)效益。

5 結(jié) 論

疏浚技術(shù)自古以來便在河道治理中扮演著重要的角色，其工程量龐大、花費時間長，在設(shè)計開展疏浚工程時應(yīng)當充分考察治理地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，并從技術(shù)、經(jīng)濟和安全性等多個角度做出考量。為了鞏固河道疏浚的成果，多地針對河道淤泥治理采取了一定措施，通過底泥固化、淤泥焚燒、淤泥施肥等多種措施保證了河道疏浚目標的實現(xiàn)。未來，政府要繼續(xù)提高對河道疏浚工程的重視程度，在恢復河道基礎(chǔ)功能的同時減小對當?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的影響，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。