我國中小河道淤積現象比較普遍，河道原有的調蓄洪水和防災減災的能力有所減弱。近幾年國家加強了中小河道和農村河道的治理力度，其中清淤工程作為主要措施被廣泛實施。下面本文彙總河道清淤方式。

1、幹式清淤

幹式施工法将河道進行分段并修築圍堰，之後利用水泵将圍堰範圍内的河泊積水排幹，将水排幹之後再進行清淤施工，清淤常根據施工現場場地條件采用長臂式挖掘機開挖或人工開挖的方式沿河道兩岸進行清淤。幹式清淤法的優點是清淤徹底，易于控制清淤深度，污泥濃度高，運輸成本低，因而工程成本相對較低。缺點是，由于需要圍堰排水，對兩岸護坡安全有一定的影響，另外施工也會對兩岸已建工程設施造成嚴重的損壞，對周邊環境造成二次污染。同時，施工也需要對河道進行局部斷流，因此，不适合雨季施工，也不适合不宜斷流的河道施工。由此可見，幹式清淤法較為适合兩岸具有一定空間且便于斷流施工的小型河道清淤。

2、半幹式清淤

與幹式清淤法類似，半幹式清淤法也需要将河道進行分段并修築圍堰，區别在半幹式清淤法不需要将河道積水完全排幹，而是排至足夠攪拌深度即可。施工方式采用高壓水槍對河底淤泥進行沖刷破壞，再采用泥漿泵将泥漿抽吸排至淤泥集中處理區。對于河底無法沖刷破壞的渣土可采用人工清理或長臂式挖掘機開挖的方式，吊運至運渣車外運處理。半幹式清淤的優點在于清淤徹底，操作簡便，便于穿過橋梁和其他河道障礙物，使用管道輸送泥漿也可避免運輸途中的二次污染，減少對河道兩側居民的幹擾。缺點是高壓水槍、泥漿泵、加壓泵等設備耗電量大，人工費用高。同時，施工也需要對河道進行局部斷流，因此，不适合雨季施工，也不适合不宜斷流的河道施工。由此可見，半幹式清淤法較為适合便于斷流施工的小型河道清淤，對于兩岸的操作空間也有一定要求。

3、濕式機械清淤

濕式機械清淤法無需進行圍堰排水，在帶水環境下采用挖泥機械進行清淤施工。根據工作裝置、底盤和結構形式的不同，可将典型的小型濕式機械分為下圖中幾類。

圖9-4清淤機械分類

（1）兩栖反鏟式清淤機

兩栖反鏟式清淤機具有陸用挖掘和水上挖掘雙重功能，該清淤機利用平底船作為機體，用于水上工作時，采用浮箱增人浮力用于承重，裝有4支由液壓油缸控制的帶有沼澤輪的支腿用于水下挖掘定位，同時自備螺旋槳用于移動。采用反鏟式挖掘的方法對淤泥進行挖掘，挖掘出的淤泥通過泥駁外運。兩栖式反鏟式清淤機的優點是：操作靈便，機動性強，能自行出入水域，具有自航能力，可用于清除硬質河底障礙物。它的缺點是：不連續工作，清淤效率低，對流态淤泥的淸理效果也較差，在施工過程中容易産生底泥擴散的現象。

表9-16

圖9-5兩栖反鏟式清淤機

（2）小型鍊鬥式清淤船

鍊鬥式挖泥船是利用一連串帶有挖鬥的鬥鍊，借上導輪的帶動，在鬥橋上連續轉動，使泥鬥在水下挖泥并提升至水面以上，同進收放前、後、左、右所抛的錨纜，使船體前移或左右擺動來進行挖泥工作。挖取的泥土，提升至鬥塔頂部，倒入泥阱，經溜泥槽卸入停靠在挖泥船旁的泥駁，然後用拖輪将泥駁拖至卸泥地區卸掉。鍊鬥式挖泥船優點是對土質的适應能力較強，可挖除岩石以外的各種泥土，且挖掘能力強，挖槽截面規則，誤差極小，泥漿含水量較少。缺點是排泥設備較多，運泥方式工序繁雜，并且功率消耗大，工作噪音大，使用成本偏高，在施工過程中容易産生底泥擴散的現象。較為适宜長距離輸送泥土或河面較寬闊的工程。

圖9-6鍊鬥式清淤船

（3）小型絞吸式清淤機

絞吸挖泥船是近年來用于河底清淤最常見、使用最廣泛的挖泥船，它采用水上抛錨作業的方式，利用鉸刀旋轉、切削底泥，在河底土質為硬質土層時也可選用鬥輪進行挖泥，形成的泥水混合液通過吸泥泵将泥漿吸入排泥管，再通過管道輸送到排泥點。它的優點是可以将挖掘、輸送、排出和處理泥漿等疏浚工序一次性完成，連續作業、生産效率高、成本低，并且絞吸式挖泥船挖掘工作面平整，開挖邊坡深度易控制，施工質量好。缺點是排出泥漿需鋪設管道，對河道通航具有一定的影響；并且，自航能力差，挖掘深度有限，對水流和波浪較為敏感，在施工過程中産生底泥擴散的現象需要通過設置保護罩進行控制絞吸式挖泥船較适宜挖掘非粘性軟質土，如各類淤泥、松散沙土、松塑粘土，可以應用于各類疏浚工程。

圖9-7絞吸式清淤船

絞吸式挖泥船主要參數

（4）小型吸盤式清淤船

吸盤式清淤船采用高壓射流切割水底淤泥，形成濃度較高的泥漿，再用泥漿泵通過吸盤吸取泥漿，再進行尾排或邊抛，實現清淤的目的。吸盤式清淤船的優點是，經濟性好，與常規挖泥船（絞吸式、耙吸式、鍊鬥式）相比，造價降低約1/3-1/2，開挖成本也可降低1/2-1/3；實用性高，可作業與常規船難以作業的橋孔、船閘等特殊區域；自航性能好，不會堵塞河道。缺點是，土壤适用範圍小，隻局限于非粘性疏松砂土質，對緻密粘土層或固結砂夾層效率低，并且形成的沖刷面不規則，在施工過程中産生底泥擴散的現象也需要進行控制。由此可見，吸盤式清淤船可應用于底泥較為疏松的河道清淤工程。

圖9-8吸盤式清淤船

（5）射流式清淤船

射流式挖泥船利用射流泵吸取河水并通過噴嘴對淤泥進行噴射，使形成的水-泥混合層不斷移動至指定地點，完成清淤工作。它的優點是操作靈活、設備簡單，清淤成本較低，且可以對其他挖泥船不易清除的區域如邊坡、河道建築邊緣進行清理。它的缺點是工作環境要求苛刻，隻能應用于比較狹窄、具有一定深度的河道；對淤泥成分也有較高的要求，隻能清理泥或細砂類土質，中砂或更大的顆粒則沒有明顯清理效果，在施工過程中産生底泥擴散的現象也需要進行控制。由此可見，射流式清淤船可以應用于特定環境（狹窄、較深河道、邊坡地帶、淤泥細砂土質環境）的河道清淤工程。

（6）氣動栗式清淤機

氣力泵以壓縮空氣為動力進行吸排淤泥，利用真空泵筒吸泥，再利用壓縮空氣将泵筒中的淤泥排出，實現清淤的目的。氣力泵清淤的優點在于在清除有害層的過程中，不會對周邊水體造成劇烈擾動，更不會形成懸浮類膠體狀物質的再懸浮和擴散，從而能避免在疏浚過程中的二次污染，起到生态保護的目的。缺點在于技術尚不成熟，隻能用與局部清淤，不便于大規模地擴大使用。

該項目水系流域為城區河道，河流較小；穿過的主要為住宅區，兩岸沿線居民區密集，岸邊可操作空間較為狹窄，船舶無法通行。清淤應以幹式清淤和半幹式清淤為主。以其中的幹挖清淤、水力沖挖清淤為主具體作業方式如下：

（1）幹挖清淤：作業區水排幹後，大多數情況下都是采用挖掘機進行開挖，挖出的淤泥直接由渣土車外運或者放置于岸上的臨時堆放點。倘若河塘有一定寬度時，施工區域和儲泥堆放點之間出現距離，需要有中轉設備将淤泥轉運到岸上的儲存堆放點。一般采用擠壓式泥漿泵，也就是混凝土輸送泵将流塑性淤泥進行輸送，輸送距離可以達到200~300m，利用皮帶機進行短距離的輸送也有工程實例。幹挖清淤其優點是清淤徹底，質量易于保證而且對于設備、技術要求不高；産生的淤泥含水率低，易于後續處理。

（2）水力沖挖清淤：采用水力沖挖機組的高壓水槍沖刷底泥，将底泥擾動成泥漿，流動的泥漿彙集到事先設置好的低窪區，由泥泵吸取、管道輸送，将泥漿輸送至岸上的堆場或集漿池内。水力沖挖具有機具簡單，輸送方便，施工成本低的優點，但是這種方法形成的泥漿濃度低，為後續處理增加了難度，施工環境也比較惡劣。

一、生态清淤的工作原理

生态清淤是指在無需抽幹河流情況下，以遙控方式将污泥柔和地抽吸至岸上指定地點，整個清淤過程快速、徹底、衛生、幹淨。通過柔和的抽吸清理方式，底部淤泥不會産生湍流，因此不會污染河流水體。該吸泥裝置在标準配置情況下(60 m3/h, 抽吸深度3.5m)運輸參數如下：

重量：2600kg

裝置尺寸：長×寬×高 = 6020mm × 2415mm × 2168mm

連接功率：16 kW, 32A。

底泥抽吸裝置可以十分容易地運輸至各種應用場所。通過采用合适的吊裝工具，可将此設備從運輸卡車上吊起，并放入到被清理的水體之内。

在标準配置情況下，抽吸深度為3.5m，可對河底多年沉積固化的礦化污泥進行疏松和運輸處理。通過一台水泵和一套抗壓軟管系統，可将污泥/水混合物送往岸上用戶指定地點，進行後續相應的處理和處置。這些運輸軟管是按模塊方式組合而成，可以配置相應的浮球，最長距離可達300m。因此用戶可以根據現場情況，自行設置泵送軟管的距離。同時這些軟管也是作為向浮舟上驅動部件供電的電纜載體。

吸泥裝置在正常運轉時，一般用在靜止河面。如果用于流動河體，則流速不能超過 0.2m/s。要求河流液位是在0.8~3.5m範圍之内(最低水深液位是0.8m)。

此套裝置的主要工作特點：

1、清淤裝置的總重量<3噸，運輸時不需要特種運輸車輛

2、帶水作業，清淤時不需要抽幹河體，清淤快速徹底

3、操作簡單，幹淨衛生

4、裝置為全不鏽鋼結構，堅固紮實，使用壽命長

5、工作時不會攪亂底部淤泥，造成水體污染或臭氣擴散

整套吸泥裝置可在岸邊遙控操作，隻需一個人工對以下設備功能進行控制：

1、各種移動方向的驅動部件

2、運輸泵的開/關控制

3、清理耙的升/降控制

4、運輸螺杆的開/關控制

5、平衡浮桶的操作

此外，淤泥抽吸裝置還可以配置照明燈光，進行晚上作業。

整個過程是沿河底進行柔和抽吸和生态清淤，不會損壞自然的河床基地。通過液壓調控裝置，可以精确控制距離河床底部的抽吸高度。

通過聲納測試系統，可以實時顯示河床底部基本地形和淤泥層厚度，并通過一台平闆電腦可在岸邊或辦公室監視整個清淤過程。

二、河底淤泥層的測量

在進行生态清淤之前，必須進行測試調查淤泥層厚度，統計吸泥工程量。此時可以采用聲納測試儀測試确定河底的基本地形。通過GPS技術将測試點傳送至用戶指定的終端接收設備(例如手機或平闆電腦)。在聲納測試時，同時按兩種不同的頻率進行, 一方面可将所謂固定的污泥層測出，另一方面可以将自然河底測出。通過這一方式，可以計算測出不同斷面的沉積污泥厚度。

這些數據被傳遞至岸上的一台 PC、手機、平闆電腦中。通過數值顯示，操作人員可以立即知道吸泥機所處位置的瞬時河底基本情況。吸泥機另外還配置一個 GPS系統, 從而具有電子導航功能。

這些被測試的區域可以數值形式分成小塊面積。因為可以精确計算吸泥機所在地的污泥厚度，可在吸泥之後就要求的吸泥厚度和實際消除厚度之間進行比較。每天多次對污泥固含量和含砂量進行多次測試确定并記錄存檔。

在生态清淤之後，建議再次進行一次聲納測試，這樣可以了解清淤前後的整體情況。最後圖表也作為下次清淤工作提供參考文件。

三、生态清淤的整體處理方案

一般來說，在生态清淤之前，必須進行一些前期準備工作。除了生态清淤之外，還必須對抽吸取出的黑漿淤泥進行處理處置。根據污泥性質和污泥污染程度的不同，所采用的後處理設備及其工藝也各不相同。常用的河底淤泥處理處置工藝可分成以下8個步驟：

Step 1：修剪水生植物和岸邊植被

在選擇各種生态清淤過程中，保護動植物生态環境，為兩栖動物和魚類提供良好生活環境是一個十分重要的評估條件。根據現場情況，可以事先進行以下工作：對岸邊灌木和大樹進行修剪;從河面上切割取出水生植物，例如蘆葦、水花生等。

Step 2：河道預清理(分離取出粗大故障物質)

為了防止堵塞，必須事先對沉積淤泥中的粗大故障物質進行清理。此時可以在底泥抽吸裝置上安裝采用各種類型的格栅設備，對河道清理預處理，将各種故障物質(塑料袋、麻袋、可樂瓶、玻璃瓶、金屬木塊等)分離取出。安裝過濾格栅的吸泥機械人首先沿着河底對淤泥進行篩分過濾，将上述故障物質分離取出。在此過程中，可對長期沉積的泥沙進行松化處理。

在進行預清理工作的同時，可以采用聲納測試系統，對河底淤泥深度和河底基本地形進行探測，并制作3D圖紙。在了解了淤泥層厚度的基礎之上，可以計算清淤工程用量。

Step 3：清理取出河底淤泥

在将所有故障物質分離取出之後，就可以進行生态清淤工作。具體操作過程如下：将一台耐磨損吸泥水泵安裝在由全不鏽鋼材料制成的浮舟之上。通過一個液壓升降設備，可将吸泥清理耙精确下沉至所需要的深度。浮舟和吸泥清理耙不會直接接觸池底，損壞底部自然形成的河床基地。

升降裝置内配置一個雙頭螺杆，可在收集運輸淤泥的同時，對河底淤泥進行濃縮處理，在提高污泥固含量的同時進行抽吸處理。整個清淤過程是沿着河底進行柔和抽吸，不會産生湍流造成水體污染和河面臭氣擴散。

傳統的清淤方式十分複雜，除了抽幹河流之外，還需要很多人工才可以将淤泥運送至岸上。與此相反，采用此機械人清淤不僅快速經濟，最重要的是這種清淤方式最為安全可靠和衛生幹淨。在通常情況下，整個清淤過程隻需一個人工。

Step 4：對水/污泥混合物進行篩分過濾處理

采用星盤篩(孔徑 8mm)對水/污泥混合物進行篩分處理。此篩分裝置安裝在沉澱集裝箱之上，篩下物流被收集在沉澱集裝箱之内，均化之後泵送污泥中間儲存池内; 篩上物質通過滑槽進入垃圾集裝箱内。

Step 5：對水/污泥混合物進行機械性脫水處理

通過污泥脫水機可對水/污泥混合物進行脫水處理。在對這些沉積污泥進行脫水過程中，因為此污泥脫水系統是開敞式脫水系統，在有故障情況下可以立即中斷，排除故障之後重新啟動運轉。根據目視情況，可以随時調整脫水污泥的處理能力和脫水質量。整套設備結構緊湊，噪聲很低。因為河底淤泥中無機含量很高，一般在脫水處理之後，污泥固含量約為40%DS。因為脫水污泥固含量很高，一般可以堆放，十分容易運輸和後續進行污泥處置。沉澱污泥和脫水污泥之後的濃縮比例額大約是在2.3。

Step 6：對脫水後沉積淤泥的處置

根據當地政府的規定來确定合适的處置途徑，如果河底淤泥内不含有毒物質，可以考慮農用，填埋砂石坑或者用于建造高速公路兩旁的防噪聲牆。

Step 7：栅渣/粗大故障物質的處置

對過濾産生栅渣物質進行處置相對比較簡單。這些物質主要是由樹葉和樹枝組成，約占比例95%。這些物質可作為堆肥材料而被回收利用。

對預處理時産生的粗大故障物質一般采用手工進行簡單的初步撿楝篩分之後送往當地的垃圾處理站。也就說，這些垃圾被收集在集裝箱，然後運往擁有營業執照的垃圾處置站。

四、生态清淤工藝的優點

與傳統的清淤/挖泥方法相比較，例如濕法挖泥、幹式挖泥或“鏟拉”，生态清淤具有以下優點：

1、帶水作業，無需排水就可以去除河底沉積物質

2、不會影響河岸邊水生态環境和生物種群

3、通過水泵沿河底抽吸，不會産生渾濁液體，對河流水體和周圍環境不會産生負面影響

4、通過這一處理工藝，可在很難靠近的區域進行清淤。通過聲納測試，還可對有些區域按等級優先進行清淤工作。

5、不需要淤泥沉澱區域，不需要污泥中間儲存池，也不需要鋪設臨時卡車運輸通道

6、被處置污泥體積大幅下降，因此運輸費用和處置費用下降

7、脫水之後的沉積物質可放置在開敞式集裝箱内運輸

8、大幅降低淤泥體積，降低運輸費用和後處置費用

五、總結

河道清淤是治理黑臭水體過程中最為重要的工程措施之一，傳統的清淤方式十分複雜，采用智能機械人清淤可以快速經濟、安全可靠、衛生幹淨地進行。在本項目中選擇合适的河段采用生态清淤的方式進行清淤。

03暗涵清淤

暗涵清淤步驟：

1）現場勘察及鑽探

通過現場實地考察，了解現場及小區周邊情況，便于後續組織施工。另外通過工程鑽探，獲取暗涵的精确位置，為工作井設置提供依據。

2）增設工作井

由于整條暗涵基本沒有現成的檢查井，故需新增一定數量的工作井采用分段作業的方式，對整個暗涵進行清淤排查。

圖9-16 暗涵清淤流程圖

通過工程物探與工程鑽探相結合的方式定位出暗涵具體走向的前提下，每隔50米左右開設一口1.5m×1.5m的工作井，共約6口井。該井既保證滿足施工的要求，又要保證今後周邊無安全隐患，既可作為當前工作井使用也可作為今後檢修井使用。

工作井的具體施工流程如下：①施工現場密封圍擋；②現場鋸縫切割；③拆除圍牆、修建臨時圍牆、回遷圍牆；④人工挖土方、轉運土方、外運土方；⑤井的蓋闆反梁、砼預制蓋闆的制作及安裝；⑥周邊環境的修複。

3）排氣通風

施工人員進入工作井前，打開所有工作井進行通風約30~50分鐘，井室内必須使大氣中的氧氣進入檢查井中或用鼓風機進行通風換氣，有毒氣體探測儀測量井室内氧氣的含量，施工人員進入井内必須佩戴安全帶、防毒面具及氧氣罐。

4）井室清撈

考慮到工作井内淤積度較高，用鐵鍬在井内打撈工作井中的飄浮物及垃圾，裝袋鬥車運至指定堆放點，再由自卸車棄置指定點。

5）下遊抽水降水

先在下遊設置兩台抽水泵，加速上遊暗涵排水降低水位。

6）圍堰施工

先往相鄰兩座工作井内丢沙袋，當滿足人員下井施工條件時，再人工下井堆砌圍堰，圍堰呈梯形狀，上寬1.5米，下寬4米，高度2.5米，在圍堰堆砌的同時，需要人工配合清除部分淤泥及配合水泵進行上遊抽水，方可達到圍堰體築底夯實，達到圍堰堵水的效果。

7）暗涵清淤

圍堰封堵後，繼續用渣漿泵對施工段及上遊暗涵抽水引流到下遊段，待施工段暗涵水位降到淤泥面，方可人工進入暗涵内清淤、排查。并時刻注意上遊水位，設置2台備用渣漿泵，以免水位過高影響下遊施工。

對于上層流質淤泥先采用渣漿泵抽吸排至沉澱池，然後再人工下井進入暗涵對下層硬質淤泥進行人工清挖，裝袋拉至井口，運至指定地點。

在下井施工前對施工人員采取必要的安全措施，對暗涵内的磚、石、淤泥等殘留物進行人工清理，直到清理完畢為止，最後人工進入暗涵内進行排查取證。

（四）、清淤工藝總流程

圖9-17 清淤工藝總流程

河道進行分段圍堰形式，排除河水後進行人工或機械清淤，用管道或密閉容器輸送至預設的場地進行垃圾分離和淤泥脫水，淤泥垃圾分離和脫水臨時施工場地暫設于選定廠址，脫水後淤泥通過運輸車輛外運至棄土點。

1.站點選擇

（2）收集可能的脫水場地信息資料。一般通過在當地小比例地形圖或衛星圖片上進行查找，向當地土地管理、城市規劃部門咨詢的方式獲得；

（3）對可能的脫水場地信息資料逐個進行實地調查，從脫水場地使用、地質災害等角度進行篩選，編寫脫水場地調查報告；

（4）組織相關部門召開脫水場地選址專題工作會，初步确定脫水場地選取先後次序；

（5）對初選的脫水場地進行必要的勘測和地質調查，進行脫水場地選址方案比選，确定脫水場地場址，形成脫水場地選址專題報告。

脫水站點設計包括脫水位置、脫水站點服務範圍、服務淤泥量、脫水工作時間安排、總平布置等。根據現場初步勘察，脫水站點位置初步設置在以下位置。

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