Ｉ工程建设与设计 Ｉ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ＆Ｄｅｓ ｎ 州ｅｅｔ 城市中小河道清淤工程施工方案探讨 Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｐｌａｎ ｏｆ Ｃｉｔｙ Ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ Ｓｍａｌｌ Ｒｉｖｅｒ Ｄｒｅｄｇｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 王亚阁 （１．北京翔鲲水务建设有限公司，北京１０００８５；２．北京碧波立业技术检测有限公司，北京１０００８５） ＷＡＮＧ Ｙａ－ｇｅ 。 （１．ＢｅｉｊｉｎｇＸｉａｎｇＫｕｎＷａｔｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８５，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＢｉｂｏＬｉｙｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８５，Ｃｈｉｎａ） 【摘要】城市中小河道是城市建设的重要组成部分，在城市形成和发展过程中发挥着重要作用，是决定城市风貌和美化城市环境 的重要因素。河道在长时间运行过程中，因自然和人为因素，经常会出现淤积情况，河道淤积会对河道的行洪、排涝、供水、通航、生 态景观等设计功能的正常应用产生负面影响，对河道周边人居环境产生不利因素，影响人们生活。因此，对河道进行清淤就成了非 常必要的工作。论文通过对河道清淤的多种技术方法进行分析，在具体的施工应用上，根据河道的特点和施工条件来进行选择合适 的施工方案。 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｃｉｔｙ ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｉｒｖｅｒ ｉｓ ａｉ１ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａ￣ｏｆｕｒｂａｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｉｔｙ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｎｄ ａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ａｎｄ ｂｅａｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｕｒｂａｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｒｉｖｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｒｕｎｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｄｕｅ ｔｏ ｎａｔｕｒａｌ ａｎｄｍａｎ－ｍａｄｅｆａｃｔｏｒｓ，ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ａｐｐｅａｒ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｉｓｐｈｅｎｏｍｅｎａｌｗｉｌｌ ａｆｆｅｃｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｄｒａｉｎｉｎｇｆｌｏｏｄ，ｄｒａｉｎ ｌｆｏｏｄｅｄｆｉｅｌｄｓ，ｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｌｎｄｓｃａｐｅ，ａａｄｖｅｒｓｅｔｏｔｈｅｆｉｖｅｒｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｌｉｖｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｐｅｏｐｌｅ’Ｓ ｌｉｆｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｄｒｅｄｇｉｎｇ ｏｆｒｉｖｅｒ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｖｅｒｙ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｗｏｒｋ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｓｅｖｅｒａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆｒｉｖｅｒ ｃｈａｎｎｅｌ ｄｒｅｄｇｉｎｇ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔＯ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆｔｈｅ ｉｖｅｒｒ ｃｈａｎｎｅｌ ｎｄ ａｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｏ ｃｈｏｏｓｅ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ． 【关键词】中小河道；干槽清淤；水下清淤 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｓｍａｌｌａｎｄｍｅｉｄｕｍ—ｓｉｚｅｄｒｉｖｅｒｓ；ｄｒｙｃｈａｎｎｅｌｒｄｅｄｇｉｎｇ；ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｄｅｓｉｌｔｉｎｇ ［ｑｕ图分类号】Ｔｖ９ｌ 【文献标志码ＩＡ 【文章编号】１００７．９４６７（２０１７）０４．０ｌｌ８．ｏ３ 【ＤｏＩ】１０．１３６１６￣．ｃｎｋｉ．ｇｃｊｓｙｓｊ．２０１７．０４．１５３ １城市中小河道现状 我国的河流分布广、数量多，流域面积达到１０ ０００万ｍ２ 自我修复；（２）由于城市中小河流上游截流等原因致使补给水 源较为匮乏，客水量小，所以稀释能力差，加上水流不畅，交换 能力和自净能力下降，致使污染物大量沉积，形成淤泥，淤泥 中污染物长期淤积于河床底部又再次释放引起内源污染。同 时，河道淤积也会导致河道的行洪能力降低，灾害风险提升， 一以上的中小型河流有５０ ０００多条【ｌＪ，城市中小河流担负着防洪 排涝、景观旅游、生态平衡等多种功能，是城市建设的重要组 成部分。但是随着城市化进程速度的加快，城市经济发展迅 速，人口快速增长，城市中小河流的污染、淤积情况也在不断 加剧，水质不断降低，主要有以下表现：（１）许多中小河流长期 接纳城市污水，城市河道淤积严重，局部地段河底较高、甚至 封堵，淤泥污染严重，河水生态系统遭到破坏，不利于水体的 旦到了汛期，遇到大雨暴雨时，极有可能引发雨水漫溢，甚 至导致洪灾Ｉ 。因此城市中小河流清淤工作刻不容缓。 ２清淤技术分析 城市中小河道的清淤方法与大江大河、港口航道的清淤 方法有所不同，其具有河道窄、河水浅、单个断面清淤工程量 【作者简介】王亚阁（１９８４～），男，河南宝丰人，工程师，从事水利工 程施工质 １１８ 小、河道两岸建筑物多、大型机械船通行困难、清淤对象含有 各种垃圾等特点。根据这些特点，常被用于城市中小河道清淤 的施工方案有搭设围堰排干河水的干槽清淤和利用船只进行 的水下清淤，其中，干槽清淤又根据设备的选择分为干挖法清 淤、泥浆泵法清淤和水力冲刷法清淤，水下清淤根据设备的不 同分为绞吸式挖泥船清淤、抓斗式挖泥船清淤及斗轮式挖泥 船清淤唧。分类如图１所示。 城市中小河道溥淤 千槽清淤 水下溥淤 水 绞 抓 斗 干 泥 斗 轮 挖 竣 灯 吸 式 式 式 法 泵 啐 挖 挖 挖 清 法 蒯 掘 泥 淀 淤 清 凌 船 船 淤 费＿ 船 清 清 满 赞 淤 凇 淤 图１城市中小河道常用清淤技术分类 ２．１千槽清淤 干槽清淤，指通过构筑临时围堰，将部分河道水流排干， 在干槽区域进行施工。其中，适用于对干槽进行清淤的施工方 式又分为干挖法、泥浆泵法及水力冲挖法嗍。 ２．１．１干挖法清淤 干挖法清淤指采用挖掘机对排干水后的作业区直接进行 开挖，挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时 堆放点。淤泥含水量较大的情况下，采取晾晒或掺土搅拌的方 法使淤泥含水量得到控制。干挖法清淤的优点是清淤直观、彻 底，对于设备、技术要求不高，产生的淤泥含水率低，易于后续 处理。 ２．１．２泥浆泵法清淤 泥浆泵法清淤指在实施人工简单清理河道垃圾后，利用 泥浆泵直接将淤泥打运至沿岸弃土场。泥浆泵法清淤适合用 在断面窄的河道，其优点是设备调遣方便，挖运吸一体，施工 质量较好，不足之处是，前期必须进行人工清理河道垃圾，否 则会影响设备运行。 ２．１－３水力冲刷法清淤 水力冲刷法清淤指采用高压水冲刷底泥，使泥浆汇集 到事先设置好的低洼区，再由泥浆泵吸取、管道输送，将泥浆 输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲刷法清淤尤其适合做 过河底硬化的河道，可以保护硬化的河底不被机械破坏。但 市政・交通－水利工程设计ｌ Ｍｕｎｋ／ｐｄ・ ・ＷｏＯｅｒ ＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｎｓｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＩ 是这种方法相较于干挖清淤，其形成的泥浆浓度低，不便后续 处理。 综合上述３个施工方式，干槽清淤适用于流量较小的河 道，其优点是施工状况直观、质量易于保证，也可以解决清淤 对象中含有复杂垃圾的情况。缺点是，由于要排干河道中的流 水，很多河道只能在非汛期进行施工，工期受到一定，同 时，增加了临时围堰施工的成本，机械、车辆的进出对河道边 坡和生态系统也会造成一定影响，需要增加后期恢复边坡的 成本。 ２．２水下清淤 水下清淤，指具备一定水深的情况下，由船只作为施工平 台，将清淤设备装配在船上，在水面上操作清淤设备进行淤泥 开挖。水下清淤可以通过绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、斗轮 式挖泥船进行。 ２．２．１绞吸式挖泥船清淤 绞吸式挖泥船利用装在船前的桥梁前缘绞刀的旋转运 动，将河床底泥进行切割和搅动，并进行泥水混合，形成泥浆， 通过船上离心泵产生的吸人真空，使泥浆沿着吸泥管进入泥 泵吸入端，经全封闭管道输送至堆场中。绞吸式清淤是一个 挖、运、吹一体化施工的过程，采用全封闭管道输泥，不会产生 泥浆散落或泄漏，但泥浆浓度偏低，导致泥浆体积增加，会增 大淤泥堆场占地面积。 ２．２．２抓斗式挖泥船清淤 抓斗式挖泥船通过挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油压 驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并开 启抓斗，将淤泥直接卸人靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中，开 挖、回旋、卸泥循环作业。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥 堆场。抓斗式挖泥船灵活机动，不受河道内垃圾、石块等障碍 物影响，适合开挖较硬土方或带较多杂质垃圾的土方，但 抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差，容易造成表层浮泥 经搅动后又重新回到水体之中。 ２．２Ｉ３斗轮式挖泥船清淤 斗轮式挖泥船利用专用斗轮挖掘机开挖水下淤泥，开挖 后的淤泥通过挖泥船上的大功率泥泵吸入并进入输泥管道。 经全封闭管道输送至指定卸泥区。同绞吸式挖泥船类似，采用 全封闭管道输泥，不会产生泥浆散落或泄漏，但斗轮式清淤在 清淤工程中逃淤、回淤情况严重，清淤不够彻底，容易造成大 １１９ ｌ工程建设与设计 ＩＣｏ￣ｔｒｕｃｔｉｏｎ＆Ｄｅｗ．ＦｏｒＰｒｏｊｅｃｔ 面积水体污染。 综合上述３个施工方式，利用机械船进行的水下清淤适 合泥层厚度大的河道，其优点是施工过程不受天气影响，清淤 过程不会对河道通航产生影响，施工精度高；缺点是因强烈搅 动底泥，容易造成底泥中污染物扩散，同时逃淤、回淤现象也 比较严重。 总体来说，在有条件可以将河道部分排干的情况下选择 干槽清淤，清淤效果最为显著，在不能够排干的情况下，通过 小型清淤船清淤也可以成为一种选择。 ３施工应用 ３．１工程概况 清河发源于北京西山碧云寺，流经海淀区、朝阳区、昌平区， 横跨中关村科技园区，紧邻五环路和奥林匹克森林公园，在顺义 区境内入温榆河，全长２３．６ｋｍ，流域范围北至西三旗，南至西直 门外，西至玉泉山，东至温榆河，总流域面积２１ ＯＯＯ万ｍ２，是北 京市北部主要城市排水河道。主要支流为北旱河、万泉河、小 月河及仰山大沟、东小口沟等。清河规划２０年一遇洪水流量 为１５８ ５５６ｍ３／ｓ，５０年一遇洪水流量为１９０～６９０ｍ３／ｓ。 经过多年运行，河道内出现了大量渣土垃圾及淤泥，严重 影响河道行洪安全，影响景观环境，为了治理和还清清河，保 障过流能力，营造良好的水环境，建设宜居生态环境，需要对 清河进行清淤工程建设。 ３．２清淤方案分析 本次主要工程任务是对清河淤积较严重的５段进行清 淤，恢复河道设计断面。确定施工方案考虑以下几个因素。 １）工期：施工工期为２０１４年４月１１日～２０１４年５月２０ 日，为北京市的非汛期。 ２）河流情况：清河是北京市北部主要城市排水河道，河水 较浅，流速缓慢。 ３）淤积情况：工程段淤泥平均厚度为４５ｃｍ，河道内含有 大量渣土垃圾及少量生活垃圾，淤泥情况复杂。 ４）排泥场：施工所在位置附近无法落实排泥场，需要将清 除的淤泥直接装到渣土车进行外运。 ５）对外交通：工程对外交通线路自巡河路可连接至八达 岭高速、北五环、黑泉路，主要外来物资、施工机械可通过上述 道路运抵施工现场，同时将淤泥通过上述道路转运到弃料场。 根据上述河道特点和施工条件，此次清河清淤工程选择 １２０ 搭设围堰，排干部分河道，进行干槽清淤，同时也采用干挖清 淤法，利用挖掘机进入河道直接对淤泥进行开挖。 ３．３施工 各段清淤时均采用机械为主人工配合的方式清理，此次 施工，在前期工作：测量定点、修建河道两岸施工马道及洗车 池、搭设围堰及围堰内抽水结束后，先由挖掘机将淤泥集中 （人工配合将零散淤泥集中），再由装载机运输到马道附近集 料，由挖掘机按淤泥：土＝ｌ：０．５掺拌土，最后由车辆运输到渣土 消纳场所。 为保证车辆运输不对市区环境造成污染，施工现场车辆 出入口分别设置洗车槽，同时铺设无纺布，并安排专人进行车 辆清洗工作，对每辆渣土外运车辆须经打扫车轮、车厢后方可 放行。在渣土运输的区间段内安排清洁人员，随时对车辆散落 下来的土块、泥块进行清扫，并安排专人进行巡视、值班、组织 路口交通。 ４结论 城市中小河道的清淤工程既有传统清淤的“疏通”目的， 也就是解决排涝、防洪、灌溉功能保障的目的，也有改善河道 水质，促进生态系统健康，提升河道景观的深层目的。因此，从 清淤的前期工作、方案制定、工艺选择、工程实施的所有环节 中，必须保证这种“多目的”清淤的特征。 在清淤方法多种多样的情况下，依据清河河道、水流等的 特点，进行各方面的分析论证，成功地利用“干挖清淤法”的清 淤方式，实现了清河清淤的目的，取得了很好的效果，实现了 “水清岸绿，循环流畅，生态健康，人水和谐”的目标。为城市中 小河道清淤积累了经验。ｄ 【参考文献】 【１】张晓兰．我国中小河流治理存在的问蘧及对策［Ｊ】＿水利发展研究， ２００５（１）：６８－７０． 【２】包建平．中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术【Ｊ】．水资源保护， ２０１５，３１（１）：５６－６８． 【３】沈建强．，Ｊ、河道清淤工程的几种施工方案的探讨 浙江水利水电 专科学校学报，２０１ １，２３（４）：４５—５７． 【４】杨闽．城市中小河流淤泥探测仪的研究与应用【Ｄ】．安徽：安徽农业 大学．２０１２． 【收稿日期１２０１６—１２—２２
