摘要：北運(yùn)河為北京重要的排洪通道，承擔(dān)著城區(qū)80%的污水排放及90%的雨洪排泄任務(wù)。北運(yùn)河河道淤積嚴(yán)重制約著河道的蓄水及排洪功能，且淤泥清運(yùn)、消納過程中會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。隨著北京城市發(fā)展，北運(yùn)河對(duì)于保持城市生態(tài)平衡、調(diào)節(jié)城區(qū)氣候、塑造城市景觀、營造宜人的濱水空間等方面的作用越來越明顯。以前清淤方式不再適合現(xiàn)在的北運(yùn)河情況，為保證北運(yùn)河的河道運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、保持河道整潔及周邊環(huán)境不受干擾，選擇適宜的清淤方法顯得尤為重要。

本文研究了常見的河道開挖法、絞吸式挖泥船法、斗輪式挖泥船法、泥漿泵法，四種清淤方法的方案和技術(shù)要點(diǎn)，分析每種方案在北運(yùn)河上清淤的適用性和可行性，得出北運(yùn)河適合采用絞吸式挖泥船和泥漿泵法結(jié)合的方法。

關(guān)鍵詞：北運(yùn)河；河道；清淤；技術(shù)

1.引言

1.1北運(yùn)河概況

北運(yùn)河水系發(fā)源于燕山北部軍都山脈南麓昌平、延慶、海淀一帶，沿途經(jīng)香河、武清至天津入海河，全長142.7km，總流域面積6166km2。北京境內(nèi)主河道長89.4km，流域面積4348km2，其中山區(qū)面積1000km2，平原面積3348km2。

1.2北運(yùn)河河道清淤方法研究意義

北運(yùn)河現(xiàn)狀河道局部淤積嚴(yán)重，河道底部整體被抬高，根據(jù)檢測有的河底淤積1m高處可達(dá)2m，局部淤積已露出水面，已嚴(yán)重影響到了行洪，且引起水流形態(tài)改變，對(duì)岸邊沖刷造成堤防出現(xiàn)險(xiǎn)工險(xiǎn)段。因此，北運(yùn)河清淤工作變得尤為重要

而北運(yùn)河以往的清淤方式，多以開挖河道方法。北運(yùn)河是北京市唯一一條常年有水的河道，且通州區(qū)新城規(guī)劃中心在北運(yùn)河，對(duì)于水環(huán)境以及保護(hù)周邊環(huán)境要求較高，所以不能再沿用以前斷流式的粗獷式治理方法。

1.3國內(nèi)外河道清淤工程發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國疏浚行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化，尤其是近十幾年來，國外先進(jìn)疏浚設(shè)備及國外疏浚理念的引入，使得國內(nèi)疏浚設(shè)備得到了長足的發(fā)展。

2.清淤技術(shù)研究

2.1陸地清淤

對(duì)于流量小、水深不大的小河流，通過施工圍堰分期導(dǎo)流方式，將河道內(nèi)河水基本排干，采用反鏟或長臂反鏟機(jī)械或人工在河床上直接挖掘，并用自卸汽車將清出的河道底泥運(yùn)送到已選定的場址傾倒。這種清淤方法，可用于沙石類和泥土類底質(zhì)的河床。

2.2水下清淤

河流大、水深、流量大的河流，通常采用水下清淤法。它是在保持河道中水位的情況下，可以利用抓斗式挖泥船及長臂反鏟開挖河道底泥，并通過泥泵或自卸汽車運(yùn)輸開挖料；也可以采用底泥疏動(dòng)裝置和吸泥泵的操作配合，泵吸河道底泥，清出的底泥以泥漿的形式用輸泥管直接輸送，裝船外運(yùn)，不在工地設(shè)轉(zhuǎn)運(yùn)場。

3.北運(yùn)河清淤技術(shù)、污泥處理技術(shù)分析

3.1對(duì)北運(yùn)河河道的方案研究

3.1.1開挖河道清淤法

開挖河道清淤法是北運(yùn)河以前清淤工程常用的方法，實(shí)施方案：采用推土機(jī)進(jìn)入河底進(jìn)行河道清淤，將河底淤泥推到河邊，由挖掘機(jī)裝車將淤泥運(yùn)送至存土區(qū)暫存。

用開挖河道清淤法施工對(duì)北運(yùn)河河道治理中是較實(shí)用的一種方法，施工工藝簡單，施工所需設(shè)備簡單。

同時(shí)采用開挖河道清淤法施工又存在一些問題，此方法只適合在非汛期實(shí)施；對(duì)周圍環(huán)境影響較大，近些年來北運(yùn)河不僅是排洪河道而且逐步向景觀河道發(fā)展，以北運(yùn)河為中心建立起很多公園、住宅區(qū)，所以這種影響景觀且對(duì)周圍環(huán)境有干擾的施工方法越來越不適合北運(yùn)河現(xiàn)狀；河道清出底泥容易對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生污染。

河道開挖法施工是一種敞開式的施工方法，對(duì)污染物的密封性不好，容易污染周圍環(huán)境；機(jī)械開挖不容易控制開挖深度，容易干擾到底槽土壤結(jié)構(gòu)。

3.1.2水下機(jī)械清淤法

（1）絞吸式挖泥船

絞吸挖泥船能夠?qū)⑼诰颉⑤斔汀⑴懦龊吞幚砟酀{等疏浚工序一次性完成，連續(xù)作業(yè)、生產(chǎn)效率高、成本低。

絞吸式挖泥船用于北運(yùn)河清淤，由于其布置方式靈活不僅適合短排距泥漿輸送，對(duì)于超過額定排距的疏浚，還可加設(shè)接力泵站，進(jìn)行長距離泥漿輸送，可選擇在不影響河道景觀及標(biāo)志性建筑物的地點(diǎn)來排泄淤泥，有助于保持北運(yùn)河河道景觀。絞吸式挖泥船挖掘工作面平整，開挖邊坡深度易控制，施工質(zhì)量好。

絞吸式挖泥船清淤在北運(yùn)河河道上使用存在一些問題，設(shè)備一次性投資較大；清淤時(shí)對(duì)水體擾動(dòng)較大，使淤泥污染水體。

（2）斗輪式挖泥船

斗輪式挖泥船是由絞吸式挖泥船發(fā)展演變而來的，它不僅具有絞吸式挖泥船的挖運(yùn)排一體、連續(xù)作業(yè)、施工質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，而且進(jìn)一步提高了挖泥船的切割和挖掘能力，能夠挖掘硬質(zhì)土，并且挖掘的工作面比較平整，施工質(zhì)量好，但對(duì)薄層清淤能力較差。

采用斗輪式挖泥船在北運(yùn)河上清淤，存在一些問題，對(duì)水體擾動(dòng)大，會(huì)使底泥污染北運(yùn)河水體；開挖淤泥層厚度控制精度較差。

（3）泥漿泵

采用泥漿泵對(duì)北運(yùn)河清淤，能夠使施工質(zhì)量較好；施工成本低；北運(yùn)河面積較大，泥漿泵設(shè)備小方便調(diào)遣；泥漿泵能夠做到挖運(yùn)吹一體化施工，北運(yùn)河水環(huán)境及周邊環(huán)境污染少。

泥漿泵在北運(yùn)河上清淤存在一些問題，泥漿泵受排距影響較大，超過設(shè)備額定排距須增設(shè)集漿池及接力泵，成本提高，在北運(yùn)河上施工此問題會(huì)干擾施工的實(shí)施，由于設(shè)備較好移動(dòng)可以考慮多設(shè)幾個(gè)施工點(diǎn)，能夠解決此問題；泥漿泵清淤還會(huì)受垃圾等障礙物的影響。

3.1.3北運(yùn)河河道清淤方法選擇

綜上所述，根據(jù)北運(yùn)河河道特殊情況，擬選用絞吸式挖泥船法和泥漿泵兩種清淤方法，可以解決北運(yùn)河常年有水，需水下施工的問題，又對(duì)周邊環(huán)境干擾小保證了河道周邊景觀和標(biāo)志性建筑不受破壞。

3.2污泥處理技術(shù)

3.2.1現(xiàn)場脫水系統(tǒng)

現(xiàn)場脫水系統(tǒng)由泥漿池，泥漿預(yù)處理系統(tǒng)，藥劑投加系統(tǒng)，脫水機(jī)，尾水澄清系統(tǒng)組成，其核心設(shè)備為脫水機(jī)。現(xiàn)場脫水系統(tǒng)工藝流程如圖所示。


3.2.2改進(jìn)型帶式脫水機(jī)系統(tǒng)

改進(jìn)型帶式脫水系統(tǒng)由預(yù)處理系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等組成。預(yù)處理系統(tǒng)由雜物分離篩、泥漿集中池、初沉池等組成。改進(jìn)型帶式脫水機(jī)是由上下兩條張緊的濾帶夾雜污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過，依靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來，獲得含固量較多的泥餅，實(shí)現(xiàn)污泥脫水。采用改進(jìn)型帶式脫水機(jī)進(jìn)行脫水產(chǎn)生的泥餅的含水率可以控制在40%-60%。

4.結(jié)論

北運(yùn)河河道清淤主要考慮幾方面內(nèi)容：清淤對(duì)河道水環(huán)境干擾少；清淤效果好；清淤工作對(duì)河道兩岸景觀及居民、單位的干擾少。具上述比較得出北運(yùn)河河道可以使用絞吸式挖泥船法清淤和泥漿泵法施工，并對(duì)淤泥進(jìn)行脫水處理后清運(yùn)出場地進(jìn)行淤泥消納。