挖泥船清淤 清淤工程施工方案【最新4篇】
读书破万卷,下笔如有神,如下是漂亮的小编帮大伙儿收集整理的清淤工程施工方案【最新4篇】,仅供参考。
清淤施工方案 篇一
关键词:挡潮闸;淤积;原因;处理方法
中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号:
一、挡潮闸闸下的淤积特性
1.1建闸初期淤积速度快
沿海港口建闸前,河床水沙输送在自然状态下保持平衡,河床基本稳定。建闸后,由于水情工况发生了变化,水沙自然平衡被打破,为了找到新的平衡点,建闸初河床必然发生骤变。而在粉沙淤泥质海岸带,这种骤变表现为河床淤积。建闸后第一年淤积速度最快,在最初的三至五年内,河床容积直线下降,减少量一般为40%~50%。总之,挡潮闸建闸初期淤积量大,以后逐年减少,并随水情、水闸控制运行情况而变化。
1,2低潮位下的河床内淤积严重
处在粉沙淤泥质海岸带,潮流中泥沙含量大,同一个断面纵向含沙量不等,底层含沙量高,面层含沙量低,且底层靠近河床,阻力大,流速相对于面层要小,水流夹沙能力小,所以淤积主要发生在低潮位下的河槽内,而高低潮潮间带相对淤积较少。多年的淤积测量资料也证明了这一点。就淤积厚度而言,沿程分布大致均匀。长度较长的港道当开闸流量小于平衡流量时,有时会出现闸口冲、海口淤的现象。
1.3河床淤积与下泄流量密切相关
挡潮闸闸下河床冲淤变化,与下泄流量密切相关。正常情况下,上游下泄水流量多,开闸的潮次多,河床容积增大,淤积少;上游下泄水流量少,开闸的潮次少,河床容积减少,淤积多。根据射阳河闸和新洋港闸的资料,开闸流量大于平衡流量时,河床发生冲刷;小于平衡流量时,河床发生淤积。历年汛期冲淤统计表明,6~9月份挡潮闸排水量小于10亿m3,闸下河段基本呈上冲下淤状态,大于10亿m3排水量,闸下河段呈全线冲刷状态。说明闸下河段较长的港道,没有足够的排水量,闸下河段掀起的泥沙无法全部挟带出港道,汛期除个别年份出现上冲下淤或普遍淤积外,其余均是全线冲刷状态。非汛期,闸下河段基本呈普遍淤积状态,个别年份近闸段略有冲刷。这就充分说明了河床冲淤与下泄水量密切相关,其规律为丰水年冲,枯水年淤;汛期冲,汛后淤;下泄径流量多(大于平衡流量)时,大潮冲淤多,小潮冲淤少,下泄径流量小(小于平衡流量)时,大潮淤积多,小潮淤积少。
1.4河床内沿程淤积和局部淤滩由于挡潮闸下河床边界条件复杂,使河床不仅在沿水流方向因输沙不平衡,造成河床沿程冲刷和淤积,且由于河道弯曲存在环流,引起水流的横向流动,使凹岸河床冲刷,凸岸河床淤积。形成闸下河道沿程淤积和局部淤滩。
二、常用防淤减淤措施
下游河床的淤积严重影响着闸下河道下泄流量。防淤减淤必须充分利用水沙平衡规律,因势利导,从加大港道下泄流量和提高单方水的输沙能力两方面着手,才能取得良好的效果。在实践中,常用的防淤清淤方法为:1)调度水源,增加港道泄水量,集中冲淤。此法对多闸并港时较为适用。2)科学控制闸门运行,选择最佳时机,用高速水流冲淤。即可以利用潮汐规律、风速风向等加大水位差冲淤;也可以利用洪水连续冲淤;开孔流,近闸段局部清淤、清除上游淤积等。3)机械清淤疏浚:利用挖泥船、清淤船、高压水泵等机械疏浚、裁弯切滩、纳潮冲淤、河床清淤等。上述几种方法在实践中均取得一定效果,特别是水力冲淤是既经济又行之有效的方法。近年来,随着上游径流量的减少,河床淤积层增厚,淤泥沉积时间加长,逐步板结,单靠水力清淤无法启动板结淤泥,所以机械清淤疏浚越来越得到人们的重视,它是加大单方水输沙能力,提高板结淤泥的清淤效率,将河床疏浚到标准断面的必要措施。
三、河床疏浚标准
利用机械设备将河床疏宽和浚深,可以有效地扩大河床过水断面和容积,但其中有个标准的问题。河道的冲淤平衡和泄水量密切相关,泄水量大易冲,泄水量小易淤。不同的水文年份,排泄洪水所需过水断面并不一样,清淤疏浚标准也不一样。对粉沙淤泥质海岸带来说,因泥沙搬运往返重复,若疏浚标准过高,不但施工困难,而且可能因泄水量达不到冲淤平衡要求,河床在汛期就发生淤积。因此,只有科学地确定河床的疏浚标准,才能有利于防汛排涝,才能获得满意的疏浚效果。
对同一港口来说,河床容积和丰、平、枯水年排水量有着对应关系。我们可以对多年的排水量、河床容积进行频率统计,找出丰、平、枯水年对应的河床容积,确定河道疏浚标准。对正常年份可按平水年河床容积和断面标准进行清淤疏浚;枯水年应以防淤为主,特别要采取措施预防淤泥板结;丰水年则应根据丰水年对应的河床容积、平均过水断面,和当前河道测量资料对比,得出清淤方案和疏浚标准,尽早进行清淤。四、疏浚技术4.1 清淤船拖耙清淤疏浚清淤船清淤是粉沙淤泥质海岸带清除港口淤积一种经济可行的措施,也是所以淤泥地段最常用的清淤方法。其清淤耙具自20世纪60年代中期开始研制,有单面耙、双面耙、掺气耙三种形式,其中掺气耙工效最高。掺气耙的工作原理为:利用机械船作为行进动力,带动拖淤耙具,耙起淤泥,利用螺旋桨和高压气体将泥块打碎,并紊动水流,使耙起的淤泥悬浮,提高水流的夹沙能力和含沙量,利用下泄径流或落潮潮流将更多的泥沙带入大海。从本质上说就是加大单方水的输沙能力。使用清淤耙清淤比同条件自然放水清淤量提高3~10倍。其缺点是需要冲淤水源配合,必须选择汛期或泄水量大的时期进行清淤施工。根据淤积情况和施工目的不同又可分为:浚深造槽、拓宽河槽、切滩等施工方法。
4.2 高压水泵疏浚
高压水泵冲淤施工原理就是用高压水冲刷淤泥,使之变成泥浆,并充分和水混合,紊动水流,加大水流的夹沙能力,从而达到清淤的目的。主要用于切除边滩、河心岛、河道水上部分淤泥。其施工方法为:在船只上或木排上安装动力装置和高压水泵,直接用高压水泵对河心岛、边滩、河道水上部分淤泥进行冲刷使其变陡坍塌,部分变成悬沙或淤泥,随开闸水流或退潮潮流流走,这样往复施工,达到清淤疏浚的目的。
4.3 挖泥船疏浚
挡潮闸下港口发生淤积主要原因之一就是下泄径流减少,也就是没有足够的冲淤水源。而清淤耙具和高压水泵清淤疏浚施工时,都离不开水源配合。挖泥船疏浚作为港口清淤方法之一不可或缺。其最大的优点就是不受水源限制,还可以利用泥浆泵和排泥管输送泥浆至规定的填土地点,进行吹填造地,综合利用。挖泥船疏浚对内河清淤效率较高,成本低;在潮汐河口由于受潮汐涨落的影响较大,需候潮施工,清淤工效相对较低、成本较高,可作为缺水年份或特殊情况下,港道清淤补充措施。
清淤施工方案 篇二
同志们:
今天这次会议是县委、县政府研究确定召开的。目的是认真贯彻落实上级减轻农民负担政策,安排部署我县秋季生产性费用征收和农田水利建设工作。下面,根据县委、县政府研究的意见,我着重就秋季生产性费用的征收工作讲几个方面的问题。
一、统一思想,充分认识搞好生产性费用征收工作的重要性
今年我县收取的三水费用是引黄灌溉水费、池区群众的生活补助粮、市县乡三级清淤费。规范收取生产性费用对于保证灌区的正常运行,确保我县的水利建设投入,确保农业丰收具有非常重要的意义。
随着农村税费改革的进一步推进,农村的水利建设投入发生了较大变化,水利投入有所减少。特别是近期以来,我县少数乡(镇)、办事处的主要负责同志在水费上解工作中认识有偏差,未能足额上解,严重影响了全县水利工程的建设。
如果我们的引黄水费、水利粮收不上来,解不上去,黄河水就引不来,池区群众得不到生活补助粮,将会严重影响社会稳定;清淤费收不上来,被淤积的河道我们就无法清理,即使有水也无法引进,将严重影响全县的农业生产和农村社会稳定。各乡(镇)、办事处一定要充分认识做好生产费用征收工作的重要性,从维护大局,维护农民群众切身利益的高度,严格按照县里的要求全面完成任务,并足额上解。
二、强化措施,积极稳妥地完成今年秋季生产性费用的征收任务
今年夏季,县里充分考虑农民的承受能力,只完成了水费、水利粮和还世行贷款的收取工作,秋季再征收市县乡清淤费。今年秋季市县乡清淤费征收工作总的要求是:严格执行审批方案,积极稳妥地按时足额上解市县乡清淤费。收取时间安排是:12月19日前为乡镇分配到村,县审批阶段;12月19日到21日为各村分配到户,乡镇审批,张榜公布,填写发放监督卡阶段;12月21日到28日为集中收取、上解阶段。为积极稳妥地完成今年的清淤费任务,要认真抓好以下几个关键环节:
一是继续实行专项审批制度。市减负办核定给我县的市县乡清淤费数额,是市政府研究下达的指定数额,这个数额就是“高压线”。各乡(镇)、办事处要按照县减负办下达的指标编制方案,并报经县减负办审核后报市减负办审批。市减负办审批到乡镇,县减负办审批到村,乡镇经管站审批到户。除市县乡三级清淤费以外,决不允许任何单位以任何理由向农民收取费用。不经审批擅自收取费用的,除限期责令其全额退还群众外,并对有关责任人进行严肃处理。
二是认真执行“生产费用通知单”和“专用凭据”制度。经市县减负办审批的市县乡清淤费预算方案,乡镇经管站要按照科学、合理的方法分解到户,到户的方案乡镇经管站要派专人审核并签字负责,严防搭车加码,最后填制全市统一印制的《二OO四年度农民承担生产费用通知单》。填制审核后的通知单要加盖乡镇政府印章,由村委会发放到户。经乡镇经管站审核分解到户的方案要在各行政村进行张榜公布,张榜公布期间县里要派人组织检查。农户上缴款项时,要同时开具全市统一的《聊城市农民承担费用专用收据》,并通知农户妥善保管,存放在统一的档案袋内,以备检查。严禁乡、村仿制通知单或单外加带其他通知书,杜绝收款不开收据的现象发生。不发通知单、不开专用收据,农民有权拒交。
三是切实加强对清淤费的监督管理。市委、市政府明确规定县级清淤费用要专户存储、专帐核算,市县减负办监督使用。乡(镇)、办事处收取的费用要纳入乡镇经管站专帐核算管理,专款专用,县减负办监督使用。为此,市县级清淤费要按时上解县收费管理局,乡清淤费由乡镇经管站统一核算。
四是严格执行专项审计制度。为保证县乡生产性费用专款专用,防止挤占、挪用现象的发生,县减负办和审计局要定期对县乡生产性费用的管理使用情况实施专项审计,审计结果上报县政府,并以此作为考核乡镇工作、审批下一季生产性费用和下拨转移支付的重要依据。对挤占、挪用专项资金的单位主要负责人,纪检监察部门将视情节轻重给予严肃处理,并削减下年度专项资金计划。
三、加强领导,确保把各项政策措施落到实处
做好今年生产性费用收取工作,实现农村税费改革平稳实施,确保引黄工作、水利建设工作顺利进行,保持农村社会稳定,意义重大。各级必须加强领导,采取有力措施,确保做好征收工作。
1、要加大领导力度。三水费用收取工作是对我县农村税费改革工作的一次检验,也是对各乡(镇)、办事处领导班子和村级新班子的考验。各乡镇要集中领导、集中精力、集中时间,把这项工作当作维护农村稳定的大事来抓,集中研究解决好清淤费的征收问题。及时掌握工作动态,发现情况,及时解决,确保顺利征收。
2、要严肃上解纪律。县里与各乡(镇)、办事处签订了责任状,各乡镇必须按责任状规定的任务、目标、要求、数额完成任务。如果哪个乡镇的任务完不成,将在哪个乡镇的转移支付中扣除,直至扣完为止。县里将冻结该乡镇的财政专户,水利部门将在下年度供水期停止供应黄河水,减负办要扣减乡镇清淤费提取计划,并且依法提出诉讼。对于不上解的乡(镇)、办事处,今年县里将安排监督局、审计局、检察院等执法执纪部门直接介入,彻底查清三水费用的去留方向,对违纪、违法的,将严肃追究有关人员的责任,触犯刑律的移交 司法机关严肃处理,绝不姑息。今年夏季未按时上解的少数乡(镇)、办事处,到目前水利粮折款县财政已全部扣完,欠交水费要在20__年继续扣清。对按时足额上解的,县里继续实行奖励政策。同时,对生产性费用上交情况要进行严格考核,纳入岗评。
3、要严防负担反弹。12月15日,市里召开了专门会议,对减负工作进行了全面安排部署。会上通报了各县的上访情况,我县今年发生上访案件38起,其中进京、省上访4起。涉及的内容包括乡村两级搭车加码、农村干部经济问题、工作作风等问题。市里将在12月30日前对半数乡镇进行检查。省里将在元月份开始抽查,并带着上访问题来,直接检查到村。因此,各乡(镇)、办事处从现在开始要开展自查,工作要深入,问题要解决在基层。最近,省、市还将重新出台减负文件,尤其是突出减负工作“一票否决”。
清淤施工方案 篇三
【关键词】百崎湖; 清淤; 设计边坡;淤泥处理;
中图分类号:P642.13+3 文献标识码:A 文章编号:
0.引言
城市内湖是城市水系的重要组成部分。由于湖泊的淤积和被污染,对城市防洪安全和城市生态环境产生了一定影响。对湖泊进行清淤,可以有效的改善湖泊生态环境、改善湖泊水质并增加湖泊的蓄水量。如南京市在1998年对玄武湖进行了生态清淤,改善湖泊水质;杭州市于1952年、1976年、1999年对西湖进行了三次清淤,以增加滞洪蓄水量和改善湖泊水质;武汉市先后对水果湖等一批湖泊进行了生态清淤,以改善环境。
工程概述
2009 年5月份国务院颁布了《国务院关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》(国发【2009】24号),泉州市委市政府将原洛秀组团和惠东南工业园区整合为新的泉州市台商投资区(以下称片区),并申请成为部级台商投资区。
百崎湖为片区天然滞洪区,百崎湖面积357ha,岸线长约17.5km,实际控制流域面积70.485km2。进行调洪演算,确定百崎湖的最高洪水位为3.5m,对应滞洪库容980万m³。为了增加百崎湖滞洪库容,降低滞洪区最高水位,对湖底进行了清淤方案设计。
2. 百崎湖清淤设计标高确定
湖泊清淤设计标高的确定,需结合湖泊水下地形图,综合考虑与之相连的进出水水系高程、湖底底泥污染物富含层厚度、湖内水上娱乐设施对水深要求、需增加的蓄水量、湖内水体垂直交换深度等因素。
百崎湖湖底设计标高受泄水闸闸底板高程限制,并考虑湖区内龙舟、小型游艇等船只的吃水深度要求,确定清淤设计标高为-2m。
3. 百崎湖湖底清淤边坡设计
根据《疏浚工程技术规范》(JTJ319-99)(以下简称规范)总则,可在水利疏浚、环境疏浚和采砂等工程中参照使用本规范,鉴于水利、市政行业缺少城市内湖清淤的相关设计规范标准,湖底清淤边坡参照规范进行设计。
根据规范规定,清淤边坡应根据土质特性和水利动力条件经计算分析后确定,并考虑清淤机械及施工方法。根据百崎湖湖区岩土勘察报告,按照《疏浚岩土分类标准》,百崎湖湖底淤泥土类可划分为淤泥。根据《疏浚工程技术规范》提供的水下边坡设计参考值,很软淤泥采用1:5~1:10的开挖边坡,流泥采用1:20~1:50的开挖边坡。根据百崎湖水下地形图,现状百崎湖湖底边坡较陡为1:7,较缓为1:35。综合考虑以上因素,初步拟定湖底清淤的开挖边坡为1:15,经边坡稳定计算和分析后,拟定边坡满足稳定要求。
经测算,此次清淤开挖土方量为4.71万m³,开挖淤泥29.59万m³,增加滞洪库容12.40万m³。
4. 百崎湖清淤机械选择
已有文献对国内湖塘清淤机械现状做了全面的总结,对两栖式清淤机、两栖绞吸式清淤机、水力清淤机等清淤机械的工作原理、使用范围做了比较详细的总结。[1]国内工程实例中,南京市玄武湖环保清淤采用水力冲淤和挖泥船吸泥,通过管道把泥浆送到郊外的弃土场。
连接百崎湖和洛阳江的五一水闸不容许清淤船只进出,而湖区清淤方量较少,湖区周边有足够空间布设淤泥运输便道,故百崎湖清淤设计采用湿地式清淤挖掘机,汽车运输淤泥。经过国内市场调查,初选某公司生产的SLW220湿地式清淤挖掘机,铲斗容量为0.7m³,最大挖掘半径10.05m,最大挖掘深度5.45m。根据清淤机特性,结合规范要求,确定挖掘机开挖限制超宽超深为:两侧超宽不超过2m,湖底超深不超过0.5m。
5.百崎湖清淤淤泥处理方案设计
5.1淤泥处理现状
淤泥的主要成分是黏土,含沙量和有机质较多,清淤淤泥的处理应从经济和环保角度作出分析和评价。淤泥处理再生资源利用主要有3种方法,即物理方法、热处理方法和化学方法。[2]
物理方法就是通过干燥、脱水措施减少淤泥中的水份,使其变为良好的材料。如杭州西湖的部分清淤淤泥采用堆泥场自然晾晒的方法。
热处理方法是通过加热、烧结的方法将淤泥转化为建筑材料的方法,如制砖[3]、生产陶粒[4]。
化学方法也称为固化处理法,是在淤泥中添加固化材料,进行搅拌混合,通过孔隙水与固化材料发生水化反应使孔隙内的自由水变为结合水,同时加强了土颗粒之间的结合力提高淤泥的强度。淤泥固化处理技术在日本等国已经得到了广泛的应用,如日本名古屋的第3 Board island就部分使用了经过固化处理的疏浚泥作为填方材料。[2]国内学者朱伟等已研制了“复合型淤泥固化材料”专利产品,并已经开发出淤泥固化处理成套设备,研究成果在广州南沙港和深圳盐田港进行了固化淤泥填筑地基、填筑海堤的工程和实验,取得了很好的效果。
5.2百崎湖清淤淤泥资源化处理设计
百崎湖片区地势较低,需要大量土方回填。将清淤淤泥用于片区回填,实现淤泥的资源化利用,将产生一定的经济效益。根据《百崎湖岸线岩土勘察报告》,清淤淤泥呈流塑状,含水量60.1%,有机质含量为0.201~0.447%,承载力fak为50kpa。由于清淤淤泥含水量较大,若考虑吹填后自然固结,需要很长时间才能完成固结;若采用自然晾晒,受场地、气候等因素影响,实施难度较大,故不考虑淤泥在自然状态用于片区的吹填或晾晒后回填。所以,本次清淤淤泥处理设计采用国内研究成果,将淤泥进行固化处理后用于片区的场地回填,减少回填外运土方数量。
清淤淤泥的固化设计采用复合型淤泥固化材料。固化材料的掺入量应根据要求固化后的土料主要力学指标通过试验确定,初步估计为60kg/m3,实际掺量根据现场试验确定。经经济比较,淤泥固化土方单价低于土方外运单价,节省了工程投资。
6. 结语
经分析计算,百崎湖湖底清淤设计标高定为为-2m,湖底清淤设计开挖边坡为1:15,清淤采用湿地式清淤挖掘机,清淤淤泥处理设计采用化学固化处理后用于片区的场地回填,技术上可行,经济上合理,并能有效的增加滞洪库容,降低滞洪区最高水位。
【参考文献】
[1] 查跃华,孙三梅;我国池塘清淤机械现状及清淤技术发展趋势[J].中国农机化2005年第02期
[2] 朱伟等;疏浚泥处理再生资源技术的现状[J].环境科学与技术2002年第4期
清淤工程施工方案范文 篇四
关键词:水库;清淤;水资源危机;措施
中图分类号:P343文献标识码: A
引言
水库具有灌溉、防洪、供水、发电等重要功能,在经济发展和环境保护方面有着不可替代的重要地位。我们现有的水库多数是在上世纪50-60年资兴建的,缺乏有效的排沙设计,多年运行之后已普遍出现泥沙淤积现象,严重削减了水库的有效库容。
一、水库淤积成因及形态
水库淤积属于自然现象,指的是河水中挟带的泥沙在库内沉淀。挟沙水流进入库里之后,伴随过水断面的不断扩大,流速与挟沙能力沿程递减,泥沙会由粗到细地沉积于库底,形成水库淤积。水库淤积跟河流含沙量机器水工建筑物自身的结构与排沙设计都有直接关系。我国的大多数水库都是于20世纪、与农业学大寨时修建而成的,受到那时候的技术条件与经济条件的限制,对泥沙淤积分析计算、淤积过程的研究力度不够,水库设计标准全都不高,没有周全的考虑排沙设计甚至在排沙方面缺乏专业有效的设计。
入库流量、含沙量、泥沙组成库区形态、水库调度和泄流建筑物体型等是影响水库淤积的分布形态的主要因素。多沙河流上水位变幅较小的湖泊型水库,在库尾集中很容易淤积泥沙形成与河口处类似的“三角洲”,且伴随淤积的不不断发展,“三角洲”逐渐会靠近坝前。含沙量少水位变幅较大的河道型水库,一般都会形成带状淤积,且其沿库床比较均匀。多沙河流上库容和雍水比较小的中小型水库,洪水期间库内依然有一定流速,泥沙被挟带到坝前落淤,产生下大上小的锥体淤积,并渐渐往上游方向发展。
二、泥沙淤积对水库的影响
水库淤积尤其是“三角洲”淤积,其实是对水库调节库容的侵占,从而使得水库的综合利用效益降低了;淤积末端上延,将回水位抬高,使得水库淹没、浸没损失增加;变动回水让宽浅河段主流容易发生摆动或者位移现象。带状淤积则会抬高整体河床,使得有效的水库库容大大减少,对水库的整体效益造成了影响。坝前堆淤尤其是锥体淤积,将会使使得水工建筑物上的泥沙压力增加,对坝体自身的抗滑稳定性造成影响,且妨碍了取水口的正常运行,往往导致取水口发生堵塞。同时增加了进入电站的水流含沙量从而进一步加快了过水建筑物和水轮机的磨损,使得建筑物、设备的使用效率和使用寿命大大降低。除此之外,伴随泥沙淤积,某些化学物质沉淀,把污染水质,水质的富营养化,并对水生生物的生长有严重影响。
三、水库清淤的必要性
(一)清淤造价低
增加或恢复水库的蓄水量,有加高坝高( 以下简称“增容”) 和清淤两种方案。以某水库为例,对两种方案进行理论测算比较。
1、 增容方案
加高1.0 m坝高需土方1.92万m3,护坡石方580m3,溢洪道处理混凝土方120m3,需120万元;征地22.5hm2 ,按照2010年粮食价格计算,征地费为438.0万元。工程总费用558.0万元。增加1.0m坝高可使得蓄水量增加55万m3, 蓄水量每增加1m3造价为10.15元。
2、清淤方案
清淤运用挖掘机挖土、自卸车运土和挖泥船的施工方法。施工过程中挖掘机挖土用于水面以上,自卸车运到淹没线之外进行存放,费用是11. 59元/m3;挖泥船清淤运用在水面以下,费用为6.1元/m3。处于对两种施工方法的考虑各用50%,那么清淤的平均费用为8.85元/m3 ,也就是每增加1m3 蓄水量其费用为8.85元。观察两种方案计算结果可得出,增容方案增加单位蓄水量比清淤方案的造价高,主要是由于征地费用过高。
(二)改善水质
水库水体的主要污染源是农业生产与群众生活垃圾。按照北方土地施肥方式每年施用化肥(折标) 量10kg /666.7m2,按照土壤残留量25% 计算,每一年残留2.5kg /666.7m2,这些残留化肥随土壤流失到水库淤积,严重污染了水库水质,是造成水库水质呈富营养化的主要原因之一;水库淤积的泥砂颗粒是比较细的,涌浪会造成其在水体中悬浮,从而使水体悬浮质含量增加,导致库水浑浊,进一步加剧了水质的污染。水库清淤将大量的淤泥中的有机质清除,使得水质的富营养大大降低,一定程度上提升了水体的溶解氧含量,对于水生植物与动物的生长十分有利;水库清淤将淤泥中的细小泥砂颗粒清除从而使悬浮质的来源减少,能够很好的净化水质。水库清淤是主要的运用物理方法改善水质措施和有效途径。
(三)节省土地资源
水库清淤主要是清除淤积在库区内的泥砂,与蓄存同体积的水量置换,无需将水库现有的坝高与淹没线高程改变,不牵扯征地、移民等。增加坝高、水库蓄水量往往需要征用较多的优质的农田。据相关计算,山区小型水库蓄水量每增加1m3 需占用0.3~0.5 m2的土地。我国对基本农田管理的管理制度要求非常严格,相关条例规定,“国家能源、交通、水利等重点建设项目选址是不能够避开基本农田保护区的,需要占用基本农田,涉及农用地转用或征用土地的,一定要经国务院批准。”小型水库增容是不是属于“重点建设项目”还需要进一步的商讨,且审批手续繁琐、时间长,征地审批有很大难度。水库清淤不涉及征地,可节省大面积的土地资源。
(四)容易施工
现阶段,水库清淤主要运用的机械为挖掘机挖土、自卸车运土;挖泥船用来挖土、管道输送;重点采用水库清淤泵抽吸砂土、管道输送等方法进行施工。施工机械和人员比较少,施工技术掌握起来非常简单,气候对其影响比较小,冬天也能正常施工。
(五)淤土开发利用前景广阔
伴随耕地保护和土地管理法律、法规的贯彻实施和政府对乱挖滥采行为的打击,有机土已逐渐成了紧缺资源。库区淤土土质肥沃,有机质含量通常大于7%,是优质的配制农作物育苗,林木苗木繁育,花草等营养土的土壤。目前已有专业的公司运用泡泽淤泥、渠道清淤泥土、水库清淤泥土配制、销售各类营养土,且销售的范围在渐渐扩大,销售量也在不断上升。水库淤土的开发和利用有着十分广阔的前景。
三、水库清淤的可行性
我国在水库淤积的研究还是比较早的,因此也有了不错的成果。因为水库淤积有不同的情况,要开展清淤工作就得对淤积水库的情况一个个进行具体的调查研究,淤积的情况不同所要采取的设备和方法也就不同。国内有些大、中水库都是运用绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、气力泵与水力吸泥设备进行清淤;小型水库则是与除险加固相结合用推土机、挖掘机等机械来挖掘清淤的。设备不同,其作业水深、清除杂物能力也不同。实施水库清淤工程可以使库容有效回复,技术方面是比较可行,成本相对也不高,不占用耕地、不需要移民,也不会对建材造成损耗。
清淤可以改善水库水质,清出的淤积泥沙能够用来制作有机肥、改良土壤、填土造田,也能用来制砖或者建筑用沙,使淤积泥沙资源能够实现产业化的利用,“变废为宝”,从而使清淤成本有效降低。除此之外,在下游河道中导入坝前淤积泥沙,“蓄清排浑”将下游河道由于过度采沙引起的河床下切危害减小。所以,水库清淤无论是在技术上还是经济上都是可行的,且还能够对下游河床很好地进行保护。
四、新时期水库清淤技术
(一)小型水库清淤装置
根据当前传统的河道及水库清淤方式,分析不同装置的优缺点,综合来看,新时期,河道与水库的清淤,需要操作简单、价格低廉、安全可靠、便于维修的运行装置,这样的装置可以连续在水下运行,通过吸收国内外相关领域的经验,提出小型的清淤设备,该设备携带螺纹的铰刀挖掘装置,具有强力泥泵吸排装置,且配备橡胶履带行走装置。对传统的清淤设备进行改造,将操作系统、发动机与驾驶室进行拆离,剩下的机体则称为水下行走工作装置,螺纹的铰刀装置用于水下淤泥的挖掘与搅拌,水下电机用于泥浆泵的驱动,整个设备可采用岸电进行供电。整个设备的操控由电信号进行控制,如果在操作以及检修的过程中发现一些故障,则依靠小型的船舶进行相关的辅助,做好辅助方面的工作。分析整个小型清淤装置的构成,整个设备由六大模块构成,分别是液压系统、吸排泥系统、切削挖掘装置、底盘行走装置、检测显示系统与水上操控系统构成。设备进行工作时,行走系统的驱动与推动作用促使整个水下的装置由水下土体进行不断的推
进,通过螺旋铰刀的旋转,对淤泥进行切削,搅拌后的泥浆被推送至泵的吸口处,泥浆由泥浆泵进行推送至岸边。而清淤装置遇到较厚的土层时,则工作臂会协作进行工作,将断面进行切削,工作臂反复进行工作,提高整体工作效率。如果水下装置不处于工作状态,对行走的马达进行供油,便能有效的实现马达的前进与后退,如果装置的两个马达的转动方向是相反的,则设备会原地打转,这样所需的活动空间是极小的。小型水库清淤装置可以在以下小型的闸门、隧道、涵洞中进行工作,且具有众多功能,能进行挖掘、清障、钻孔等工作,促进一机多用,提升整体工作效益。
(二)气举清淤装置
气举清淤装置是一种新型的清淤工作,此装置具有突出特点,能有效结合振荡脉冲射流与气力输送系统。由振荡脉冲的喷嘴处产生的脉冲射流具有高效的破碎功能,冲击力在破碎岩层的同时,使得淤泥的抽取与开采的工作同时进行。气举清淤装置具有突出的特点,在整个清淤的过程中,抽吸泥土的深度是可以不受限制的,清淤装置甚至可以抽取至岩层以下数百米的泥土,整个装置没有旋转的工作部件,且装置的排淤管与吸淤管的通径是一致的,因此装置可以迅速实现排淤,且经由装置吸入的淤泥可以排送至指定的地点。输送的地点与距离都是准确且可计量的,最远可输送至20 km外,安装探测器与雷达液位装置的气举清淤装置,可以在清淤的同时,有效的保护河床,使河床免遭破坏。下面是对该装置的运行原理与特点进行分析,气举清淤装置需要利用振荡脉冲射流的破碎原理,射流的核心则是振荡腔,经喷嘴射出的流体,在振荡腔中形成流束。剪切层的出
现,使流束在出口处形成压力脉冲。经由扰动、剪切层选择放大、碰撞、反馈,这一循环闭合的过程,形成高速的脉冲射流。射流至下游时,受到反复的碰撞,压力会进一步加大,在这个反复的过程中,形成自激振荡,使得射流具有强大的破碎能力。整个气举清淤装置由气举、吸淤管、高压水泵、柴油发电机、卷扬机、固液分离装置、振荡脉冲喷嘴构成,装置具有强大的清淤效果。在一个滨海砂场的现场实验中,在含沙量900kg/m3,且压缩空气的流量处于18m3/min以上时,气举清淤装置能够达到吸砂110t/h以上,装置在压缩空气压力、吸管、输入管状态俱佳的时候,达到良好的抽取与吸附效果。
五、实施水库清淤工作的措施和建议
(一)安排专项资金,启动水库清淤工程
结合国家扩大内需、促进经济增长的措施,增加安排专项资金启动实施水库清淤工程。安排水库清淤专项资金不应挤占原有病险水库除险加固资金。
从现阶段情况而言,大型水库淤积不是很严重,中小水库淤积则较为严重,特别是有些中小型水库及山塘水库。中小型水库在枯水期很容易排干,给清淤创造有利条件。因此,中小水库可以作为现下水库清淤工作开展的重点,将水库清淤与除险加固工作相结合,以使清淤成本有效降低。
(二)开展专项调研,摸清淤积情况
建议水利部门结合全国病险水库排查工作,在全国范围开展水库淤积情况的普查。在了解情况的基础上,对水库淤积严重程度、影响范围等综合进行考虑,按照轻重缓急部署清淤工作。
(三)探索因地制宜的清淤模式,积累经验
目前一些清淤工作试点已经初步取得了一些经验,建议水利部门及时调研,进行总结推广。鉴于各地情况不同,各类水库情况不同,应在总结已有经验的同时进一步分类开展试点工作,选择典型省份的典型水库率先开展清淤工作,为下一步大规模的全面清淤积累经验。
(四)鼓励清淤工作与水库日常运行维护相结合,建立清淤长效机制
我国大多数河流含沙量较高,水库泥沙淤积的现象在短期内是不可能改变的,水库清淤也不可能一劳永逸。要积极探索建立水库清淤长效机制,给水库管理部门配备相关设备,定期开展清淤工作,使清淤工作能够实现常态化。试行按清淤量拨款补助,且出台税收减免政策,鼓励发展淤积泥沙资源化产业。
(五)开展清淤科研攻关,提供支撑技术体系
建议水利部门联合科技部门,立项开展对清淤技术的进一步研究;对清淤装备进行科技改进,以保证清淤时水库水质不受二次污染;进一步开展对水库淤积泥沙资源化利用的科研,以“化害为利”为构想,实现淤积泥沙的资源化产业化利用,降低清淤成本。
结语
水库清淤工程有着投资省,节约土地,可以很好地净化水质,方便施工的优点,是恢复水库设计库容,缓解水资源危机的有效途径。因此,水利部门一定要把水库清淤工作纳入专题进行调研,在对已有的经验进行总结的同时加强分类开展试点工作,为大规模的全面清淤积累更多丰富的经验;积极探索建立水库清淤的长效机制,为水库管理部门配备必要的清淤设备,定期进行清淤;研制开发新设备,确保清淤时水库水质不受二次污染;进一步研究水库淤土资源的开发利用,有效节约成本。
参考文献:
[1]何亮,龚涛。 中小型水库清淤措施研究进展[J]. 黑龙江科技信息,2008,04:46.
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