中小河道疏浚技术及淤泥处理方式

吴华岗

（上海宏波工程咨询管理有限公司，上海 201707）

1 河道疏浚技术

上海地区中小河道众多，规模大小不一，现场条件复杂，单一的疏浚方式无法解决河道所有的淤积问题。选择与河道相适应的疏浚施工技术尤为重要，不仅可以满足河道的基本过流及防洪除涝能力，还可以降低工程投资以及对周边居民的影响，保证边坡、护岸及构筑物安全。常见的河道疏浚技术有水力冲挖疏浚、挖掘机疏浚、挖泥船疏浚以及人工疏浚，下面对4种疏浚技术进行介绍与分析[1]。

1.1 水力冲挖疏浚

水力冲挖疏浚采用高压水枪直接冲挖土体，使之成为泥浆，经泥浆泵打出后再通过排泥管直接连通至排泥场。水力冲挖疏浚前要先修筑拦河围堰，排除积水，清理河床，将砂石、垃圾等清理外运，创造较好的底泥条件，然后开展施工。但河道周边居民较多时，淤泥中依然存在垃圾，如砖块、石块等，施工前无法完全清理，待疏浚施工完毕后，由人工清理垃圾。水力冲挖疏浚由于采用断水作业，势必会对区域的引调水造成影响，故采用水力冲挖疏浚的宜选择规模小、长度短、对区域引调水及防洪除涝影响小的河道。村级河道由于进场道路窄，现场条件复杂，大型施工机械无法进入等限制条件，在疏浚方式选择上，水力冲挖疏浚最为合适。水力冲挖疏浚施工季节宜选在非汛期，上海地区一般为当年10月到次年1月。由于上海地区经济较为发达，城镇化发展快，临时泥库的选址较为困难，尤其城镇区域，基本无临时场地堆置淤泥，此种情况下，排泥管可直接连通至泥驳或槽罐车，然后运至指定弃泥场。优点：施工设备小，进出场方便，场地要求低，控制精度高，可避免超挖、欠挖情况，造价较低。缺点：施工设备对底泥的适应条件较差，容易发生堵管；施工前排空河水，易造成河道边坡、护岸结构以及两岸构筑物倾斜、滑移甚至坍塌。

1.2 挖掘机疏浚

挖掘机疏浚同样采用断水作业，施工前先修筑拦河围堰，排除积水，然后清理杂草、废渣、垃圾等杂物。施工过程中，配自卸汽车运至指定弃泥场，无需设置临时泥库。为保证边坡稳定和周边构筑物安全，必须时时监控，层层开挖，层层排水，设置排水沟和集水井进行排水，同时切断周围的明水水源流入河道，保证底部干燥，避免塌方。排水沟随挖随设，层层下挖，层层设置排水沟和集水井，放置水泵，及时将地下水排除，达到降排水目的。优点：控制精准，操作灵活，运转方便，行驶速度快，造价较低。缺点：进场道路要求高，河道位于村宅内，其道路狭窄、复杂，挖掘机械进场困难；雨天或河底承载力较差河道，机械易沉陷。

1.3 挖泥船疏浚

挖泥船疏浚与水力冲挖疏浚、挖掘机疏浚方式不同，属水上作业方式，可不断流施工，不受河道水位、天气、气候等因素影响。但受跨河桥梁、管线等影响较大，桥梁、管线底高程较低时，挖泥船、泥驳等无法通过，需采用起重机械进行吊移。另外挖泥船疏浚对河口宽度也有一定要求，最小不宜小于10m。挖泥船种类较多，在上海地区较为常见的有绞吸式挖泥船、铲斗式挖泥船、抓斗式挖泥船，其中以铲斗式挖泥船最为常见[2]。挖泥船疏浚施工前同样需将河道内的杂物、块石、沉船等挖出，用泥驳运至指定地点。施工过程中为保证施工质量，采用分条、分层施工，以防超挖、欠挖。泥驳配合运输，泥驳大小与挖泥船的方量成正比，上海地区中小河道疏浚过程中，常见的挖泥船规格有0.3m3和0.5m3两种，与之匹配的泥驳分别为20m3和65m3，具体参数如表1所示。优点：不影响区域引调水以及防洪排涝，对区域交通以及人民生活影响小，挖泥以及运泥量大。缺点：船舶对吃水深度及净空高度要求高，施工精度相对偏低，机械易碰擦现有护岸，对护岸的结构安全有影响，造价较高。

表1 常用挖泥船对比表 单位：m

1.4 人工疏浚

人工疏浚工艺较为古老，现在河道整治过程中应用较少。但上海地区中小河道中依然存在一些施工机械、设备无法进入的河道。以上海市新场镇南六灶港为例，南六灶港位于新场镇的古镇区域内，河口宽6m，护岸结构时间久远，为无桩基干砌块石结构，两岸以民房和古建筑为主，且临河而建，周围道路狭窄，仅可人行或者非机动车通过。此情况下，挖掘机和挖泥船均无法进场施工，断流施工采用水力冲挖方式，势必造成护岸失稳，影响房屋和古建筑安全。为解决以上问题，采用古老的人工疏浚方式可行，既可水上作业，又可疏通河道，提高河道过流以及防洪除涝能力。优点：不影响河道护岸以及两侧构筑物安全。缺点：造价高、效率低。

以上4种疏浚方式各有其优势和劣势，在工艺选择上，不仅要从河道规模、进出场地条件、工程造价等客观因素方面考虑，也要从减小对周边居民以及生态环境的影响等方面考虑。虽然河道疏浚适用于所有的“问题河道”，但在现如今河道黑臭、水质差问题突出的情况下，河道疏浚不能“眉毛胡子一把抓”，必须分别、分类处理。疏浚施工前，需做好底泥污染调查，明确疏浚范围和疏浚深度，同时进行底泥检测，对已被污染的底泥需优先、快速进行清理，以降低内源污染负荷，避免底泥污染物向河道释放。另外，对黑臭河道原有水体做好存储和净化措施，不可随意向其他水体排放，还需注重对水生生物的保护；施工结束后回水水质应符合上海水功能区划对河道所在地的水质指标要求。河道疏浚产生的淤泥仅是简单堆置，不仅占用大量土地，还会对周边环境造成影响，如何对淤泥进行合理的处置以及再利用，就成为一道难题。

2 河道淤泥处理方式

上海各区每年都有大量的河道整治、河道疏浚项目，在项目的实施过程中都有大量淤泥产生。目前，上海各区在项目中所产生的淤泥大多采用外运的方式，而外运的距离也越来越远，导致工程投资大大增加。另外，黑臭河道中产生的被污染淤泥，大部分治理措施为外运堆置，无法从根本上消除淤泥的污染物。文章针对淤泥处理和利用提出了以下几种处理方式。

2.1 底泥固化技术

底泥固化技术，即就地取材利用原有河道的淤泥加上一定配比的固化剂，搅拌后直接作为护岸材料进行施工，使护岸与原土壤底质有自然的过渡，修复后边坡拥有良好的多孔透水性、生态亲和性，并且提升河流岸坡结构的整体稳定性和抗侵蚀能力。该技术采用现场机械化工作，具有施工时间短、材料成型速度快、本土植物恢复速度快、效果好等特点。底泥固化技术符合可持续发展要求，不仅解决了淤泥的二次污染的环境问题，同时使固体废弃物、河道底泥创造一定的经济价值，一举两得。其核心技术是原位底泥资源化技术，它针对河道区域原位土壤和底泥的状况分析及工程需求，运用高性能淤泥土固化剂来达到土壤结构强度优化以及实际工程应用，同时满足水利工程、环保工程建设需求。但该技术要求施工前对底泥污染物进行分析检测，确定底泥污染物的组成和成分，再针对污染物组成及成分配制特定的药物制剂，然而在底泥污染物的成分和组成较为复杂的情况下，配制特定的药物制剂难度较大，所以底泥固化技术适用于污染物较为单一或组成简单的底泥。

2.2 淤泥焚烧

黑臭河道中被污染的淤泥直接填埋，势必造成二次污染，而淤泥焚烧可以破坏全部有机质，杀死病原菌，并最大程度减少淤泥体积。淤泥焚烧灰的主要成分是黏土，可以作为建筑材料使用。淤泥焚烧具有减量化、无害化等效果，并且对外界环境影响小。淤泥焚烧可以与热电厂、水泥窑、生活垃圾等协同焚烧，不仅可以利用热电厂、垃圾焚烧厂余热作为干化热源，还可以利用其已有的焚烧和尾气处理设备，以节省投资和运行成本。由于淤泥焚烧成本高、处理量小、大面积推广比较困难，因此现阶段的应用以处理被严重污染的淤泥为主。

2.3 淤泥肥田

在杂质较少、富营养化重的河道，可采用水力冲挖疏浚方式，直接将淤泥输送到农田，进行土壤改良；或集中堆放于岸边，待水排干，稍加干涸后将淤泥填于农田。此处理方法可以使部分农作物产量增加明显，但该方法对淤泥质量要求较高，需对淤泥成分进行分析，确定符合农作物生长要求后方可实施，同时该方法对淤泥所填高度和湿度都有严格的要求，淤泥过高或过干，都会导致植物窒息死亡，起到相反的效果，且受季节限制，冬季最为适合[3]。

2.4 加高加固堤防

加高加固堤防是淤泥利用较常见的方法之一。将河道淤泥堆放到河道两岸的空地处，待淤积彻底晾干后，经平整夯实，用于加高加固河道堤防。此处理方法操作简便，相应成本也较低，在平原河网地区效益较显著。但由于堤防加高、加宽尺寸有限，其解决的淤泥量相对较少。

2.5 淤泥填塘

上海近期大力推行的“退渔还水、退渔还林、退渔还耕”治理项目，其中退渔还林、退渔还耕需要大量土方回填，这样为河道淤泥提供了大面积的处置空间。利用淤泥填塘，既解决了土方堆置占用耕地的问题，又可加固堤防，有利于堤防安全，还能解决退渔还林、退渔还耕的土方来源问题，可谓一举三得[4]。

3 结束语

近年来，随着河道治理力度的不断加大，政府和人民群众对河道的重视程度也随之增强，对河道疏浚和淤泥处理的要求也越来越高。疏浚工程在满足河道的基本功能的同时，还要降低对生态环境和人民生活的影响，选择合理的疏浚技术就成为满足这一要求的重要手段。淤泥处理不仅要做到降低、消除淤泥对生态环境的影响，防止二次污染，还要将淤泥变废为宝，实现资源再利用，使之更好地回馈社会、服务人民[5]。