城市河道環(huán)保疏浚與水利疏浚效果研究

呂前明

摘要：本文以實(shí)際環(huán)境整治項(xiàng)目為例，對城市河道環(huán)保清淤工程的方案和技術(shù)措施進(jìn)行研究與分析，研究表明：環(huán)保疏浚與水利疏浚技術(shù)在城市河道的清淤作業(yè)中表現(xiàn)出良好的處理效果，對促進(jìn)城市河道的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。希望通過本文的技術(shù)總結(jié)，能為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：城市河道;環(huán)保疏浚;水利疏浚

0? 引言

改革開放以后，我國大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，工業(yè)行業(yè)快速發(fā)展，在提高了社會經(jīng)濟(jì)水平的同時，也給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的影響，大量污染水體在未經(jīng)過環(huán)保處理的情況下被排放到自然水體中，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。隨著人們環(huán)保理念的不斷加重，對環(huán)境的治理力度不斷加大，很多城市都采用控源截污等手段控制污染源的排放。對河流來說，雖然污染物的體量得到有效控制，但沉積在淤泥中的污染物還會持續(xù)向水體釋放污染物質(zhì)，影響水質(zhì)，通過環(huán)保疏浚和水利疏浚，能從根本上減少河流內(nèi)的污染源，對改善城市河道水質(zhì)具有非常重要的意義。

1? 研究對象與試驗(yàn)方法

1.1? 研究區(qū)概述

本文將余姚市慈江為研究區(qū)。慈江又名后江，是姚江（史稱慈溪江）的一條支流，位于浙江省寧波市境內(nèi)。慈江發(fā)源于鎮(zhèn)海區(qū)境內(nèi)的小桃花嶺，與汶溪匯合后，經(jīng)化子閘始稱慈江，此后行經(jīng)江北區(qū)慈城鎮(zhèn)，于余姚市丈亭鎮(zhèn)匯入姚江。河流全長28公里，平均河寬60米。相關(guān)資料顯示，慈江河道底部沉積淤泥深度約為1.5m，淤泥中氮含量約為3007mg/kg，磷含量約為720mg/kg。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為分別驗(yàn)證環(huán)保疏浚與水利疏浚的應(yīng)用效果，采取分段試驗(yàn)的方式對兩種疏浚方式進(jìn)行試驗(yàn)，將選擇的河流研究段劃分為六個區(qū)域，其中1#、2#、3#區(qū)域采用水利疏浚方式，4#、5#、6#區(qū)域采用環(huán)保疏浚方式。

目前國內(nèi)城市內(nèi)在對可以封閉的小型河道清淤時，普遍采用干河清淤的水利疏浚方式，該種清淤方式靈活性較強(qiáng)，施工便捷性較高，具體實(shí)施過程中，在河道上游設(shè)置臨時土壩阻斷河水，用吸水泵將土壩阻斷部分的水體排空，再用機(jī)械設(shè)備清楚河底淤泥，挖掘深度為達(dá)到硬質(zhì)土層上0.5m，本試驗(yàn)中總疏浚深度約為0.98m。完成清淤作業(yè)后，挖斷臨時土壩，重新引流，恢復(fù)水位。

選用的環(huán)保疏浚方式試驗(yàn)段優(yōu)異水面寬度較小，邊坡深度較淺，特選用特制小型生態(tài)清淤平臺進(jìn)行試驗(yàn)，以避免對水體造成大幅度擾動[1]。在疏浚之前，需要對河底淤泥中污染物的垂直濃度進(jìn)行檢測，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)將疏浚深度確定為0.64m。詳細(xì)疏浚流程是先利用清淤平臺抽吸河底淤泥，將淤泥過篩，篩除其中包含的雜物、石塊、細(xì)沙等固體物質(zhì);向完成過篩的淤泥中加藥，然后輸送到濃縮箱中進(jìn)行濃縮及澄清;將濃縮箱中的淤泥輸送至調(diào)理箱中進(jìn)行打碎，最后輸送到脫水裝置中分離固體和液體。

1.3? 樣品采集

在環(huán)保疏浚與水利疏浚施工前后分別采用同樣規(guī)格的柱狀采樣器采集不同試驗(yàn)段的淤泥樣品[2]。樣品采集位置統(tǒng)一設(shè)備為距底層淤泥表層20㎝位置，采集樣品為上覆水。柱狀樣上端保留水樣，將兩端用橡皮塞緊后保持垂直放置。在實(shí)驗(yàn)室中對兩種疏浚方式疏浚前后的樣品進(jìn)行底泥和上層水樣的氮、磷靜態(tài)釋放試驗(yàn)。

1.4? 釋放模式試驗(yàn)

采集的樣品在實(shí)驗(yàn)室中放置在20℃恒溫水浴中避光培養(yǎng)。將樣品中已經(jīng)形成分層的上覆水用虹吸法吸出，再將采集的上覆水在過濾后沿內(nèi)壁緩慢加入到采集器中，將最終液面高度與底泥表層距離設(shè)為30㎝，并且標(biāo)注整體高度。將原水樣作為初始試驗(yàn)樣品，后每隔2天在水樣表面下20㎝位置取50ml樣品進(jìn)行水質(zhì)檢測，取樣后用原采樣點(diǎn)的過濾上覆水對采集器內(nèi)水量進(jìn)行補(bǔ)充[3]。

2? 結(jié)果分析

2.1? 樣品中底泥營養(yǎng)鹽去除效果

采用水利疏浚方式后，水樣中總氮濃度由2788㎎/㎏降至7659㎎/㎏，總磷濃度由680.00㎎/㎏降至487.45㎎/㎏;采用環(huán)保疏浚方式后，水樣中總氮濃度由3059㎎/㎏降至1652㎎/㎏，總磷濃度由726.71㎎/㎏降至469.06㎎/㎏。兩種方式都能獲得較好的營養(yǎng)鹽去除效果，緩解河道的內(nèi)源污染壓力[4]。但環(huán)保疏浚方式的營養(yǎng)鹽去除效果較好與水利疏浚方式。通過分析兩種疏浚方式實(shí)行前后表層泥中的營養(yǎng)鹽含量可知，雖然疏浚前磷、氮濃度有所差異，但通過疏浚后各試驗(yàn)段的磷、氮濃度差異很小，說明施工前確定的0.64m疏浚深度已經(jīng)能較好地去除河底淤泥污染層。但兩種疏浚方式相比，水利疏浚方式比環(huán)保疏浚方式的工程量更大。

2.2? 樣品上覆水營養(yǎng)鹽濃度變化

將應(yīng)用兩種疏浚方法前后樣品中上覆水中營養(yǎng)鹽含量做出對比后發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用兩種疏浚方式前，樣品上覆水中營養(yǎng)鹽的含量會隨著時間的推移不斷增加，說明河道底淤泥中的營養(yǎng)鹽會在時間的推移下逐漸向水體中釋放[5]。而通過兩種疏浚方式，樣品上覆水中的營養(yǎng)鹽含量都得到了不同程度地降低，說明以控制外源污染為前提，對河道進(jìn)行清淤處理能有效減少內(nèi)源對水體的污染，清淤疏浚是能改善水質(zhì)的有效方法。

2.3? 樣品中底泥營養(yǎng)鹽靜態(tài)釋放通量變化

將應(yīng)用兩種疏浚方法前后樣品中底泥營養(yǎng)鹽靜態(tài)釋放通量的變化情況對比后發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用環(huán)保疏浚和水利疏浚方式都能顯著減少底泥中營養(yǎng)鹽的釋放通量，且水利疏浚后的底泥中氮的釋放通量比環(huán)保疏浚方式取得的效果更高，但磷的釋放通量則低于環(huán)保疏浚方式[6]。

3? 結(jié)果討論

兩種疏浚方式的疏浚效果衡量標(biāo)準(zhǔn)有所差別，環(huán)保疏浚側(cè)重于清除水體中的污染物，能有效改善水質(zhì);水利疏浚側(cè)重于工程目的融合，在作業(yè)前需要對疏浚深度和底部標(biāo)高進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，并將土方的開外量作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保疏浚方式采用抽吸式清淤平臺開展作業(yè)，在疏浚過程中對環(huán)境的整體影響較小，避免破壞水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，除對河底淤泥進(jìn)行營養(yǎng)鹽的消除，還能對水體中的雜物進(jìn)行有效過濾，對水體中污染物的去除效果好于水利疏浚方式。通過以上數(shù)據(jù)可知，通過環(huán)保疏浚方式過濾的河道底部淤泥靜態(tài)釋放通量較疏浚前有明顯減少，對河道可持續(xù)發(fā)展具有非常積極的促進(jìn)作用。

4? 結(jié)語：

綜上所述，本文以內(nèi)源污染嚴(yán)重的余姚市慈江為研究區(qū)，以在不同區(qū)域中采集水樣的形式，對環(huán)保疏浚和水利疏浚兩種疏浚方式的試驗(yàn)效果進(jìn)行對比，對比內(nèi)容主要包括疏浚前后底泥和水體中營養(yǎng)鹽含量的變化、營養(yǎng)鹽靜態(tài)釋放通量、對水質(zhì)的改善情況等，對比結(jié)果表示兩種疏浚方式各有利弊。水利建設(shè)部門應(yīng)在開展城市河道疏浚工作中，結(jié)合自身?xiàng)l件、河道實(shí)際情況和疏浚目標(biāo)等因素，選擇合適的疏浚方式，通過河道疏浚，改善河道內(nèi)源污染情況，改善河道水質(zhì)，改善城市居民的生活環(huán)境，促進(jìn)城市與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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