水庫(kù)清淤方案比選的探討

張少波

摘要：當(dāng)前水庫(kù)淤積問(wèn)題相對(duì)普遍，給水庫(kù)清淤處理工作帶來(lái)一定困擾，為了解決這一問(wèn)題，結(jié)合某水庫(kù)淤積實(shí)情，從水庫(kù)清淤的重要性談起，對(duì)水庫(kù)清淤工程方案及設(shè)備使用展開(kāi)了詳細(xì)分析，希望能對(duì)水庫(kù)清淤工作帶來(lái)實(shí)質(zhì)性幫助，從而促進(jìn)水庫(kù)清淤工程的順利開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)清淤;方案比選;挖泥船

前言

水庫(kù)在滿(mǎn)足城鄉(xiāng)飲水、緩解旱情、防洪等方面發(fā)揮重要作用。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的大部分水庫(kù)建立于上世紀(jì)下半夜，水庫(kù)設(shè)施存在明顯的滯后情況，再加上一些資源相對(duì)不足，從而使得一些水庫(kù)普遍存在一定的淤積問(wèn)題，這不僅會(huì)降低水庫(kù)的防洪能力，還會(huì)對(duì)周遭的水環(huán)境造成一定的破壞，最終致使水庫(kù)報(bào)廢。因而大面積的開(kāi)展水庫(kù)清淤工作迫在眉睫。

1水庫(kù)清淤的意義

一是擴(kuò)大庫(kù)容，水庫(kù)防洪能力得到提升。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國(guó)內(nèi)很多水庫(kù)由于受到淤泥淤積導(dǎo)致水庫(kù)報(bào)廢，同時(shí)很多報(bào)廢的水庫(kù)因?yàn)槿鄙傩聨?kù)更替在使用階段隱患越來(lái)越多。水庫(kù)淤積不僅會(huì)對(duì)庫(kù)容帶來(lái)一定損失，還會(huì)對(duì)水庫(kù)壩址帶來(lái)一定損害。當(dāng)前國(guó)內(nèi)適于建造壩址的廠址均已使用完畢，若選擇新的壩址還會(huì)對(duì)新的農(nóng)田造成破壞，另外水庫(kù)淤積還會(huì)原始的生態(tài)環(huán)境造成破壞。做好水庫(kù)清淤工作可以有效的改善原始的水庫(kù)狀態(tài)，合理增加水庫(kù)庫(kù)容。二是保護(hù)水資源。隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鄉(xiāng)供水問(wèn)題日益突出，一些地方的水庫(kù)區(qū)域堆積物越來(lái)越多，藻類(lèi)植物大量繁殖，使得水體富營(yíng)養(yǎng)化越來(lái)越嚴(yán)重，進(jìn)而對(duì)附近牧漁業(yè)的發(fā)展帶來(lái)一定危害。另外，結(jié)合這些區(qū)域的重金屬檢測(cè)報(bào)告，可以了解到這些區(qū)域的土壤中存在嚴(yán)重的重金屬超標(biāo)的情況，這種情況下很容易對(duì)水庫(kù)造成二次污染，所以針對(duì)這一區(qū)域開(kāi)展水庫(kù)清淤十分必要。

2工程情況簡(jiǎn)述

本文借助某水庫(kù)概況，對(duì)水庫(kù)清淤方案進(jìn)行比選，希望能選出最佳的清淤方案。某水庫(kù)是長(zhǎng)江流域河道中游的一座水庫(kù)，其清淤工程規(guī)模大、施工期較長(zhǎng)、內(nèi)容單一。某水庫(kù)清淤的主要任務(wù)是確保水庫(kù)正常供水的條件下，將蓄水位中的淤泥清除掉，恢復(fù)某水庫(kù)的興利庫(kù)容。

3水庫(kù)清淤方案比選

根據(jù)當(dāng)前某水庫(kù)淤積情況及淤積物質(zhì)的形態(tài)，需要合理地開(kāi)展清淤工作，確保水庫(kù)的運(yùn)行良好，滿(mǎn)足城市供水、防洪等不同方面的需求。在綜合分析某水庫(kù)實(shí)情后，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕じ黜?xiàng)條件因素，給出了以下幾種清淤施工方案：

方案一：利用挖泥船清理庫(kù)內(nèi)的淤泥。這種方案在技術(shù)上具有一定的可行性，同時(shí)施工難度也不大，在施工的同時(shí)可以確保水庫(kù)工作的正常運(yùn)行，不會(huì)對(duì)水庫(kù)經(jīng)濟(jì)效益造成損失。

方案二：增建排沙洞在某水庫(kù)的左壩上，同時(shí)做好間歇性沖砂工作。

方案三：在某水庫(kù)傍山位置或者在下游具有一定的塵沙條件的地方，進(jìn)行水力沖沙，做好挖泥船采砂與排放工作，并借助機(jī)械設(shè)備做好沙底的清淤工作。

上述方案中，方案二和方案三會(huì)對(duì)水庫(kù)造成一定的破壞，同時(shí)為水庫(kù)帶來(lái)一定的安全隱患。

四：將大西溝輸水管道與某水庫(kù)進(jìn)行連接，減輕庫(kù)容，經(jīng)過(guò)晾曬處理后利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行清淤。這種方案在施工期間水庫(kù)不能發(fā)揮時(shí)效，工程量相對(duì)較大，對(duì)時(shí)間要求比較高，技術(shù)實(shí)施存在很大困難。

結(jié)合某水庫(kù)實(shí)際情況與實(shí)地研究，上述方案中比較適于某水庫(kù)清淤的是方案一，利用挖泥船進(jìn)行清淤，這種方法不僅技術(shù)上可操作，還具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4工程應(yīng)用設(shè)備比選

4.1設(shè)備原理

挖泥船作為水庫(kù)清淤的主要設(shè)備，其主要工作原理為利用水?dāng)y沙，挖掘并傳送水下的土方。利用機(jī)械設(shè)備松動(dòng)水下土方，將水與泥沙混合，形成泥漿，然后借助吸泥管將泥漿吸出，再利用輸泥管將泥漿輸送到濾泥池當(dāng)中。

挖泥船利用橫位系統(tǒng)，將定位樁作為中心進(jìn)行扇形移動(dòng)，在換樁期間進(jìn)行短暫的停留，挖泥船在大部分時(shí)間呈現(xiàn)弧線勻速運(yùn)動(dòng)。挖泥船擺動(dòng)的幅度主要與其吸入的泥漿多少有關(guān)。若泥漿的濃度較高，會(huì)增加設(shè)備的負(fù)荷，相應(yīng)的設(shè)備的運(yùn)行速度也會(huì)減慢;若泥漿的濃度降低，相應(yīng)的設(shè)備的運(yùn)行速度就會(huì)加快。在挖泥船運(yùn)行期間，要隨時(shí)觀察駕駛室的壓力表與真空表，合理控制挖泥船中的泥漿狀態(tài)，保證挖泥船的生產(chǎn)力。

處理好一個(gè)定位樁范圍的淤泥后，在開(kāi)展下一階段的挖泥工作前要進(jìn)行換樁操作。挖泥船借助定位系統(tǒng)、絞刀架等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)挖寬、定位前移等動(dòng)作。

4.2生產(chǎn)特性

在水庫(kù)清淤及河道加寬等處理方面，絞吸式挖泥船和斗輪式挖泥船具有很大的優(yōu)勢(shì)。這種挖泥船可以實(shí)現(xiàn)水下土方的水上操作，通過(guò)陸上施工可完成其他土方機(jī)械不能完成的工程，因此在水庫(kù)清淤方面也十分受歡迎。下表1為不同型號(hào)挖泥船的實(shí)際生產(chǎn)能力：

4.3設(shè)備類(lèi)型

通常情況下用于清淤的挖泥船主要有鏈斗式挖泥船、抓斗式挖泥船、絞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船等，按照不同的操作原理又可以劃分為兩類(lèi)：即水力式挖泥船與機(jī)械式挖泥船。其中機(jī)械式挖泥船的操作特點(diǎn)為借助挖掘機(jī)可以進(jìn)行周期性的切泥、運(yùn)泥、卸泥。這種挖泥船操作起來(lái)比較方便、價(jià)格低廉、在施工階段不會(huì)受到天氣的影響，另外通過(guò)借助當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)，在挖掘階段已經(jīng)能夠很好的控制水中污染物的擴(kuò)散，同時(shí)其在挖除較大體積淤泥物上也有很大的優(yōu)勢(shì)。所以該種設(shè)備在很多大型清淤工程中一直很受歡迎。水利挖泥船主要是由柴油系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、泥漿泵輸泥系統(tǒng)等組成。該種設(shè)備的操作原理是利用水流沖刷中的水利作用開(kāi)展相應(yīng)的土壤挖掘、輸送工作，具體而言，利用水流經(jīng)過(guò)高壓泵形成的壓力，通過(guò)水槍將水柱傳出，對(duì)土體進(jìn)行粉碎、切割，從而使土體溶解、濕化，形成一定的泥漿混合物，然后再利用輸泥管將泥漿輸送到堆土場(chǎng)，最后將泥漿用于其他方面。

5清淤工作總結(jié)

（1）某水庫(kù)清淤工程的開(kāi)展有利于增加水庫(kù)的庫(kù)容，提高水庫(kù)的整體防洪能力，另外在保護(hù)水資源，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面也有十分顯著的作用;（2）要充分利用水庫(kù)淤積物，發(fā)揮其實(shí)際效用，另外也要做好淤積物的處理，避免其對(duì)環(huán)境造成污染;（3）在水庫(kù)清淤的范圍內(nèi)一定要確保大壩的安全穩(wěn)定，同時(shí)還要保證水庫(kù)的水質(zhì)不會(huì)受到施工的影響;（4）要結(jié)合水庫(kù)的實(shí)際情況合理選擇清淤設(shè)備，在設(shè)定的方案中選擇效益最佳的，避免影響施工效益;（5）建立水庫(kù)清淤處理長(zhǎng)效機(jī)制，確保水庫(kù)清淤成效。水庫(kù)淤積原因復(fù)雜，不同區(qū)域存在較大差異，因此為了更好的進(jìn)行水庫(kù)清淤，可以建立水庫(kù)清淤管理機(jī)制，同時(shí)借助一定的經(jīng)濟(jì)、法律、技術(shù)等手段，合理政治水庫(kù)淤積。

結(jié)語(yǔ)

水庫(kù)清淤作為促進(jìn)水庫(kù)工程健康發(fā)展的重要工作，在水庫(kù)運(yùn)行階段十分重要。在做水庫(kù)清淤工作前一定要對(duì)水庫(kù)的淤泥狀況、清淤設(shè)備、方案等進(jìn)行全面分析，選出最佳的施工方案來(lái)進(jìn)行清淤施工。水庫(kù)清淤工作的順利開(kāi)展，不僅可以緩解城市的用水緊張問(wèn)題，還能促進(jìn)水庫(kù)的全面發(fā)展，另外還可以為后續(xù)的水庫(kù)的清淤施工提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)

[1]郭曉晶. 皎口水庫(kù)清淤方案設(shè)計(jì)[J]. 山西建筑，2014，40（20）：259-260.

（作者單位：浙江省正邦水電建設(shè)有限公司）