我國中小河道淤積現(xiàn)象比較普遍，河道原有的調(diào)蓄洪水和防災(zāi)減災(zāi)的能力有所減弱。近幾年國家加強(qiáng)了中小河道和農(nóng)村河道的治理力度，其中清淤工程作為主要措施被廣泛實(shí)施。以江蘇省為例，在2003—2014 年期間，已投資超過40 億元進(jìn)行河道清淤，累計清淤量超過35 億m3［1］。
目前河道清淤已經(jīng)從過去的僅以提高河道防洪、排澇和灌溉能力［2］的傳統(tǒng)水利工程目標(biāo)向生態(tài)水利目標(biāo)拓展，也就是說在很多河道清淤工程的目標(biāo)中都含有減少河道內(nèi)源污染，為河道水質(zhì)改善提供保障的工程目的。
中小河道淤泥清理設(shè)備無動力凈化器
歷*，農(nóng)村河道的清淤工程多是基于人工體力勞作的方式來完成，而大型清淤裝備、清淤船只也基本上是為了港口、航道或大江大河的大規(guī)模疏浚工程而建造，無法進(jìn)入中小河道進(jìn)行施工，因此中小河流清淤工程一般沒有非常合適的清淤裝備進(jìn)行施工。與農(nóng)村河道清淤相關(guān)的另一個問題就是淤泥的處理問題。過去農(nóng)村河道廣泛存在“挖河泥”的冬季作業(yè)，并有將挖出來的河泥進(jìn)行漚肥后作為肥料使用的習(xí)慣，這種習(xí)慣很自然地解決了淤泥的去向問題。而現(xiàn)在由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致了一些農(nóng)村河道遭受了工業(yè)污水排放的污染，而農(nóng)村生活方式的變化也使得一些小型工業(yè)廢棄物、生活垃圾被棄置于河道之中。由于這些原因，一些河泥成為“”，其性質(zhì)不再適宜直接還田或經(jīng)過漚肥后作為肥料使用。另一方面，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的使用越來越普遍，也使得原先用河泥漚制的肥料逐漸喪失了需求。
過去我國在航道、港口和大規(guī)模的內(nèi)河疏浚工程較多，形成了相應(yīng)的技術(shù)方法和機(jī)械設(shè)備。“十五”期間，圍繞河湖治理時底泥中污染物的去除問題開展了較多的“環(huán)保清淤”工程，即，指將河湖底泥中聚集的污染物通過清淤方式移出湖泊、河流的工程。環(huán)保清淤與工程清淤的差異在于清淤的底泥厚度很薄，比如太湖環(huán)保清淤工程其底泥為20～40cm的居多，因此，對清淤設(shè)備本身的定位、操作系統(tǒng)的精度要求很高。太湖、滇池等富營養(yǎng)化湖泊都開展了圍繞去除底泥中富含的氮、磷營養(yǎng)而實(shí)施大規(guī)模的環(huán)保清淤工程。
中小河道淤泥清理設(shè)備無動力凈化器
而城市河道也普遍展開環(huán)保清淤工作，廣州在召開亞運(yùn)會之前，為了改善河道水質(zhì)，對城市河涌進(jìn)行了普遍清淤，上海的蘇州河、南京秦淮河等城市河道都普遍實(shí)施了清淤工程。相對于湖泊而言，城市河道的環(huán)保清淤工程可稍微粗放一些，因?yàn)楹拥辣旧淼牧鲃有院徒粨Q的特點(diǎn)，施工的精度和二次污染防治的要求都沒有湖泊敏感。目前環(huán)保清淤工程在淤泥的處理方面普遍采用了堆場堆放的模式，清淤產(chǎn)生的泥漿*入堆場存放，在沉淀以后進(jìn)行土地還原或者進(jìn)行處理利用。而對于中小河道以及農(nóng)村河道的清淤工程到底應(yīng)該如何實(shí)施，使用什么樣的清淤機(jī)械和工藝，清出來的淤泥應(yīng)該如何處理，在目前尚無一個比較規(guī)范或者*的方法。針對這一問題，本文收集和梳理了我國河道尤其是中小河道的清淤方法，以及淤泥處理利用的技術(shù)和方法，對各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)橹行『恿?、農(nóng)村河道的清淤工程提供一些技術(shù)借鑒。
1 常用河道清淤技術(shù)
目前的河道清淤工程，大多數(shù)具有水質(zhì)改善的目的，因此尚屬“環(huán)保清淤”范圍。另外，在工程上有“疏浚”和“清淤”兩個較為接近的術(shù)語，為了區(qū)別于航道、港口等大規(guī)模疏浚工程，筆者建議將中小河道、農(nóng)村河道的清、挖工程統(tǒng)一稱為“清淤”，突出清除底泥中污染物的概念和解決淤積問題的工程目的。現(xiàn)在的清淤工程具有系統(tǒng)化施工的特點(diǎn)，在清淤之前應(yīng)該進(jìn)行初步的底泥調(diào)查。通過測量明確河道底床的形狀特征，通過底泥采樣分析明確底泥中污染物的特點(diǎn)和是否超過環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。中小河道，尤其是農(nóng)村河道工程量偏小，這些前期工作很容易被忽視，但實(shí)際上*行一些簡單的前期工作對整個工程的順利實(shí)施并得到預(yù)期效果會有*的幫助。在前期工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)淤積的數(shù)量、范圍、底泥的性質(zhì)和周圍的條件確定包含清淤、運(yùn)輸、淤泥處置和尾水處理等主要工程環(huán)節(jié)的工藝方案，因地制宜選擇清淤技術(shù)和施工裝備，妥善處理處置清淤產(chǎn)生的淤泥并防止二次污染的發(fā)生。
由于近些年我國港口、航道、內(nèi)河以及湖泊清淤工程眾多，疏浚、清淤技術(shù)得到長足發(fā)展，裝備能力也大大提升，但能夠進(jìn)入中小河道和農(nóng)村河道的船只和設(shè)備卻并不常見。zui常用的中小河道清淤技術(shù)可分類如表1 所示。
1．1 排干清淤
對于沒有防洪、排澇、航運(yùn)功能的流量較小的河道，排干清淤指可通過在河道施工段構(gòu)筑臨時圍堰，將河道水排干后進(jìn)行干挖或者水力沖挖的清淤方法。排干后又可分為干挖清淤和水力沖挖清淤兩種工藝。
a．干挖清淤: 作業(yè)區(qū)水排干后，大多數(shù)情況下都是采用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，挖出的淤泥直接由渣土車外運(yùn)或者放置于岸上的臨時堆放點(diǎn)。倘若河塘有一定寬度時，施工區(qū)域和儲泥堆放點(diǎn)之間出現(xiàn)距離，需要有中轉(zhuǎn)設(shè)備將淤泥轉(zhuǎn)運(yùn)到岸上的儲存堆放點(diǎn)。一般采用擠壓式泥漿泵，也就是混凝土輸送泵將流塑性淤泥進(jìn)行輸送，輸送距離可以達(dá)到200～300m，利用皮帶機(jī)進(jìn)行短距離的輸送也有工程實(shí)例。干挖清淤其優(yōu)點(diǎn)是清淤*，質(zhì)量易于保證而且對于設(shè)備、技術(shù)要求不高; 產(chǎn)生的淤泥含水率低，易于后續(xù)處理。
b．水力沖挖清淤: 采用水力沖挖機(jī)組的高壓水槍沖刷底泥，將底泥擾動成泥漿，流動的泥漿匯集到事先設(shè)置好的低洼區(qū)，由泥泵吸取、管道輸送，將泥漿輸送至岸上的堆場或集漿池內(nèi)。水力沖挖具有機(jī)具簡單，輸送方便，施工成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是這種方法形成的泥漿濃度低，為后續(xù)處理增加了難度，施工環(huán)境也比較惡劣。
一般而言，排干清淤具有施工狀況直觀、質(zhì)量易于保證的優(yōu)點(diǎn)，也容易應(yīng)對清淤對象中含有大型、復(fù)雜垃圾的情況。其缺點(diǎn)是，由于要排干河道中的流水，增加了臨時圍堰施工的成本; 同時很多河道只能在非汛期進(jìn)行施工，工期受到一定限制，施工過程易受天氣影響，并容易對河道邊坡和生態(tài)系統(tǒng)造成一定影響。
1．2 水下清淤
水下清淤一般指將清淤機(jī)具裝備在船上，由清淤船作為施工平臺在水面上操作清淤設(shè)備將淤泥開挖，并通過管道輸送系統(tǒng)輸送到岸上堆場中。水下清淤有以下幾種方法。
a．抓斗式清淤: 利用抓斗式挖泥船開挖河底淤泥，通過抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油壓驅(qū)動抓斗插入底泥并閉斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并開啟抓斗，將淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的駁泥船中，開挖、回旋、卸泥循環(huán)作業(yè)。清出的淤泥通過駁泥船運(yùn)輸至淤泥堆場，從駁泥船卸泥仍然需要使用岸邊抓斗，將駁船上的淤泥移至岸上的淤泥堆場中。
抓斗式清淤適用于開挖泥層厚度大、施工區(qū)域內(nèi)障礙物多的中、小型河道，多用于擴(kuò)大河道行洪斷面的清淤工程。抓斗式挖泥船靈活機(jī)動，不受河道內(nèi)垃圾、石塊等障礙物影響，適合開挖較硬土方或夾帶較多雜質(zhì)垃圾的土方; 且施工工藝簡單，設(shè)備容易組織，工程投資較省，施工過程不受天氣影響。但抓斗式挖泥船對極軟弱的底泥敏感度差，開挖中容易產(chǎn)生“掏挖河床下部較硬的地層土方，從而泄露大量表層底泥，尤其是浮泥”的情況; 容易造成表層浮泥經(jīng)攪動后又重新回到水體之中。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)［3-5］，抓斗式清淤的淤泥清除率只能達(dá)到30% 左右，加上抓斗式清淤易產(chǎn)生浮泥遺漏、強(qiáng)烈擾動底泥，在以水質(zhì)改善為目標(biāo)的清淤工程中往往無法達(dá)到原有目的。
