河道疏浚技术探讨

河道是水资源的基本载体，是防洪、排涝、引水、灌溉、航运、供水、水资源调度和水环境改善的基础。河道的水面积、槽蓄容量等指标对于土地利用、防洪排涝能力的评估、水资源调度能力的分析、河道纳污能力的计算等均具有十分重要的作用。

随着城市化进程的加快，河道的淤积和人为填堵现象十分严重，导致河床抬高，河道水面积及调蓄水量日益减少，防洪排涝能力、航运能力和水环境质量下降。淤积的主要原因是河道多年不疏浚，淤塞严重，闸门常年关闭，使水不能自然流动，自净能力弱。畜禽场的粪尿污水大部分未经处理、工业废水处理设施运转不正常；生活废水大多未经处理直排环境，村镇的生活垃圾大部分未建收集处置系统、外来人员的居住地疏于管理，从而造成河道被垃圾、污水所填埋和污染，成了天然垃圾场和排污沟，长年流淌着黑水，使河道丧失其原有功能。

1河道疏浚技术

疏浚作为一门古老的技术，在中国其年代可追溯到公元前数千年，而作为一门新兴的科学(Dredging)，却是伴随着欧美的航运事业发展起来的。目前，美、日、德、荷兰等国，对于港口航道的疏浚已普遍采用大型高效挖泥船，我国在清淤固堤的长期实践中也积累了一定的经验。疏浚工程的主要目的是挖深河流或海湾的浅段，以提高航道通航或排洪能力；开挖港池、进港航道等以兴建码头及港区。近百年来，疏浚工程进一步扩展到其它基础施工领域，其中最主要是吹填造陆工程。吹填就是将挖泥船挖取的泥砂，通过排泥管线输送到指定地点进行填筑的作业。由此可见，疏浚工程对国民经济的发展，特别是对水上交通、水利防洪、城市建设等的作用是非常重要的。1.1河道疏浚的方法现今的河道疏浚方法有很多，有水下疏浚，有干河疏浚，有依靠水力疏浚，也有采用爆破等手段疏浚。就疏浚技术现状来看，主要包括工程疏浚技术、环保疏浚技术和生态疏浚技术等。就技术的成熟度和采用率而言，其中的工程疏浚技术居首，环保疏浚技术是近年开发并且已进入大规模采用阶段的成熟技术，生态疏浚技术则是最近提出并且在局部实施的新技术。1.2河道疏浚的主要设备河道疏浚技术是个复杂的系统工程，对一项具体的河道疏浚工程，应综合考虑工程的地理环境、水体特征、污染物的种类与含量等工程特性并有针对性地进行设计，工程特性不同，所采用的疏浚技术、设备及方法也不同。中国疏浚业，历史悠久，已有100多年的历史。1895年荷兰IHC公司就为中国建造了挖泥船。今天中国的疏浚能力已位居世界前列，主要疏浚力量分布在交通、水利等部门。水利系统在江河湖泊的治理中，在农田水利建设中，机械疏浚力量形成了一定的规模，据调查，目前在长江、黄河、海河流域共有近200艘挖泥船，年设计疏浚能力为6000多万m3。自20世纪70年代以来，美国、日本及欧洲的一些发达国家，就开始投入大量人力、物力，致力于环保疏浚技术的研究，并取得了一定成果。尽管各国常用的疏浚技术与设备各有特点，但大体上可分为链斗式挖泥船、绞吸式挖泥船、自航耙吸式挖泥船、爪斗式与铲扬式挖泥船等。

2河道疏浚的质量控制

2.1注重工程实效，强化质量管理在建设过程中，各级水利部门把质量管理贯穿于工程的设计、施工、验收等每一个环节，严格实行施工招投标制、工程质量监理制和项目法人制，完善质量安全管理网络。水行政主管部门，要切实加强检查督促，专门成立水利建设专项工程验收考核小组，购买专门的检测设备和仪器对各区县的区(县)级、镇级疏浚的河道进行抽查复测，保证工程质量。2.2严格考核制度，制定奖惩条例政府将河道整治作为环境保护和建设的重点内容，成立河道污染综合整治领导小组，每年安排冬春水利河道疏浚计划，主要针对镇、村级河道的淤积问题而开展。并组织验收考核小组，制定详细的考核标准，分区(县)进行考核打分。另外，各区县水务部门根据财力状况，每年均要安排一些小型农田水利建设，其中就包括镇、村级河道的疏竣任务。这些工程的实施改善了河道的淤积状况，提高了排涝调蓄的能力。在每年冬春水利大检查中对疏浚河道的合格率进行评定，作为年度冬春水利考核指标之一，对优胜者进行财政奖励。2.3河道淤积量的确定河道淤积程度是考核区域河道现有河床深度与设计河深之比，它是衡量河道的过水能力与水土流失状况的指标。河道深度小于设计断面70%定为淤积河道，在疏浚前，必须对河道的淤积量进行计算。由于河道自然沉积或人为因素的影响，导致河道河床淤积和槽蓄减小，淤积量反映了河道的自然规律和河道管理水平。河道除天然河道以外，还有相当一部分人工开挖河道，两者淤积量计算有所区分。(1)人工开挖河道，其淤积量等于河道开挖时(疏浚后)的河道大断面面积与现状实测河道大断面面积之差乘以该断面的河道控制长度的总和。即：(2)自然河道，其淤积量的测量和计算较为困难，除采用人工淤积探测量(对中小河道采用五点法)方法外，还采用河道规划断面与实测断面相拟合的方法确定河道淤积量。2.4河道开挖量的确定开挖量指河道规划断面与现状断面面积之差乘以该断面河道控制长度的总和，即：若是人工开挖河道，其开挖量等于淤积量；若是自然河道，则一般规划断面大于现状河道断面，其开挖土方量大于淤积量，因而产生部分实土开挖土方量。各区(县)在河道整治过程中一般按照河道的规划断面进行整治，故开挖土方量是区(县)河道整治的重要数据。2.5河道规划断面的确定在河道整治中河道规划断面主要考虑堤顶高程、河底高程、边坡系数。

3河道疏浚工程的施工测量

河道疏浚工程的施工测量包括下列内容：施工控制系统的建立；疏浚河道中心线定线；细部轮廓定点放样，施工过程中的水上、水下地形、断面测量，工程量计算；工程竣工验收测量等。测量程序：首先测量现有河床断面，经与设计断面相比较，确定开挖土方量、开挖深度；通过设计适宜的河道纵比降和横断面，进行施工放线并以号桩为标志；再根据工程受益情况合理摊派工程量。施工完毕后，根据“信桩”进行验收。水深测量是我们在冬春水利验收中河道复测常用的一种测量方法。在实际操作中应与水位观测配合进行，测量的仪器通常使用水尺、测深杆、铅锤及回声测深仪。测量中误差应满足规范要求。为避免测量系统误差，要求施工前、施工中及竣工验收使用同一种测量方法。工程竣工验收测量后，绘制河道疏浚竣工段断面复测图，判断是否达到设计要求标准。

4工程的竣工验收

疏浚工程完工后应按现行的水利基本建设工程验收规程进行验收，竣工验收测量应按现行的《水利水电工程施工测量规范》中的有关规定进行。(1)施工单位将竣工报告、竣工图纸、工程量计算表等原始资料提交给建设单位，由建设单位组织进行检查验收。(2)测量验收时，根据河道断面大小、所属等级，分期分段验收。对已开挖部分河槽应及时进行水深测量，发现欠挖超过允许值时，应及时进行返工处理。(3)竣工验收的土方量结算，宜以水下挖方量为准，但超过规定计算超挖值的方量属无效方量，不应计入完成方量。

5淤泥处理

中小河道疏浚产生的大量淤泥，是水利部门大伤脑筋的一大难题，不仅堆占了大量耕地，还要赔偿青苗费、土地平整费等，大大提高了河道疏浚的成本。 　国外淤泥的加工工艺非常成熟，淤泥不仅可以用来铺路，还可以制成燃料、发电发热等，全世界已有80多个国家的170多个城市拥有专门的淤泥开发利用机构，年利润高达60亿美元。我国淤泥的处理正处在探索、起步阶段。一是卖土还泥，以土养河。在河道疏浚中，一些地方根据本地泥土适宜于制砖的实际，按照河道疏浚规划，报经有关部门批准后，在河道两岸离河岸5m左右的地方，有计划地先行取土，根据疏浚土方量形成一条宽约4.5m、深约1.25m的壕沟，然后将取出的泥土卖给砖瓦厂，而疏浚上来的淤泥则直接填补在沟里，并加以平整，既达到对土地资源的综合利用，又能有效保护良田，还可开辟河道疏浚资金渠道，提高经济效益，减轻农民负担。二是泥浆灌田，肥田沃土。河泥中富含氮、磷、钾元素，是一种很好的有机肥料。在河道疏浚中，可把河泥稀释、过滤，再用泥浆泵直接输送到稻田里，进行肥田沃土，既可有效解决大量弃土，降低疏浚成本， 又能改善土壤质地，增强土壤肥力。这种方法的适用性较广，凡河泥中杂质含量少，且又方便泥浆输送的地方均可采用。操作中要注意泥浆均匀输入，厚度控制在10~15cm，每亩约输入泥浆66~90m3。待泥浆沉实后，插入秧苗，绿肥田不再施化肥，冬闲田每亩仅施25kg左右的氮肥即可代替1300kg的绿肥。三是平整土地，盘活利用。在河道疏浚中，可把泥浆用来平整土地，使闲置的土地资源得到盘活利用。四是抬高田面，抗涝保收。针对一些地方因地下水超采而造成地表沉降、农田无法耕种的实际，可以采取河道疏浚与治理田面沉降相结合的方法，抬高田面，改善农田的耕作条件。

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