水环境治理工程中河道清淤施工技术

付敏

中虹建设集团有限公司 广东 东莞 523000

在经济持续发展的趋势下，水环境污染问题日益严重，其中河道淤积作为水环境污染的重要因素之一。河道淤积不仅会导致河床断面变窄，增加水流阻力，还会引发堤坝决口，造成严重的洪水灾害。此外，淤积物中污染物的积累还会严重污染河水，破坏河道生态系统。因此，进行河道清淤工作，恢复河道的自净能力，具有重要的意义。

1 河道淤积原因和危害

1.1 河道淤积的原因

河道淤积是指河道中的泥沙逐渐堆积和堆积的过程。它是河流自然演变的一部分，但也经常受到人类活动的影响，河道淤积的原因有多种因素，下面将讨论其中一些主要原因。

1.1.1 水土流失

当土地被过度开垦、疏于保护或暴露在自然灾害中时，土壤会被冲刷走入河道中，这些泥沙会进一步沉积在河床上，导致了河道的淤积。此外，不合理的土地利用和过度放牧也会导致土地的脆弱性增加，进一步加剧水土流失。

1.1.2 人类活动

大规模的工业和农业活动产生了大量的污染物和废弃物，其中包括化学品、肥料和污水，当这些污染物流入河道时，它们会对河道的生态系统造成破坏，并加速淤积的过程，此外，非法的河床填埋和城市建设也会导致河道的狭窄和淤积。

1.1.3 自然因素

地质构造和水文条件会影响河流的流动性和泥沙的输运情况，如当地质构造复杂、河道弯曲，或者流速减缓时，泥沙容易沉积在河床上，此外，气候变化也会对河道淤积产生影响，气候变暖导致冰川融化增加，大量的冰川融化的水流入河道，带来了大量的泥沙，加剧了河道淤积的程度。

1.2 河道淤积的危害

河道淤积是指河流中的泥沙、碎石等物质在水流作用下逐渐沉积，导致河道变窄、变浅的现象。这种现象不仅对河道本身产生了严重的影响，还对周围的环境和人类活动造成了许多危害。

1.2.1 洪水

当河道淤积严重时，河水无法顺利流动，逼近雨水过大时河道容纳水量的极限，就很容易发生洪水，洪水不仅会冲毁沿岸的房屋和农田，还会造成人员伤亡和财产损失，许多沿海地区和平原地带都饱受河道淤积引发的洪水灾害之苦。如图1，洪水来袭。

图1 洪水

图2 挖掘机清淤

1.2.2 破坏生态环境

河道是生物栖息和繁衍的重要场所，而河道淤积会破坏这一生态系统，淤积使得河流水位下降，导致河岸的湿地枯竭，许多水生动植物失去了生存的环境，同时，河道淤积还会影响水的流动速度和质量，增加水体污染的可能性，给河流中的生物带来危害。

1.2.3 交通运输困难

许多河流是国内外贸易和运输的重要通道，当河道淤积时，水深变浅，船只无法顺利通过，使得航运效率大大降低，特别是对于大型货轮，淤积的河道会限制其通行，增加货运时间和成本。

1.2.4 对农业和渔业的影响

河道是农田的灌溉来源，也是渔民捕捞的场所。而淤积会导致水源供应不足，使得农田无法正常灌溉，造成农作物减产甚至死亡，同时，淤积会损毁河床中的生物种群，影响渔民的捕鱼收益。

2 河道清淤施工前的准备工作

2.1 河道测量

通过测量可以获得河道的几何尺寸、水深和流速等信息，为施工方案的制定提供准确的基础数据，测量时要选取河道断面代表性的测点进行测量，包括水深、河道宽度、河底坡度等参数，同时，还应进行河道底质和水质的取样分析，用于后续的淤积物样品采集和化验[1]。

2.2 淤积物样品采集和化验

淤积物样品的采集应该选择代表性的取样点，覆盖整个河道区域，确保样品可以反映出淤积物的真实情况，采集时应使用专业的采样器具，确保样品的完整性和准确性，采集到的淤积物样品需要进行化验，包括颗粒度分析、有机质含量、重金属含量等指标的测定，通过化验可以了解到淤积物的组成和污染情况，为后续的施工方案和处理措施提供科学依据。

3 河道清淤工艺和施工方法

3.1 机械清淤

机械清淤是通过使用专用的机械设备，如挖掘机、油吸管等，对河道中的淤泥和沉积物进行清除和运输，这种清淤方法具有效率高、清淤量大和作业速度快的优势。在机械清淤施工中，需对河道进行勘测和规划，根据河道的淤积情况和水流条件，确定清淤的区域和范围，了解沉积物的性质和厚度，以便选择适当的机械设备和施工方法，在实际清淤施工中，挖掘机是最常用的机械设备之一，其通过铲斗和牵引装置对河道底部的淤泥进行刮取和挖掘，然后将其转运到岸上或指定的场地，挖掘机的操作人员应根据需要调整铲斗的工作角度和深度，以确保对河道进行彻底清淤。除挖掘机以外，油吸管也是常用的机械设备之一，它通过吸力效应将河道中的淤泥和沉积物抽取到管道中，然后运输到指定的地点，油吸管具有灵活性和移动性，可适应不同淤泥和沉积物的清除需求。如图二，挖掘机河道清淤。

在机械清淤施工中，需注意以下几点：（1）要严格遵守环境保护法律和规定，确保清淤工作不对周边环境和生态造成负面影响；（2）根据实际情况调整机械设备的工作参数，以提高清淤的效率和质量；（3）定期检查和维护机械设备，确保其正常运行和安全使用。

3.2 水力清淤

水力清淤是利用水流动力将河床和堆积在河道中的沉积物冲刷、搬运，从而达到清理河道的效果，该技术需选定合适的设备，如高压水枪、水泵等，以提供足够的水力，并通过控制水力的流速和方向，使水流冲击沉积物，将其搬运至足够深的水域或特定的区域，且在水力清淤的过程中，需要对河道进行分段清淤，确保清淤效果的最大化。

水力清淤技术具有操作简单、工期短、成本低的特点，相较于传统的机械清淤方法，水力清淤不需要大型设备，操作过程更为灵活，可以根据实际情况进行调整和改变，同时，水力清淤不需要进行土方开挖，减少了劳动力消耗和环境破坏，有效降低了工程成本；在清淤过程中，水流的冲击力还可以将较大的固体颗粒冲离河道底部，从而提高清淤质量，有利于水体的自净能力增强和生物多样性的恢复。

3.3 生物清淤

生物清淤是利用生物生态系统自行调节和修复的能力，通过合理配置生物资源，利用生物的体力和代谢活动，达到清淤的目的，它将生物资源引入河道，通过生物的作用，将淤泥转化为有机物，实现河道的自我净化和生态修复。生物清淤技术包括选择适宜的生物物种和合理的引入方式：（1）选择适合生活在河道环境中的生物，生物需具有较强的抗污染能力和自净化能力；（2）采用合理的引入方式，如种植水生植物、投放适宜的水生动物等，同时，控制生物的数量和生长速度，防止过度生长对生态环境造成负面影响。

生物清淤技术可以降低清淤成本，减少人力、物力和财力的投入，相对于传统的机械清淤方法，生物清淤不需要大型设备和人工操作，而是借助自然生态系统自行调节，节约了大量的资源和人力成本；引入适宜的生物物种可以重建河道的生态系统，提高水质，促进生态平衡的恢复；此外，生物清淤还可以增加河道的生物多样性，提高河道的观赏和生态价值。然而，生物清淤技术也存在一些挑战和问题，生物清淤技术的应用范围受到许多因素的限制，如河道水质、气候条件等，且生物清淤过程需要较长的时间，可能无法满足紧急清淤需求。此外，生物清淤技术的成功与否还与监测和管理等方面的工作密切相关。

3.4 化学清淤

化学清淤技术通常使用无机盐和有机物质作为清淤剂，无机盐如硫酸铁、盐酸和硝酸等可以溶解淤泥，促进其沉淀，有机物质如聚合物和纤维片段具有吸附能力，可以吸附并固定淤泥颗粒，防止其重新悬浮，将这些清淤剂混合后喷洒至河道中，可以迅速清除淤泥，恢复河道的通畅。化学清淤技术在实际应用中已取得了显著效果：一方面，这种技术能提高清淤效率；另一方面，化学清淤技术对环境友好，不会对河道生态系统造成破坏，符合可持续发展的要求。

3.5 水位调控技术

水位调控技术的核心是通过控制水位的上升和下降来实现河道的清淤。在清淤前，水位被提升到一定高度，以便将淤泥和杂草漂浮至水面，然后采用吸泥船或挖掘机等工具将淤泥做好清理工作，随后，通过控制水位下降，淤泥等杂质将被冲洗带走，从而完成河道清淤。水位调控技术有许多优点，它可以全面清理河道淤泥，保证水流通畅，避免洪水灾害的发生，与此同时，其对环境友好，不会对河道生态环境造成过多破坏；此外，水位调控技术的施工范围广泛，可以适应不同类型和规模的河道清淤工作。

然而，水位调控技术也存在一些调整，其需要有专业的团队和设备来实施这项技术，成本较高，与此同时，也需要准确掌握好水位的调控时机，以免对河道生态系统造成不可逆的破坏。

4 施工过程中的安全措施

在进行河道清淤施工时，确保施工现场的安全措施至关重要，以预防事故的发生并保证工作人员的身体健康。施工现场应设立明确的安全警示标识，尤其是在工作区域的入口处和易发生危险的位置，应设置醒目的警示标识，提醒人员注意安全，标识应包括工作区域的边界、危险源的位置以及必要的安全注意事项等，以增强施工人员的安全意识。与此同时，施工人员应穿着符合规定的安全防护装备，如在河道清淤施工中，施工人员应穿戴防滑胶鞋、防护帽、防护口罩、防护眼镜等，以降低意外事故的风险，在淤泥清理和大型机械作业时，要戴好手套、工作服和耳塞等，保护身体各部位免受伤害。此外，施工现场应设置合理的通道和安全护栏，通道应宽敞舒适，确保施工人员的通行安全，避免通道上出现障碍物和坑洼，以防滑倒和绊倒，且安全护栏应设置在河岸边缘和施工机械周围，以防止人员误入危险区域，同时保护人员不受施工机械的碰撞。

另外，对于各类施工机械的使用，需要严格执行操作规程，确保施工人员的安全，员工必须经过专业培训并持有合法操作证件，熟知操作要领，并定期接受并通过相应的安全知识培训与考核方可上岗操作，防止人员操作不当引发事故，除此以外，施工机械的检修和维护工作也应及时进行，保证其正常运行，减少机械故障的风险。

5 水环境治理工程中的河道清淤施工技术优化措施

在水环境治理工程中，河道清淤施工是一项重要的环保措施。它可以有效地清除河道中的淤泥和杂物，保持河道的通畅，改善水质和水环境，同时也有助于预防洪水和水患[2]。然而，由于施工技术和方法的不同，清淤工程的效果和效率也会存在差异。因此，优化河道清淤施工技术是至关重要的。

5.1 合理选择清淤设备和工具

根据河道的情况和淤泥的性质，选择合适的挖掘机、破碎机、疏浚船等设备，可以提高施工效率。清淤设备是进行河道清淤的关键工具，有不同类型的设备可供选择，在工作中，应根据河道的淤积情况和工程需求选择相应类型的清淤设备，对于大面积淤积的河道，使用大型挖掘机等大型设备可提高施工效率；对于狭窄河道或曲流河道，采用小型机械设备能更好地满足施工要求。清淤工具是对淤泥进行清理的手段，也需要针对不同的河道情况进行选择，对于淤泥较多、较湿的河道，可采用抓斗、挖斗等大型清淤工具，可以快速高效地清理河道淤积物；对于较干燥的淤泥，可采用刮板、扒斗等辅助工具，清理效果更佳。

5.2 采用科学合理的清淤方法

传统的清淤方法主要依靠人工清理，效率低下、耗时且劳动强度大。现代化的清淤方法包括机械清淤和水下爆破清淤等，可以大幅提高施工效率。此外，结合清淤施工技术和生态恢复，可以将清淤淤泥进行合理利用，例如作为土壤改良剂或回填材料，实现资源循环利用。

5.3 加强河道清淤施工管理

施工前需对河道进行充分调研和勘测，确定清淤区域和淤泥分布情况，为施工提供科学依据，同时，在施工期间明确设计要求和施工方案，进而逐步提升施工质量，此外，还需加强对施工现场的管理，确保安全施工，避免对周边环境和生态系统造成不良影响，清淤工程完成后，应持续进行水质监测和河道形态调查，及时发现和处理淤积物重新堆积的问题，并进行必要的长期维护工作，以保证清淤效果的持久性，最大限度地保护水环境。

6 结束语

综上所述，本文通过从河道淤积原因和危害、施工前的准备工作、清淤工艺和施工方法、施工过程中的安全措施等方面进行了探讨，通过对河道清淤工程的技术特点和施工经验的总结，可以为河道清淤施工提供参考和借鉴，未来可以进一步深入探讨河道清淤工程的新技术和新方法，提高清淤工作的效率和效果。