城市河道环保疏浚与水利疏浚效果研究

吕前明

摘要：本文以实际环境整治项目为例，对城市河道环保清淤工程的方案和技术措施进行研究与分析，研究表明：环保疏浚与水利疏浚技术在城市河道的清淤作业中表现出良好的处理效果，对促进城市河道的可持续发展具有重要作用。希望通过本文的技术总结，能为相关人员提供参考。

关键词：城市河道;环保疏浚;水利疏浚

0  引言

改革开放以后，我国大力发展经济，工业行业快速发展，在提高了社会经济水平的同时，也给环境带来了严重的影响，大量污染水体在未经过环保处理的情况下被排放到自然水体中，对环境造成了严重的污染。随着人们环保理念的不断加重，对环境的治理力度不断加大，很多城市都采用控源截污等手段控制污染源的排放。对河流来说，虽然污染物的体量得到有效控制，但沉积在淤泥中的污染物还会持续向水体释放污染物质，影响水质，通过环保疏浚和水利疏浚，能从根本上减少河流内的污染源，对改善城市河道水质具有非常重要的意义。

1  研究对象与试验方法

1.1  研究区概述

本文将余姚市慈江为研究区。慈江又名后江，是姚江（史称慈溪江）的一条支流，位于浙江省宁波市境内。慈江发源于镇海区境内的小桃花岭，与汶溪汇合后，经化子闸始称慈江，此后行经江北区慈城镇，于余姚市丈亭镇汇入姚江。河流全长28公里，平均河宽60米。相关资料显示，慈江河道底部沉积淤泥深度约为1.5m，淤泥中氮含量约为3007mg/kg，磷含量约为720mg/kg。

1.2  试验设计

为分别验证环保疏浚与水利疏浚的应用效果，采取分段试验的方式对两种疏浚方式进行试验，将选择的河流研究段划分为六个区域，其中1#、2#、3#区域采用水利疏浚方式，4#、5#、6#区域采用环保疏浚方式。

目前国内城市内在对可以封闭的小型河道清淤时，普遍采用干河清淤的水利疏浚方式，该种清淤方式灵活性较强，施工便捷性较高，具体实施过程中，在河道上游设置临时土坝阻断河水，用吸水泵将土坝阻断部分的水体排空，再用机械设备清楚河底淤泥，挖掘深度为达到硬质土层上0.5m，本试验中总疏浚深度约为0.98m。完成清淤作业后，挖断临时土坝，重新引流，恢复水位。

选用的环保疏浚方式试验段优异水面宽度较小，边坡深度较浅，特选用特制小型生态清淤平台进行试验，以避免对水体造成大幅度扰动[1]。在疏浚之前，需要对河底淤泥中污染物的垂直浓度进行检测，结合检测数据将疏浚深度确定为0.64m。详细疏浚流程是先利用清淤平台抽吸河底淤泥，将淤泥过筛，筛除其中包含的杂物、石块、细沙等固体物质;向完成过筛的淤泥中加药，然后输送到浓缩箱中进行浓缩及澄清;将浓缩箱中的淤泥输送至调理箱中进行打碎，最后输送到脱水装置中分离固体和液体。

1.3  样品采集

在环保疏浚与水利疏浚施工前后分别采用同样规格的柱状采样器采集不同试验段的淤泥样品[2]。样品采集位置统一设备为距底层淤泥表层20㎝位置，采集样品为上覆水。柱状样上端保留水样，将两端用橡皮塞紧后保持垂直放置。在实验室中对两种疏浚方式疏浚前后的样品进行底泥和上层水样的氮、磷静态释放试验。

1.4  释放模式试验

采集的样品在实验室中放置在20℃恒温水浴中避光培养。将样品中已经形成分层的上覆水用虹吸法吸出，再将采集的上覆水在过滤后沿内壁缓慢加入到采集器中，将最终液面高度与底泥表层距离设为30㎝，并且标注整体高度。将原水样作为初始试验样品，后每隔2天在水样表面下20㎝位置取50ml样品进行水质检测，取样后用原采样点的过滤上覆水对采集器内水量进行补充[3]。

2  结果分析

2.1  样品中底泥营养盐去除效果

采用水利疏浚方式后，水样中总氮浓度由2788㎎/㎏降至7659㎎/㎏，总磷浓度由680.00㎎/㎏降至487.45㎎/㎏;采用环保疏浚方式后，水样中总氮浓度由3059㎎/㎏降至1652㎎/㎏，总磷浓度由726.71㎎/㎏降至469.06㎎/㎏。两种方式都能获得较好的营养盐去除效果，缓解河道的内源污染压力[4]。但环保疏浚方式的营养盐去除效果较好与水利疏浚方式。通过分析两种疏浚方式实行前后表层泥中的营养盐含量可知，虽然疏浚前磷、氮浓度有所差异，但通过疏浚后各试验段的磷、氮浓度差异很小，说明施工前确定的0.64m疏浚深度已经能较好地去除河底淤泥污染层。但两种疏浚方式相比，水利疏浚方式比环保疏浚方式的工程量更大。

2.2  样品上覆水营养盐浓度变化

将应用两种疏浚方法前后样品中上覆水中营养盐含量做出对比后发现，在应用两种疏浚方式前，样品上覆水中营养盐的含量会随着时间的推移不断增加，说明河道底淤泥中的营养盐会在时间的推移下逐渐向水体中释放[5]。而通过两种疏浚方式，樣品上覆水中的营养盐含量都得到了不同程度地降低，说明以控制外源污染为前提，对河道进行清淤处理能有效减少内源对水体的污染，清淤疏浚是能改善水质的有效方法。

2.3  样品中底泥营养盐静态释放通量变化

将应用两种疏浚方法前后样品中底泥营养盐静态释放通量的变化情况对比后发现，应用环保疏浚和水利疏浚方式都能显著减少底泥中营养盐的释放通量，且水利疏浚后的底泥中氮的释放通量比环保疏浚方式取得的效果更高，但磷的释放通量则低于环保疏浚方式[6]。

3  结果讨论

两种疏浚方式的疏浚效果衡量标准有所差别，环保疏浚侧重于清除水体中的污染物，能有效改善水质;水利疏浚侧重于工程目的融合，在作业前需要对疏浚深度和底部标高进行科学的设计，并将土方的开外量作为衡量标准。环保疏浚方式采用抽吸式清淤平台开展作业，在疏浚过程中对环境的整体影响较小，避免破坏水生态系统的稳定性，除对河底淤泥进行营养盐的消除，还能对水体中的杂物进行有效过滤，对水体中污染物的去除效果好于水利疏浚方式。通过以上数据可知，通过环保疏浚方式过滤的河道底部淤泥静态释放通量较疏浚前有明显减少，对河道可持续发展具有非常积极的促进作用。

4  结语：

综上所述，本文以内源污染严重的余姚市慈江为研究区，以在不同区域中采集水样的形式，对环保疏浚和水利疏浚两种疏浚方式的试验效果进行对比，对比内容主要包括疏浚前后底泥和水体中营养盐含量的变化、营养盐静态释放通量、对水质的改善情况等，对比结果表示两种疏浚方式各有利弊。水利建设部门应在开展城市河道疏浚工作中，结合自身条件、河道实际情况和疏浚目标等因素，选择合适的疏浚方式，通过河道疏浚，改善河道内源污染情况，改善河道水质，改善城市居民的生活环境，促进城市与自然环境的和谐发展。

参考文献

[1] 郭赟， 黄晓峰， 李海妮，等. 城市河道环保疏浚与水利疏浚效果研究——以无锡市梁塘河薛家浜为例[J]. 环境工程技术学报， 2020， v.10（03）：81-86.

[2] 何邵勇. 环保疏浚技术在城市河道清淤工程中的应用探讨[J]. 城镇建设， 2020， 000（005）：372.

[3] 乔善文， 仲维啸， 尤旺龙，等. 环保疏浚技术在城市河道清淤工程中的应用[J]. 建筑施工， 2019（12）.

[4] 王寅. 环保疏浚残留底泥的产生与管理[J]. 中国水运（下半月）， 2019， 019（011）：117-119.

[5] 周铭浩翻译， 邱静， 洪昌红，等. 水体内源污染及环保疏浚措施研究[J]. 江西水利科技， 2019（4）：290-294.

[6] 黄烁菡， 王婧， 牟聪，等. 高含水率有机质河道底泥压缩性状试验研究[J]. 土木与环境工程学报（中英文）， 2019（5）.

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