河道疏浚技術(shù)在河道整治中的作用探析

收稿日期：2023-12-10

作者簡(jiǎn)介：陳琳（1987—），女，甘肅平川人，工程師，研究方向?yàn)楹拥拦芾砼c河道采砂與建設(shè)。

摘 要：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，河道環(huán)境的惡化問(wèn)題凸顯，污染與淤積成為制約水域可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。基于河道整治現(xiàn)狀，深入分析了疏浚技術(shù)的機(jī)械選擇、施工過(guò)程管理和效果評(píng)估等關(guān)鍵要點(diǎn)，探討了河道疏浚技術(shù)在河道整治中的應(yīng)用效果，為城市水環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：河道疏浚；河道整治；應(yīng)用效果

中圖分類(lèi)號(hào)：TV851 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：2095–3305（2024）03–0-03

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，河道環(huán)境面臨著日益嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，包括河道污染、淤積等問(wèn)題。為了有效改善河道生態(tài)環(huán)境，提高水域資源的可持續(xù)利用，河道整治成為當(dāng)務(wù)之急。然而，河道整治是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要運(yùn)用多種技術(shù)手段。聚焦于河湖疏浚施工技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)，深入探討其在河道整治中的作用。

1 河道整治現(xiàn)狀

1.1 河道污染與淤積問(wèn)題

當(dāng)前，城市河道整治面臨嚴(yán)峻的污染與淤積現(xiàn)狀。河道污染主要源于工業(yè)排放、生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染，形成了多重污染源頭。大量有機(jī)物和重金屬物質(zhì)的輸入使水體長(zhǎng)期處于高濃度狀態(tài)，嚴(yán)重威脅了水質(zhì)安全和生態(tài)平衡。

此外，河道淤積問(wèn)題也日益凸顯，主要原因在于大量的固體顆粒物在水體中沉積形成淤泥，這導(dǎo)致水道淤積程度不斷加劇。淤積不僅降低了水體的輸沙能力，增加了洪水風(fēng)險(xiǎn)，還影響了水體的自?xún)裟芰Α：拥牢廴九c淤積相互作用，使整個(gè)水環(huán)境系統(tǒng)陷入惡性循環(huán)。深入剖析上述問(wèn)題對(duì)于制定有針對(duì)性的整治方案、提升水體質(zhì)量以及實(shí)現(xiàn)可持續(xù)水資源管理至關(guān)重要。

1.2 河道整治的必要性與挑戰(zhàn)

河道整治在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展背景下勢(shì)在必行，但也面臨諸多挑戰(zhàn)。河道整治的必要性體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：第一，城市化進(jìn)程加速，大量污染源的不斷增加使得河道污染問(wèn)題更加突出，對(duì)水環(huán)境質(zhì)量提出了迫切要求；第二，河道作為城市生態(tài)系統(tǒng)的一部分，其健康狀況直接關(guān)系到周邊居民的生活質(zhì)量和城市可持續(xù)發(fā)展；第三，水資源的有限性，相關(guān)部門(mén)需要更加有效地利用河道資源，保障水生態(tài)系統(tǒng)的完整性[1]。

河道整治所面臨的挑戰(zhàn)也不容忽視。第一，污染源具有復(fù)雜性和多樣性，必須全面、深入地了解污染物的來(lái)源和傳輸途徑，并需要采用多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)手段進(jìn)行防治；第二，河道整治過(guò)程中需要平衡經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，不當(dāng)?shù)恼未胧┛赡軐?dǎo)致資源浪費(fèi)或者環(huán)境負(fù)擔(dān)加重；第三，不同區(qū)域、不同河道的特殊性使得整治工作也必須具有差異性，相關(guān)部門(mén)需要因地制宜地制定整治方案。因此，河道整治必須在科學(xué)技術(shù)的支持下，綜合考慮社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的多重因素進(jìn)行，以全面提升城市河道的質(zhì)量和生態(tài)功能。

2 河道疏浚施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 疏浚機(jī)械選擇

在河道清淤疏浚工程中，疏浚機(jī)械的選擇至關(guān)重要，直接影響工程效率和環(huán)境影響。針對(duì)流體狀淤泥，鏈斗式、耙吸式、絞吸式挖泥船被認(rèn)為是較為適宜的選擇，具有良好的處理效果。

鏈斗式挖泥船通過(guò)鏈斗的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，能夠較為均勻地?cái)噭?dòng)底泥，將淤積物拋向船體上，然后通過(guò)輸送帶或螺旋輸送器將淤積物卸載到岸上或指定地點(diǎn)。這種機(jī)械適用于泥沙較為均勻的河道，但在處理流體狀淤泥時(shí)效果有限。而耙吸式挖泥船采用耙頭將底泥攪拌起來(lái)，然后通過(guò)吸管吸入，再通過(guò)輸送管道將淤泥輸送到指定位置。這種機(jī)械對(duì)于流體狀淤泥的處理效果較好，尤其適用于淤泥含水量較高的情況。

最為推崇的是絞吸式挖泥船，其水下環(huán)保鉸刀可以絞碎封閉外罩內(nèi)的底泥，然后通過(guò)泥漿泵進(jìn)行抽出與運(yùn)送。由于底泥攪碎過(guò)程在封閉外罩內(nèi)進(jìn)行，基本不對(duì)外部水環(huán)境造成影響，有效避免了底泥中的污染物釋放。同時(shí)，絞吸式疏挖過(guò)程中對(duì)疏挖厚度的控制較為方便，且鉸刀與泥漿泵安裝在挖泥船上，保持了疏浚過(guò)程的連續(xù)性與高效性。因此，對(duì)于含水量極高的表層流泥，絞吸式挖泥船是最理想的選擇。

2.2 邊坡支護(hù)技術(shù)

在河道疏浚施工中，邊坡支護(hù)是一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)，其目的在于保障疏浚工程的安全穩(wěn)定進(jìn)行，防止因坡體滑塌而引發(fā)的次生災(zāi)害。邊坡支護(hù)技術(shù)應(yīng)充分考慮河岸土質(zhì)、水文條件以及施工環(huán)境，采用合適的支護(hù)措施，確保疏浚工程的順利實(shí)施。

對(duì)于河道岸坡，常用的支護(hù)方式包括擋土墻和護(hù)坡梯田。擋土墻是通過(guò)設(shè)置垂直或近似垂直于坡面的結(jié)構(gòu)體，對(duì)岸坡進(jìn)行支撐，減輕坡體壓力。護(hù)坡梯田則是通過(guò)在坡面設(shè)置梯田狀的支護(hù)結(jié)構(gòu)，減緩坡面流水速度，降低坡面侵蝕，提高邊坡的穩(wěn)定性。這2種支護(hù)方式在具體應(yīng)用時(shí)需根據(jù)岸坡高度、土壤類(lèi)型和坡度等因素進(jìn)行選擇。

對(duì)于水下邊坡，采用懸臂梯田支護(hù)是一種常見(jiàn)的技術(shù)手段。懸臂梯田通過(guò)設(shè)置延伸入水中的橫向支撐結(jié)構(gòu)，形成一系列梯田狀的坡面，有效降低水流沖刷對(duì)坡體的影響，提高邊坡穩(wěn)定性。此外，采用懸臂梯田支護(hù)還可以促使泥沙在水下均勻分布，減緩底部淤積的形成，有利于水下工程的順利進(jìn)行。

在具體實(shí)施中，邊坡支護(hù)技術(shù)還需要考慮工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，因此在材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工工藝上需注重細(xì)節(jié)。合理選擇坡面支護(hù)材料，如混凝土、鋼筋等，結(jié)合地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用適當(dāng)?shù)氖┕すに?，如懸臂澆筑、防波堤等，以確保邊坡支護(hù)的穩(wěn)固可靠[2]。通過(guò)科學(xué)、合理地利用邊坡支護(hù)技術(shù)，可最大程度地降低施工風(fēng)險(xiǎn)，確保河道疏浚工程的安全、高效實(shí)施。

2.3 河湖底泥的運(yùn)輸技術(shù)

河湖底泥的高效運(yùn)輸是疏浚工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，直接影響工程進(jìn)展和效益。在運(yùn)輸過(guò)程中，工作人員應(yīng)綜合考慮泥沙性質(zhì)、運(yùn)輸距離、環(huán)境保護(hù)等因素，采用科學(xué)、合理的運(yùn)輸技術(shù)，以確保泥沙安全、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)送到指定地點(diǎn)。

對(duì)于泥沙的裝載階段，可選用挖泥船配備泥漿泵進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)。通過(guò)泥漿泵將底泥吸入泥艙，形成泥漿混合物，便于后續(xù)的泵送和運(yùn)輸。在裝載過(guò)程中，需根據(jù)底泥的顆粒大小和水分含量合理地設(shè)置挖泥機(jī)械參數(shù)，確保底泥的有效裝載和泥漿的穩(wěn)定性。

泥沙的泵送階段是整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。常用的泵送方式包括離心泵和潛水泵。離心泵適用于長(zhǎng)距離、高揚(yáng)程的泵送，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，適用于底泥顆粒較小、泥漿濃度適中的底泥；潛水泵則適用于泵送較為濃稠的底泥，其通過(guò)潛入水中直接泵送泥漿，適用于疏浚深度較大、水域復(fù)雜的條件。

2.4 余水處理技術(shù)

在河道疏浚過(guò)程中，余水處理技術(shù)是確保工程順利進(jìn)行和水域生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。余水指的是在疏浚作業(yè)中因?yàn)椴僮餍枰a(chǎn)生的水體，合理高效的余水處理對(duì)維護(hù)水生態(tài)平衡至關(guān)重要。針對(duì)余水的產(chǎn)生，可采用臨時(shí)圍堰或擋水墻的方式進(jìn)行封閉隔離，以防止余水外流。在這一階段，需要根據(jù)疏?，F(xiàn)場(chǎng)的水流特點(diǎn)和泥沙運(yùn)移情況，科學(xué)設(shè)置圍堰位置和高度，確保有效圍堰的同時(shí)，最大程度地減小對(duì)水域環(huán)境的影響。

對(duì)于被隔離的余水，工作人員應(yīng)采用綜合處理措施，包括沉淀、過(guò)濾、消毒等技術(shù)。通過(guò)合理設(shè)置沉淀池和過(guò)濾設(shè)備，可以有效去除余水中的泥沙顆粒和懸浮物，凈化水質(zhì)。在需要的情況下，可以采用消毒技術(shù)，保證余水排放的水質(zhì)符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

在實(shí)際工程中，工作人員還應(yīng)根據(jù)余水的水質(zhì)特點(diǎn)和環(huán)境要求，選擇合適的處理藥劑，確保處理過(guò)程中不會(huì)對(duì)水體生態(tài)造成二次污染。同時(shí)，要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)余水的水質(zhì)指標(biāo)，及時(shí)調(diào)整處理工藝，確保達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 疏浚土處理

疏浚土處理是河道疏浚工程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，直接影響著工程后期的土地利用、環(huán)境保護(hù)和資源回收。在疏浚過(guò)程中產(chǎn)生的大量泥沙淤積物，通過(guò)科學(xué)、合理的處理方案，可以最大限度地減少對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響。

第一，疏浚土的分類(lèi)與分選是疏浚土處理的首要步驟。通過(guò)先進(jìn)的分選設(shè)備，將泥沙淤積物按照顆粒大小、密度等特性進(jìn)行分級(jí)分類(lèi)。這有助于后續(xù)處理的差異化，提高資源的利用效率。粗顆粒的疏浚土可用于土地回填、園林綠化等工程，而細(xì)顆粒的疏浚土則可用于制備建筑材料、磚瓦等。

第二，采用適當(dāng)?shù)奈锢怼⒒瘜W(xué)處理手段，對(duì)疏浚土進(jìn)行固化或改性處理，提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。這有助于減少土壤的流動(dòng)性，降低其對(duì)水體的次生污染風(fēng)險(xiǎn)。在處理過(guò)程中，應(yīng)考慮土壤的成分特性，選擇合適的處理劑和方法，確保土壤處理后符合相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

第三，對(duì)于含有重金屬等有害物質(zhì)的疏浚土，應(yīng)采用有效的修復(fù)技術(shù)，將有害物質(zhì)固化或還原，以防止其對(duì)土地和水體環(huán)境的污染。這可能涉及復(fù)雜的化學(xué)處理過(guò)程，需要科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室分析和技術(shù)支持。

3 疏浚施工過(guò)程的管理與監(jiān)控

3.1 項(xiàng)目計(jì)劃與進(jìn)度管理

在河道疏浚施工的項(xiàng)目計(jì)劃與進(jìn)度管理中，首先需要進(jìn)行全面而詳細(xì)的工程規(guī)劃。這包括對(duì)整個(gè)疏浚項(xiàng)目的分解，將復(fù)雜的工程任務(wù)劃分成可管理的小任務(wù)，并明確每個(gè)小任務(wù)的工期、資源需求以及關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過(guò)使用專(zhuān)業(yè)的項(xiàng)目管理軟件，可以建立工程的工作結(jié)構(gòu)分解（WBS），確保每個(gè)階段的任務(wù)都被清晰定義，從而為后續(xù)的實(shí)施提供了有力的指導(dǎo)。

在項(xiàng)目計(jì)劃中，應(yīng)當(dāng)合理安排各項(xiàng)任務(wù)的先后順序，考慮到疏浚機(jī)械的運(yùn)輸、設(shè)備的安裝、底泥的運(yùn)輸?shù)榷喾矫嬉蛩?。要制訂合理的工期?jì)劃，確保各個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)和流暢，同時(shí)考慮到可能出現(xiàn)的不可控因素，如天氣變化、設(shè)備故障等，并制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案[3]。

在進(jìn)度管理方面，引入現(xiàn)代化信息技術(shù)，通過(guò)項(xiàng)目管理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控。這包括對(duì)疏浚機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)、施工人員的工作進(jìn)度以及底泥處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí)，建立有效的溝通機(jī)制，確保信息的及時(shí)傳遞，以便及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目計(jì)劃，解決可能影響進(jìn)度的問(wèn)題。

關(guān)鍵任務(wù)節(jié)點(diǎn)的控制是項(xiàng)目計(jì)劃與進(jìn)度管理中的一項(xiàng)重要工作。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的嚴(yán)格監(jiān)督，可以保證各項(xiàng)任務(wù)按計(jì)劃有序進(jìn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施予以解決。整個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃與進(jìn)度管理的過(guò)程需要密切結(jié)合實(shí)際情況，不斷進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以確保疏浚工程能夠高效、有序地推進(jìn)。

3.2 質(zhì)量控制與安全管理

在河道疏浚施工過(guò)程中，質(zhì)量控制與安全管理是保障工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，對(duì)疏浚機(jī)械和設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保其符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。在底泥處理過(guò)程中，要建立質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系，對(duì)抽取的泥漿進(jìn)行化驗(yàn)分析，確保底泥處理的效果符合環(huán)保要求。

在安全管理方面，首先要進(jìn)行全員安全培訓(xùn)，確保每位工作人員都了解工程中可能存在的危險(xiǎn)因素，并掌握相應(yīng)的安全操作規(guī)程。在現(xiàn)場(chǎng)，要設(shè)置明確的安全警示標(biāo)志，劃定作業(yè)區(qū)域，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全通道暢通。對(duì)疏浚機(jī)械的操作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，提高其操作技能，減少事故的發(fā)生概率。

在質(zhì)量控制與安全管理的實(shí)施過(guò)程中，要建立監(jiān)測(cè)與反饋機(jī)制。通過(guò)定期檢查和評(píng)估，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷完善管理制度。在底泥處理階段，要加強(qiáng)對(duì)處理設(shè)施的監(jiān)控，確保其正常運(yùn)行，防止因設(shè)備故障引發(fā)的安全事故和環(huán)境污染。

同時(shí)，要建立應(yīng)急預(yù)案，對(duì)可能發(fā)生的緊急情況進(jìn)行充分預(yù)演，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。通過(guò)持續(xù)的安全檢查和質(zhì)量評(píng)估，確保整個(gè)疏浚工程的施工過(guò)程既高效有序，又能達(dá)到嚴(yán)格的質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 環(huán)境影響評(píng)價(jià)與生態(tài)保護(hù)

在河道疏浚施工過(guò)程中，為了最大程度減少對(duì)周邊環(huán)境的不良影響，需要全面地評(píng)價(jià)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境。首先，在前期調(diào)查中，詳細(xì)了解疏浚區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀況，包括植被分布、野生動(dòng)物棲息地、水質(zhì)狀況等。

其次，在施工前，制定詳細(xì)的環(huán)境管理計(jì)劃，明確施工區(qū)域的邊界，并采用防護(hù)措施，減少底泥和泥漿對(duì)周邊環(huán)境的擾動(dòng)。選擇合適的疏浚機(jī)械，減少噪聲和振動(dòng)，防止對(duì)周邊生態(tài)系統(tǒng)的影響。在疏浚施工過(guò)程中，定期進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，對(duì)底泥處理后的水質(zhì)、植被覆蓋等進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估。利用現(xiàn)代技術(shù)手段，如遙感和地理信息系統(tǒng)（GIS），對(duì)施工區(qū)域的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

為了生態(tài)保護(hù)，應(yīng)在疏浚區(qū)域進(jìn)行植被恢復(fù)工作，選擇能適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的植物進(jìn)行綠化。同時(shí)，對(duì)可能受到干擾的野生動(dòng)物進(jìn)行保護(hù)，確保它們的棲息地不受到破壞。此外，在底泥處理后，可采用生物修復(fù)技術(shù)，引入具有吸附和分解能力的微生物，促使殘余的有機(jī)物得到有效分解，降低對(duì)水質(zhì)的影響。

4 河道疏浚技術(shù)措施的應(yīng)用效果

4.1 改善水流通道

河道疏浚技術(shù)的應(yīng)用效果之一是顯著改善水流通道，通過(guò)精準(zhǔn)的疏浚施工，有效清除底泥和淤積物，使河道斷面恢復(fù)原有形狀和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這一過(guò)程有助于提高河流的輸沙能力，減小水流阻力，從而增強(qiáng)水體的流動(dòng)性。

通過(guò)疏浚施工，能夠消除河道中的狹窄和淤塞部位，確保水流暢通，減少水流阻力，降低水位，提高河流的穩(wěn)定性。改善水流通道有助于預(yù)防河流泛濫，提高水體的自?xún)裟芰?，減少水質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)[4]。

4.2 凈化水體質(zhì)量

河道疏浚技術(shù)的另一個(gè)應(yīng)用效果體現(xiàn)在凈化水體質(zhì)量方面。通過(guò)合理施行疏浚工程，可以有效清除河底底泥和淤積物，減輕水體富營(yíng)養(yǎng)化、污染物積累的現(xiàn)象，從而顯著提升水體凈化效果。

在疏浚過(guò)程中，通過(guò)對(duì)淤泥的精準(zhǔn)處理，可有效去除水體中的廢棄物、重金屬等有害物質(zhì)，防止其進(jìn)一步擴(kuò)散和沉積，有助于維持水體生態(tài)平衡。凈化水體質(zhì)量不僅改善了水中微生物的生存環(huán)境，而且還提高了水質(zhì)的透明度和溶解氧含量。

此外，減少水體淤積也有助于削減底泥中的氧化還原物質(zhì)釋放，減緩水體富營(yíng)養(yǎng)化的過(guò)程，有效降低水中藻類(lèi)的繁殖，減少藻類(lèi)等好氧生物的耗氧量，從而促使水體自?xún)裟芰Φ奶嵘?/p>

4.3 保護(hù)河岸生態(tài)環(huán)境

河道疏浚技術(shù)還有利于保護(hù)河岸生態(tài)環(huán)境。通過(guò)科學(xué)施行疏浚工程，有效清理河床和岸邊的淤積物，有助于維護(hù)河岸的穩(wěn)定性和生態(tài)平衡。

在疏浚過(guò)程中，對(duì)岸邊淤積物的處理需要謹(jǐn)慎操作，以免破壞河岸植被和動(dòng)植物的棲息地。采用合適的工程手段，如挖掘機(jī)械、支護(hù)結(jié)構(gòu)等，確保在清理過(guò)程中最大程度地保護(hù)河岸植被的完整性，既能有效防止河岸的滑坡和坍塌，又有助于保留河岸的自然生態(tài)特征。

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