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河道清淤疏浚的施工技术应用分析

2017-05-30季光明

科技尚品 2017年1期
关键词:清淤技术应用河道

季光明

摘 要:近年来随着污染的加剧,污水处理厂大量投产运行,污泥的产量也大幅度增加,早在2011年我国的污泥(干质量)就高达千万吨,且现在每年的污泥量都在以百分之十几的速度递增。化工排放、人口增多、城市扩大、气候变暖、水土流失、工程建设等各种问题导致河道泥沙严重淤积,造成行洪不畅、水质量差,并进一步导致我国水利面临洪涝灾害加剧、水资源短缺、水生态环境恶化等诸多问题。本文对现有河道形成於堵的原因进行了分析,探讨了河道清淤疏浚的施工技术,并采用固结脱水一体化技术及设备对河道的淤泥进行合理化、资源化、无害化、经济化处理,这样不仅可以达到疏浚河道的目的,还可以实现对污染废弃物资源化再生利用,避免在清理过程中造成二次污染。

关键词:河道;清淤;施工;技术应用

引言

自古以来,人们一直采用挖采清淤的方法进行河道疏通,但随着经济的发展,大环境的变差,污染加剧、水土流失、植被变差、城市化建设等各种原因导致河道淤堵速度加快,污泥中的微生物生长繁殖加剧,毒害物质增多,淤泥的处理难度加大,传统的淤泥处理方法已不能满足现有河道清淤疏浚的要求。本文从清淤和疏浚两方面入手,浅谈如何进行河道清淤施工,以及通过现有的专利技术让河道的废泥再利用变废为宝。

1 河道清淤的重要性

河流与人的生活息息相关,一旦河道淤积严重,则会导致河水流通不畅,甚至会直接导致洪水冲破堤坝,威胁到当地居民的生命财产安全。而河道的通畅程度会直接影响到河道的泄洪防洪作用,尤其是每年雨季的时候,对河道流畅程度的要求就更高,所以做好河道的清淤工作直接关系到社会的稳定和经济的发展,只有解决淤堵问题,才能提高堤坝的泄洪能力。并且通过清淤工作可以对河床进行治理,稳定河势,才能让河道发挥其应有的作用,成为人类生产及生活的助力。

2 河道淤积的成因

造成河道淤积的原因有多方面的,如河道自身因素、人口加剧、两岸生活、地球沙化、水土流失、化工等污染物的排放,以及架设桥梁、生活垃圾的排入等多方面的影响,都会导致河道淤积,形成黑河臭河。

(1)城市人口增多。城市的扩大,人流量的增多,大量的城市生活污水直接排入河道,由于城市周边的河道较宽,河流速度缓慢,导致污水中的物质沉降至河床,变成河床淤泥的一部分;

(2)水土流失。水土流失严重,尤其在夏日的雨季,出现短时间大量降雨时,河道开始行洪,则会出现雨水夹杂大量的杂质(地面冲刷的尘土、落叶、两岸的泥土、树枝等)进入河道,形成淤泥;

(3)降尘沉积。自然降尘沉积也是河道淤泥形成的重要原因,自然的尘土直接落入河床形成淤泥,再加上大风扬起的尘土被水面吸附,及河流上游冲刷的影响,让自然降尘形成的淤泥量不容小觑;

(4)河床高低差异。河床的不平整,河流速度的快慢,造成了河床的高低不一致,河面的宽度等问题都会造成河道於堵;

(5)其他原因。化工污染等排出的水,以及因为污染造成水中微生物的生长繁殖,这一原因形成的淤泥也不可低估。

2 河道清淤疏浚施工技术的实操应用

2.1 调研勘察

河道清淤疏浚工程的工序较为复杂,在施工前一定要做好调研勘察工作,对河道情况进行测量放样,摸清河道情况,优化工程设计。具体勘察工作如下:

(1)组织专业的测量小组进入现场,对河道的不同点进行测量,绘制出河床的模型及河床切面图形;

(2)对淤泥样品进行化学成分分析和物理性能检测,检测污泥的成分及水质的情况,并以此判断出污泥的处理方式;

(3)对水流速度、周边农田、居民居住、道路、电力设施等状况进行信息收集;

(4)对施工现场进程道路情况和负载能力进行清查,并规划出能够便于运输的路程。

2.2 明确方案,开始准备

根据上述所收集的河道基本信息,制定严格的施工方案,并根据方案选择合适的技术,做好准备工作。一般情况下,河道在长期形成的过程中会有比较多的沉积,而且因为河道两岸土质等问题,导致河道淤积情况以及淤泥的成分都是不一样的。实践施工中应通过对河道基本情况的调查,选择适合的清淤方式和完善的清淤设备,并根据设备对电源、道路等情况的需求做好准备。

(1)合理选择清淤设备和清淤方式。在通过测量得到有效的清淤深度和位置后,采用专用设备进行环保清淤。现在采取比较多的是螺旋式挖泥装置和密闭旋转斗轮挖泥设备,我国所使用的清淤设备大多是在普通挖泥船上对某些挖泥机器进行改造,并配备先进的定位和监控系统,以提高疏浚精度,减少二次污染,满足清淤需求。同时,施工实践中,根据不同河道淤积的情况采取不同的清淤方式及辅助清淤方式。现今的方法有很多:如干河疏浚(对于没有防洪、排澇、航运功能的流量较小的河道,采用在河道施工段构筑临时围堰,然后将河道水排干后进行干挖或者水利冲挖的方法进行处理)、水下清淤(将清淤设备装载在船上,通过管道进行淤泥运输),也有依靠水本身的速度力量等进行疏浚及根据於堵的严重度和於堵的成分采取爆破的方式进行局部疏浚的;

(2)施工设计。根据河道周围情况进行具体施工安排,包括设计绘制施工图纸;再根据河道不同地方河床的不同情况进行施工工作的设计。包括对附近电源要架设的电力线路路径、长度等指标进行明确,工程指挥点和相应场地的选取,运输交通道路的规划,淤泥排放管道的规划,淤泥处理池的选址和打造,泥浆现场处理再利用场地的设置;

(3)施工准备。根据工程量的大小及施工的相关要求,进行工程所需人力、设备、材料、挖泥船等要素及物资的准备。

2.3 质量控制,严格避免出现二次污染

在工程施工期间需要做好严格的保护工作,特别是周边环境的保护需要周密详细,避免在对河道清淤疏浚的过程中出现泄漏、跑沙的情况。同时,在整个工程管理过程中,各级水利部门必须把质量管理贯穿于工程的设计、施工、验收等每一个环节。具体施工安排如下:

(1)采取招投标的方式进行各方人员的选取,对工程实施工程质量监理制和项目法人制,实现质量管理的全面覆盖;

(2)在远离居民区的地方建造排泥场,对排泥现场的施工布置进行严格的规范;

(3)当地的水务局环保局等应成立专门的工程验收考核小组,对工程质量进行检查督促,并采用专业的设备和仪器进行反复检查,以保证质量。

2.4 对挖出的淤泥进行生态处理,再利用

经分析疏浚的淤泥大多是细小的颗粒,具有含水量高、透水性差、承载力低、强度增长缓慢、加荷后易变形且不均匀、变形速率大等特点,因此在淤泥的处理上必须通过使用有机的和无机的高分子调理剂对污泥进行调理处理,解决淤泥中的表面电荷和静电排斥等情况。如采用专利“脱水固结一体化”技术将河底的清淤泥浆处理为可利用的工程土,大概流程如下:

(1)泥浆运输。将河底的淤泥采用泥泵及输送管道等方式输送到沉淀池;

(2)泥浆汇聚。将沉淀池的淤泥经格栅设备过滤后流入贮浆池,进行泥浆汇聚;

(3)添加处理。浆贮浆池中含水率80%的泥浆通过泵传输至配浆池,进行添加处理;

(4)泥浆调理。配浆池中的泥浆进行每立方泥浆加入0.01kg的无机高分子调理剂(35%的聚硅硫酸铁PFSS+65%聚合氯化铝PAC)进行调理;然后再加入0.005kg的FSA泥沙聚沉剂进行混合;最后再根据所需工程土的硬度加入5~20kg的HEC高强高耐水土体固结剂并进行混合均匀。

(5)生成泥饼。使用压滤机将配浆池中处理过的泥浆压成淤泥固结土,最后排出清水,得到含水率30%或以下的泥饼,并且将其用作工程用土。

2.5 安全施工,保障人财安全

对施工现场进行严格的安全管理,保证人员和财产安全,一旦出现异常,则应立即停工,通知相关设计单位,并按照设计单位的指导进行处理,除了考虑水流、风向对清淤疏浚工作的影响外还需要考虑以下问题:

①随时关注跨河建筑物(如桥梁等)以及河岸建筑物(如堤坝)的安全,若出现异常,则及时更换方案;

②对河道边坡及河边周围建筑实施松木桩加固工程,借助柴油打桩机进行施工打桩,打桩需注意垂直度的偏差和木桩顶的高度问题;

③在排泥输送管道搭建时注意管线的平坦顺直,避免发生死弯,对接头部件进行紧固严密,要保证不能出现泄漏的情况;

④施工现场进行严格的安全措施规范(如:木桩高程不能过高,打桩机地下站人等),防止发生安全事故。

3 結语

自古以来,河道不仅是重要的交通线,承载着一个地区的生产、生活物资运输,更是城市发展的生命线,与当地经济发展和民生工作有着直接且重要的联系。然而随着社会的发展,生产过程中导致的河道污染日趋加重,河道清淤疏浚已经成为一个广泛关注并亟待解决的问题。实践中,要实现河道清淤,从根本上提高河道水质、排洪能力等,就必须要加强河道清淤疏浚施工技术的深入研究,设计科学有效的清淤疏浚方案,切实的保证施工效果和作业安全,才能达到高效率、低成本确保施工质量和安全的施工。除此,还应建立有效的管理机制和监督系统,对河道排水系统进行全面监督,并加强植树造林,保证河岸的环境、污染排放的控制,定期检查河道沿岸的污水排放、河床淤泥淤积及其清理情况,通过改变人为的影响,以此减轻形成河道於堵的原因,从出发点减轻河道於堵才是根本。

参考文献

[1]彭小娟.浅谈河道清淤疏浚施工技术[J].工程技术:文摘版,2016,(10):32.

[2]毕庆华,黄伟强,冒晓东.河道清淤疏浚施工技术浅析[J].水利科技与经济,2015,(1):108-109.

[3]冯高宇.河道清淤疏浚技术控制措施探讨[J].江西建材,2014,(6):102.

(作者单位:路德环境科技股份有限公司)

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