水利工程中河道清淤治理技术探讨

引言

水是生命之源，也是社会经济发展的重要支撑，而河道作为水资源的重要载体，在防洪、灌溉、航运、生态调节等方面发挥着不可替代的作用。随着工业化和城市化进程的加快，大量的生产生活污水、工业废水未经有效处理直接排入河道，加之水土流失带来的泥沙沉积，使得河道淤积问题愈发严重。河道淤积不仅会导致河道行洪能力下降，增加洪涝灾害的发生风险，还会破坏水生态环境，影响水生生物的生存繁衍，降低水资源的利用效率。因此，开展河道清淤治理工作已成为当前水利工程建设与管理中的重要任务。对河道清淤治理技术进行深入探讨，不断优化和创新清淤技术，提高清淤效率和质量，对于保障水利工程的安全稳定运行、改善生态环境具有重要的现实意义。

1 河道清淤治理的必要性

河道淤积现象具有广泛影响和严重危害特征。河道疏浚整治对确保区域防洪安全、维护水生态环境、提升水资源使用效率具有重要意义： ① 维护行洪安全：河道淤塞导致横断面缩小，减弱洪水排放效能，提升洪水灾害发生概率；清除沉积物，可增强河道行洪效能，减轻防洪负担。②改善水质和生态环境：河道泥沙沉积常伴有污染物聚集，引发水体富营养化与河底生态系统退化。清淤作业显著降低污染物存量，减少水质退化风险，为水生生物的生存与繁殖创造优越环境。 ③ 提升航运和景观功能：沿具有航运功能的航道，航道水深因底泥过度淤积而减少，对船舶通行效率之影响。清淤可恢复设计水位，提升航运效能。此外，在城市河道景观整治过程中，消除河床沉积物亦有助于改善景观质量。④ 促进可持续发展：河道疏浚不仅可缓解河道当前的淤积与污染状况，可融合河道生态整治、滨水景观塑造与生态经济产业培育，构建全面性、持久性的治理体系，保障流域整体长远发展。

2 水利工程中河道清淤治理技术

2.1 机械清淤技术

机械清淤技术是目前河道清淤中应用最为广泛的一种技术，主要通过机械设备将河道内的淤泥挖掘、输送并处理。常见的机械清淤设备有挖泥船、装载机、推土机等。挖泥船是机械清淤的主要设备，根据工作原理的不同，可分为绞吸式挖泥船、链斗式挖泥船、抓斗式挖泥船等。绞吸式挖泥船通过绞刀切割水底的淤泥，然后利用水泵将泥浆吸入并输送到指定的排泥区，具有效率高、连续作业能力强等特点，适用于工程量大、水深较深的河道清淤。链斗式挖泥船则通过链条上的斗子挖掘淤泥，再将淤泥提升到船上的泥舱，适合在中等水深、淤泥质地较硬的河道中使用。抓斗式挖泥船依靠抓斗抓取淤泥，操作灵活，适用于小型河道、码头等区域的清淤作业。机械清淤技术的优点是清淤效果显著，能够快速清除大量的淤泥；缺点是对河道底部的扰动较大，可能会对水生生物的栖息地造成一定的破坏，且在清淤过程中容易产生二次污染。

2.2 水力冲洗清淤技术

水力冲刷清淤技术系一种借助高压水流对河床底泥进行冲击的方法，采用悬浮后随水流输送至预定区域以实现沉积或处理的措施。此法适用于泥沙含水量大、流动性强的河道，尤其在难以截流以及不适宜大规模机械化挖掘的场合。例如，某些城市景观河道、湿地缓冲区及排水系统，通常运用水力冲刷法实施疏浚，降低机械施工对河岸及水生生态系统的负面影响。水力清洗技术的关键设备涵盖高压泵、冲洗管线及泥沙搜集器，可高效清除河床松散沉积物，防止因大规模挖掘引发的生态难题。水力冲刷除淤具有一定的限制性，此法难以高效清除粘性显著或有机物含量高的沉积物，例如富含淤泥或污染物之沉积层。此外，水力清洗过程，部分沉积物可能随水流进入下游水域，引发次生污染，尤其在流速较慢或营养盐含量较高的河段中，水质恶化易发问题。因此，在实践层面，通常需辅以污水截留设备或末端处理体系，降低泥沙二次扩散风险。例如，在部分城市河道疏浚项目中，运用 50—80 兆帕的高压水射流进行清洁，设置下游悬浮泥沙拦截坝，有效降低水污染程度。

2.3 环保清淤技术

随着人们对生态环境保护的重视，环保清淤技术逐渐得到推广和应用。环保清淤技术主要采用环保型的清淤设备和工艺，在清淤过程中尽量减少对水生态环境的影响。例如，环保绞吸式挖泥船配备了先进的防污染设备，其吸泥口处设置了防扩散裙围，能有效阻挡淤泥向周围水体扩散，同时船上还配备了泥浆净化装置，可对抽取的泥浆进行初步处理，降低污染物含量；生物清淤技术则利用微生物的代谢作用分解淤泥中的有机物，实现淤泥的减量化和无害化处理，常用的微生物包括光合细菌、芽孢杆菌等，这些微生物能在适宜的环境下迅速繁殖，将淤泥中的有机物分解为二氧化碳、水等无害物质，且不会对水体造成二次污染。此外，环保清淤技术还注重清淤过程中的生态监测，通过设置水质监测点、水生生物观测区等，实时掌握清淤对周边生态环境的影响，并根据监测结果及时调整清淤方案。环保清淤技术的优点是对生态环境的破坏小，能够最大限度地保护水生生物和河道周边的生态系统；缺点是清淤成本较高，清淤周期较长，适用于对生态环境要求较高的河道清淤工程，如城市景观河道、饮用水源保护区内的河道等。

2.4 固化处理技术

固化处理技术是将河道清淤产生的淤泥进行固化处理，使其转化为具有一定强度和稳定性的固体材料，从而实现淤泥的资源化利用。该技术主要包括淤泥脱水、添加固化剂、搅拌混合、养护等环节。在淤泥脱水环节，通常采用机械脱水的方式，如板框压滤机、离心脱水机等，将淤泥的含水率降低至 60% -70% ，为后续的固化处理奠定基础。常用的固化剂有水泥、石灰、粉煤灰等，不同的固化剂适用于不同性质的淤泥，例如，水泥适用于含有较多有机物的淤泥，石灰则适用于酸性淤泥。在添加固化剂的过程中，需要根据淤泥的性质和固化后的使用要求，确定固化剂的种类和用量，一般通过试验确定最佳配比。搅拌混合环节是确保固化剂与淤泥充分接触、均匀混合的关键，通常采用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌时间根据淤泥的量和搅拌机的功率确定，一般为5-10 分钟。养护环节则是保证固化体强度增长的重要步骤，养护期间需要保持固化体的湿润，避免阳光直射和风吹，养护时间通常为 7-28 天，具体时间根据固化剂的种类和环境温度确定。固化处理技术不仅可以解决淤泥的堆放问题，减少对土地资源的占用和环境污染，还能将固化后的淤泥用于道路基层、堤防加固、制作建筑砌块等工程中，实现资源的循环利用。但该技术对淤泥的性质有一定的要求，如淤泥的含水率、有机质含量、颗粒级配等都会影响固化效果，且固化剂的选择和用量需要根据淤泥的成分进行合理设计，否则会影响固化体的强度和稳定性。

结语

河道清淤治理是水利工程建设与管理中的重要环节，对于保障防洪安全、改善水生态环境、提高水资源利用效率具有重要意义。目前，机械清淤、水力清淤、环保清淤、固化处理等技术在河道清淤治理中得到了广泛应用，各有其特点和适用场景。在实际工程中，应根据河道的淤积情况、生态环境要求、工程成本等因素，选择合适的清淤治理技术，或采用多种技术相结合的方式，以达到最佳的清淤效果。

参考文献

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