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浅议新疆玛纳斯河的防洪难点及对策论文

玛纳斯河流域地处欧亚大陆板块中部,远离海洋,年降水量稀少,蒸发量大,属典型大陆性干旱气候影响河流。其最大支流为玛纳斯河,总长度约为425 公里,流域面积×104 平方公里,平均径流为×108 立方公里,下游为我国新疆地区准噶尔盆地内古特沙漠西南边缘的玛纳斯湖。由于玛纳斯河流域面积大,在受到暴雨叠加融雪性洪水的发生几率高达65%,为了流域内百姓生命及财产安全能够得到保障,做好对玛纳斯河的洪水防治至关重要。

1 玛纳斯河洪水水文特点

玛纳斯河的洪水水文特点主要体现在以下两个方面:

融雪洪水

玛纳斯河最高海拔高程700 米,呈南高北低向西北倾斜之势。每逢春季,地表土层尚未解冻之时,上层积雪便开始融化,由于下渗较少,使得绝大部分融雪水形成超渗产流引发洪水。

暴雨洪水

由于玛纳斯河地处丘陵地带,南有天山阻挡,当西北方向冷空气来袭,会受到地形抬升影响,而形成局地性暴雨。根据天气尺度不同,暴雨天气也有所不同:

小尺度天气形成的局部暴雨洪水。此类洪水多在5~9 月发生,地点多为前山丘陵带的洪沟河谷。当小尺度东移暖湿气流与冷气团遭遇,就会出现短时的集中降雨,甚至是暴雨,这类暴雨能够引发局部暴雨洪水。

大尺度天气形成的局部暴雨洪水。当大尺度天气系统过境时,会因为峰面活跃,低温系统厚,气流移动速度缓慢等因素而形成暴雨。这类暴雨具有降水区域大、降水量大、持续时间长的特点,易形成区域性暴雨洪水。

2 玛纳斯河防洪难点

已建堤防工程抗洪能力低

为了能够抵御玛纳斯河的洪水,当地水利部门在玛纳斯河流域内原有堤防工程的基础上,2005 年再次开展堤防建设。但由于资金、配套设施等因素的影响,使得大多堤防工程不得不采取分期建设实施的方式。资金的短缺使得堤防建设出现了标准低、规模小的情况,如果一旦发生大型洪水,其堤防能力难以保证。

病险水库全面治理难度大

目前,玛纳斯河流域内的水库多为上世纪60 年代建设,其在工程质量、设计标准以及工程配套都与当下的玛纳斯河流域防洪要求不相符。再加上使用年限的影响,很多水库都存在不同程度的病险,这为玛纳斯水库的防洪工作带来了不利影响。虽然,国家会定期拨付资金用于水库维修,但由于该流域地区无霜期较短,冻胀严重,加固整治力度十分有限,水库群的防洪质量很难得到有效提升。

山洪地质灾害表现突出

受玛纳斯河周围地质条件的限制,该地区的山洪地质灾害问题也极为突出。据2012 年对玛纳斯河流域普查统计显示,该流域有4 条小支流属于一级防治区,6 条小支流属于二级防治区。因距离较长、面积较大,工作量较重,所以很难在短时间内对其进行集中和有效治理。另外,山区监测难度较大,也为支流洪水防治工作带来了难度。

3 玛纳斯河防洪对策

加大骨干堤防工程建设

想要提升玛纳斯河的防洪水平,就必须要加大骨干堤防工程建设。2014 年10 月,玛纳斯河上游的骨干防洪控制性工程——肯斯瓦特山水库已经投入使用。在此基础上,玛纳斯流域还计划修建标准骨干堤防工程,工程规划长度可达130公里,该项目一旦建成,其抗洪能力可以达到抵御百年一遇的洪水标准。

提升河流尧水库治理效果

根据玛纳斯河实际情况的特点分析,想要做好其洪水治理工作,就必须先做好小河流山洪灾害的治理问题。在这一环节中,当地水利部门要根据对玛纳斯河流域掌握的情况制定出全面、细致的全流域重点河流、山洪灾害的防治规划。并在此指导下有规划、有重点地进行河流及山洪灾害的防治,从根本上实现对玛纳斯河流域洪水的治理。对于存在病险的水库,水利部门要在国家资金的支持下,坚决予以修复。在修复过程中,水利部门也要做好规划,按照各水库在玛纳斯河防洪工作中的重要性予以区分,实现对所有病险水库的分重点、分批次治理,最终完成对所有病险水库的治理工作,以实现对广大农牧区人民生命及财产安全的保障。

建立规范尧严格的河道保护制度

为了提升对玛纳斯河流域洪水灾害的有效防治,除了要做好河流的`治理和堤防建设外,建立规范、严格的河道保护制度也是必不可少的一项工作内容。为此,水利部门要根据所制定的河道保护制度对已经建成的但严重危害防洪安全的建筑予以拆除。对挤占泄洪通道的耕地恢复通道原状。与此同时,还要建立起科学的河道采砂规划,并保证其能够真正地落实下去,为恢复河道生态提供基础支持。

4 结语

综上所述,玛纳斯河作为新疆地区的重要河流,其在为新疆地区带来重要水力资源的基础上,也因洪水灾害为当地带来了不小的经济损失。为了能够更好地实现对玛纳斯河水力资源的有效利用,做好对其防洪控制工作非常重要。为此,必须要不断摸索,通过对玛纳斯河汛期特点的掌握,制定出合理的防洪对策,从而提升玛纳斯河的防洪效果,为当地居民的生命及财产安全提供保障。

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爱在撒哈拉

浅论水利工程堤防建设技术

水利工程主要就是防洪,而防洪就更离不开堤防工程,所以堤防项目更为重要。怎样分析水利工程堤防建设技术?

摘要 :随着现在社会的发展,现代水利工程越来越重要,他不仅关系着人民的安全也牵扯着国家的发展。所以对于堤防建设,更是要做到高质量,高安全性,并且能够充分的起到一定的水利工程作用。正是由于这个重要性,施工技术也就需要非常好,来保障水利工程的质量和安全。施工技术作为水利工程建设最重要的部分,更应该保证确保水利工程的质量,并且能够充分发挥它的作用。近年来,在水利工程行业的提防建设技术也愈来愈多,也出现了很多的理论依据。

关键词:现代水利工程;堤防;

1前言

地球上的生命刚开始就是从水里生存,正是由于有了水,才能让人类社会发展至今。所以不管以后人类社会如何发展,也不能离开水。但是对于江河湖海的管理,也是一个重要的问题。正是由于水利工程行业的出现以及发展,才避免了洪水泛滥成灾等灾害的发生,保障了周围人民的生命安全和财产。由于现在人口增多,经济发展,江河湖海周围的建筑,人口越来越多,因此,对于堤防的修建和加固,以及其质量安全更加重要。当然堤防施工技术发展的也越来越好,取得了很大的进步。下文就提出了几种堤防结构型式以及质量保障措施,并且提出了一些水利工程施工措施,希望可以让水利堤防得到发展,并且能够创新,促进整个国家水利工程行业的发展。

2水利工程堤防建设的重要性及其作用

作为生命之源的水,也是人类生活和世界发展的基础。没有水,人类就无法正常的生活,甚至关系到人类的存亡。它可以转化为多种能量来促进国家的发展。但是液态的水多是自然状态,所以在利用它转化为其他能量时就存在很多的困难,继而出现很多问题。还有就是对它的管理不当也会带来洪涝灾害,影响人民的安全以及经济财产。所以开展水利建设就能够解决这些问题,并能够方便有效的利用水资源。因此水利项目也得到了很高的重视,水利工程主要就是防洪,而防洪就更离不开堤防工程,所以堤防项目更为重要。堤防主要的作用其实就是挡水,其实它的应用时间较长而且使用广泛。它的功能可以概括为阻隔洪水,具备储能功能,以及促进社会的发展。由于它的作用非常重要,所以对它也有严格的要求。比如能够很好的防震,而且防渗能力强。它的质量必须过关,这样才能更好的防渗,并保证堤防的稳定性,防止留下安全隐患。

3水利堤防建设施工技术

防渗墙施工技术

混凝土防渗墙技术,是最常见的防渗墙施工技术。因为它的利用价值和其施工效果都很好,并且它所需材料就是混凝土。所以在保障了技术的前提下,还要注重的就是混凝土的质量。材料的质量出现问题,不管技术再好,也无法保障整个工程的质量和安全度。这种混凝土施工技术也只是很多技术的一种,它是一个大的概称,它的施工方式也有很多。下面为较为常见的几种:

塑性成墙技术

塑性混凝土可以说是,是混凝土施工技术必不可少的一点。对于这个塑性塑性混凝土城墙技术,简单的介绍一下。单它一项是无法正常完成施工任务的,它必须有钻孔技术的辅助才可以。但是对于已有的堤防结构,就可以用钻孔技术,在合适的位置构建准确的孔,然后再依据孔洞,进行塑性混凝土的浇筑。这样堤防的坚固性就可以达到,也具备了一定的安全和稳定性。

振动成墙技术

在水利工程施工中,振动成墙技术的使用也是很普遍的。对于这个技术,它也能够达到很好的实施,并且外界因素并不能影响技术。对于这个技术,主要就是它的振动频率,所以正确的振动频率才能保证它的有效性以及找到准确的设计位置。就是通过这样,才能让混凝土浇筑工作更加方便,不易出现差错,并且能够充分发挥其作用。

冲击成槽法技术

这个技术也是较为常见的方法,其主要就是通过冲击的方法在合适准确的地方冲击获取孔洞;然后就开始材料的浇筑工作,这样就有效地增加了整体的坚固程度和稳定程度。这个方式在混凝土防渗墙施工方式中还是很重要的,而且它的施工效果还非常明显。

劈裂灌浆技术

劈裂灌浆防渗技术,属于高压灌浆固结防渗技术。由于高压灌浆,堤防的土层就出现了一道裂缝,这样就可以把浆液灌注到裂缝中,从而加固防漏墙,保证整个堤防的防渗性能。它的具体过程就是先用劈裂灌浆在堤防上,随后排孔并沿着那条轴线,最后劈裂堤防土层并灌入高浓度浆液,从而形成更为紧密的防渗层。无论是堤防的哪个缺陷位置,都可以利用劈裂灌浆施工技术进行补漏,加强堤防的稳固性。而且劈裂灌浆施工技术还有很多优点。一般她的施工时间很短,速度也快,并且难度也不大,施工材料也是没有过多要求,这样不仅节约了时间,降低了施工成本,还防止了一些安全隐患,所以对于水利工程堤防施工技术来说是非常好的一种技术。

高压喷射技术

高压喷射技术,看名字就可以知道主要是利用高压,然后对堤防内部灌入浆液,然后通过搅拌形成有机的整体。当浆液硬化后成就起到了防漏的的功能,增加了它的坚固程度。这个技术也有好的地方,不需要用复杂的设备,但是它的施工效率却很高,可以得到广泛的应用。

填筑施工技术

填筑施工是加固堤防过程中最为重要的。它有一定的要求就是先按照施工前的设计进行清理堤基,包括其上的杂物、垃圾等。而且在施工之前先要明确清理的范围,这样才不易出错。对于清理这个环节,必须要找好堤面的清理线,如果是新堤,就要严格按照设计基面的要求。对于旧堤,主要就是清理干净上面的杂物。在清理之后,还要进行压实,然后开始准备工作。在这个工作过程中,要按照要求保证土体密实度,这样才能保证并且提高工程的质量和效果。土堤填筑采取的是后推法施工,这样能够提高效益。在进行卸料的时候,要注意每层的厚度,并加以控制,一般30cm为宜。在进行填筑时,含水量是比较重要影响因素,所以应该进行严格控制,这样才能保证填筑工程的正常进行。含水量过高过低都会影响着填筑的效果,但是但如果遇到这种情况,就需要采取一些措施来保障施工效果。当过高时,可以采取晾晒的方法;如果较低,可以适当的洒水来解决。当填筑完成后,就要施工进行下一步的修坡施工。在修坡的过程中在每个细节上都要认真,保证施工的质量,避免出现安全隐患。当每步都做认真的时候,以及严格符合设计方案要求时,既能够保证质量,也有很大的效果。从而有利于提高堤坝的防洪施工效果。堤防的堤身是最重要的,它的质量与技术息息相关。所以不管是技术还是人员的专业素质都需要高要求。

压实技术

在进行铺料之后,就要进行压实。压实主要就是为了能够保证堤防的质量以及整个工程的效益。对于工程的压实度合格,可以有两种方式为分层铺料和压实,只有一层一层的'铺料压实合格之后才能进行下一步的碾压工作。在整个堤防工程的压实工作中,在进行工作之前必须先进行碾压试验,并准确的进行记录,这样才能准确地控制每层的松铺厚度,以及碾压过程中的行驶速度,以及其他的相关指标。一般的压实过程中通常速度为2km/h,碾压3遍。在完成后必须检测,找出不合格的地方重新施工,这样才能更好的保证施工质量,提高压实度。

4堤防施工质量控制及其保障措施

堤基、岸坡质量控制

堤基是水利工程中较为重要的一部分,他主要起到的一个作用是支撑,也是堤防的基础。如果只是从表面观察,并不能真正的看到它的作用,更加无法体现出它的作用。正是由于这个问题,如果不进行检测的话,单靠施工人员观察是无法发现问题的,所以也就无法及时进行纠正,接着会导致一些安全事故,或者存在安全隐患。因此,在堤基的建设过程中每个环节都要负责的按要求就行施工,即使解决施工过程中的问题,同时更要做好质量管理工作。所以在施工过程中的管理工作就尤为重要,起到监督作用规范操作,结合设计要求,保证各种指标的合格率。填筑质量控制为了发挥堤防工程抵御洪水的作用,一定要求堤防具备很强的抗压能力。整体工程的施工质量是有每个环节的质量一点一点累积起来的,所以要想有整个工程的质量就必须做好每个环节的控制工作。而这个方面的工作需要施工人员以及管理人员一起努力,第一步就是要保证表面的干净程度,具备一定得清洁程度才能保证它的湿润性足够合适。第二步就是严格控制深度和密度,接下来就是卸料及铺填。对于土料质量的监督工作,更要符合施工设计的要求。对于填筑除了它的材料要求,和对填筑部分干净程度的要求,还有就是设计到了速度问题和设备问题。大多数人会觉得这些都是小事,但是实际上每一个环节都必不可少,每一个环节的准确度和标准度,以及安全系数都或多或少影响着这个工程的质量以及效益。对于填筑的速度,不管是过快还是过慢都影响着这个填筑环节的质量和效率。对于施工需要的设备,也需要定期的检查,这样才不会造成一些数据的错误,或者是造成工期延误等问题。

工程外观质量控制

对于任何一个建筑,包括水利堤防工程,首先映入眼帘的就是它的外观,所以外观工作也是尤为重要的一部分,它涉及到工程美感,而且合理的造型也能够保证整体堤防的结构质量,以及稳定性。比如说有些建筑立交桥,既有美感还有很大的利用度,所以,在施工之前的设计方案就要考虑到这些问题,在施工时也要高度重视,加强质量的管理,且符合相关的标准。堤防的外观首先就是要看起来整齐,因为它不仅影响着美感,也关乎着水利工程的质量以及它的稳定度。所以不管要重视施工方面的问题,施工之前的外观设计工作,并且根据方案进行放线,让每一个环节都达到设计标准。

选择好的施工单位并重视工程试验检测

不管的话有多么优秀的施工方案,还是有很先进的设备,还是高素质的管理人才,也还是必须由施工单位才能完成施工过程。施工单位是工程建设中必不可少的一部分,施工单位也影响着整个工程的进行。所以对于施工单位的选择,堤防工程确定之后可以采取招投标的方式,进行筛选施工单位,综合考查施工单位的各项指标,能够从中选择出最合适的也是最好的合作施工单位,这样可以进一步的保障工程的顺利进行,同时为提高堤防质量奠定基础。包括土料取样试验、填筑施工检测、压实度检测等工作,从而全面把握堤防工程质量,为工程质量控制,提高施工效果提供参考。大多数人觉得工程完工就好的,表面看起来已经完成了工程项目,都常常忽略了对工程的一个检测。不仅过检测的工程项目不算真的完工。工程试验检测还是很重要的,通过检测可以发现整个工程那个地方出现了问题,哪里还需要完善,这样就可以保证工程的质量,以及消除一些安全隐患,促进水利工程的发展。

完善组织机构设置

组织机构可以说是管理着整个工程项目或者公司的运转,所以对组织机构就要更加完善,加上完整合理的管理制度,才能为工程的进行增加保障。每一个施工人员都应该尽职尽责,严格遵循工作要求,而且组织者要做好管理工作以及带头作用,这样才能调动施工人员的责任度,有效的保障各项施工技术得到最大的利用,提高工程效益。完善的体制也是很重要的一部分,俗话说无规矩不成方圆,所以不管是工程的进行还是公司的发展都需要有完善的制度体系,这样才能更好的进行施工和管理,促进水利工程的发展。

5结束语

综上所述,施工技术的正确应用对施工中的现代水利工程是非常重要的一点。在施工中,一定要准确把握每一个施工的要点,也一定要严肃,严格的对待水利工程的每一阶段的施工,不要为了个人利益就偷工减料,建设不规格的工程。水利工程在洪涝灾害中可以起到很大的作用,如果不堤防建设,在灾害来临时就会失去它保护,后果不堪设想。所以我们要加强水利工程堤防建设管理的一些条例。为了能够建设出安全,稳定,坚固的水利工程,我们也要加强水利工程的日常维护,减少由于堤防不当引起的渗漏问题,这样也能够延长堤坝的使用寿命。由此看来,堤防建设方面是在建设水利工程中非常重要的一项内容,为了提高工程质量,必须对施工中的每一个环节都进行严格检查,这样虽然会减慢施工进度,但是工程的质量得到了很好的保证,换种说法,也就是我们的生命得到了很好的保护。也可以让水利工程在日常运行中更好的发挥作用。也为社会稳定以及人们生活水平的提高奠定了坚实的基础。在施工过程中要灵活运用建设施工技术,做好施工中所要准备的工作,以此确保水利工程发挥出其应有的价值,这也间接证明了我国的经济在不断的发展当中。只有这样严谨的做好堤防建设工作才能顺利完成一个又一个坚固实用的水利工程。

参考文献:

[1]张广通.现代水利工程堤防建设施工技术分析[J].科技展望,2015(22):82.

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爱吃哒小胖纸

河道清淤施工论文

从小学、初中、高中到大学乃至工作,大家总免不了要接触或使用论文吧,论文是一种综合性的文体,通过论文可直接看出一个人的综合能力和专业基础。那要怎么写好论文呢?以下是我整理的河道清淤施工论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

河道具有旅游、通航、排涝防洪等众多功能。河道的流畅程度直接影响河道的泄洪防洪作用,尤其是每年的汛期,对于河道流畅程度的要求更高。但是,由于受到河道自身因素、两岸建筑以及架设桥梁的影响,给河道清淤施工增加了很大的难度。因此,为了保证和道德流畅以及保障附近居民的生命和财产安全,应该做好河道的清淤工程,切不可马虎大意。

一、河道清淤工程的意义

做好河道清淤工作是保证地区防汛安全、地区建设以及经济发展的重要工作。但是,许多地区河道清淤工作存在以下问题:河堤堤脚附近的串钩滩面非常低,当出现洪水漫滩现象时,则会导致在河堤堤脚出现大量的积水,严重的威胁河堤的安全,尤其是土质疏松的地区,在遇到这种现象时,不仅会威胁河堤的安全,同时还会威胁地区的安全;一些砂质土堤岸存在部分沙基,如果水流量过大或者水位过高,都会导致河堤出现溃堤的风险,严重的威胁河堤的安全;淤泥堆积过多,会将河床抬高,影响了河道的泄洪能力,降低河道的防洪标准;缺乏对河槽的治理,导致河道存在许多风险路段。由于河道工程存在上述问题,一旦河道淤积严重导致泄流不畅甚至是不通,将会导致洪水直接冲击河堤,严重的威胁当地居民的生命与财产安全。由此可见,通过做好河道清淤工程,能够有效的减少河道内的淤泥,提高河道的泄洪能力,稳定河槽,消除险情,保证当地居民的生命和财产安全,同时促进当地建设以及经济的可持续发展。

二、河道清淤工程的施工技术分析

(一)前期准备工作

河道清淤工程的前期准备工作主要包括以下几个方面:

1、施工规划

在进行河道清淤工程施工之前,应该做好施工规划工作,施工规划应根据河道的具体状况,严格的按照相关的规定以及要求,合理的安排施工强度、工期以及用地范围等,同时还应该科学的布置安全、卫生以及防火等文明施工工作,防止清淤施工对当地居民的生活带来不必要的麻烦。

2、放样与测量工作

施工测量的准确性对清淤施工的安全性与准确性具有直接的影响,因此在前期准备工作中,监理人员、设计人员应该做好里程桩、工程坐标以及其他相关测量工作,同时做好施工前测量工作的交底。

3、机械器具准备

河道清淤工程施工逐渐的向机械化方向发展,施工机械在河道清淤工程中发挥至关重要的作用,甚至清淤工作无法进行,因此,为了保证河道清淤工程施工能够顺利有序地进行,在施工之前必须根据河道清淤工程的`实际状况准备合适的机械设备,保证设备的维修性、灵活性以及适用性,进而保证河道清淤工程施工能够稳定、高效地进行。

(二)河道清淤工程的常用施工技术分析

河道清淤工程的施工技术应该因地制宜,根据当地的实际情况,综合分析后选择合适的清淤施工技术。目前,河道清淤工程经常采用的施工技术主要包括以下几个方面。

1、抓、运、抽清淤施工技术

对于小型船舶能够顺利通过的河道,通常采用挖运抽施工方案,采用抓斗挖泥船开挖淤泥,抓斗挖泥船挖掘的土方可以直接入停泊在自航泥驳中,当自航泥驳装满之后,行驶至河道的吸泥船,利用排泥管把吸泥船中的土方吸运到指定的排泥场。该种清淤施工技术的优点在于受运输距离的影响相对较小,并且不受排泥场位置的限制。同时,其缺点在于挖运设备在施工的过程中会产生相互影响,施工相对不灵活。

2、小型绞吸式挖泥船施工技术

该种清淤施工技术通常适用于小型船舶能够通行的河道,该种清淤施工技术利用小型绞吸式挖泥船开挖淤泥,采用封闭式管道进行土方输送。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工,不仅施工效率非常高,施工质量也非常好。同时,这种清淤施工技术的调遣不灵活,受到桥梁、河宽等因素的影响。

3、泥浆泵施工技术

泥浆泵施工技术通常适用于宽度在5~10m左右的河道,这种河道的断面相对较窄,并且河道内存在许多生活垃圾,其他大中型设备行驶不便,针对这种状况通常采用泥浆泵施工技术,在具体施工的过程中应该进行分段施工,分别在河道的两端建筑临时的围堰,然后把该河段内的水排干,先采用人工的方式将河道内的垃圾清理干净,之后采用泥浆泵把淤泥运送至指定的弃土场。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工,施工效率非常高。同时,缺点在于受排距的影响非常大,并且河道中的生活垃圾以及其他障碍物都会影响泥浆泵的生产效率。

4、湿土上岸施工技术

湿土上岸施工技术是在和堤防外口线3m距离的位置,开挖一条深度为、底宽约1m的小沟,施工作业利用小型挖土机,根据河道设计的具体状况进行开挖施工,开挖的土方、淤泥等可以用作河堤防护,在开挖施工的过程中应该采用分层开挖的方式,堤防填筑施工应该遵循以下原则:荷载分层、匀速提升、自下而上、交叉作业,严格的按照上述原则进行施工能够有效地解决10m宽河道的治理。这种清淤施工技术同时还能够有效地解决河道挖泥船设备在河道出行不便的问题,在实践应用中具有非常好的效果。

(三)淤泥处理

河道清理出来的淤泥,如果不能够采取有效的措施进行妥善的处理,将会对环境造成二次污染,尤其是许多淤泥中含有许多的有害污染物,如果任意堆放在自然环境中,长时间的尝试会导致有害物质的挥发或者挥着雨水渗入到土壤中,影响居民的生活用水,威胁人们的生命健康,同时还会威胁农作物的正常生长,河道中的淤泥采用挖泥船清理出来后,运送到指定的地点进行处理,而对于河道清理出来的淤泥,通常采用以下两种方式进行处理:一方面,对于污染严重的河道淤泥,应该和经过干化处理之后的用于制砖的工业废渣和淤泥进行统一,然后进行集中焚烧,对于富含有机物的淤泥,通过发酵处理之后,可以用作肥料使用;另一方面,对于没有经受过污染的河道淤泥,将其直接堆放在指定的位置,通过自然风干之后可以用作道路铺垫以及农田土壤补充等。

总而言之,河道作为重要的水利,在国民经济发展、地区建设以及防洪排涝等方面发挥着至关重要的作用,加强河道清淤力度,对于提高河道的泄洪、防洪、排灌等能力具有非常重要的意义。由于不同的河道其环境条件、地质条件以及周边建筑等状况都存在一定的差别,为了提高清淤工作效率,应该根据河道的具体状况,做好前期的准备工作,因地制宜的采用合适的清淤施工技术,并做好淤泥的处理工作,防止对环境造成二次污染。

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10000万m2以上的中小型河流有50000多条[1],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[2]。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[3]。分类如图1所示。

干槽清淤

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[4]。

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。

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。

水力冲刷法清淤水力冲刷法清淤指采用高压水枪冲刷底泥,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,工期受到一定限制,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。

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。

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入真空,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。

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,将淤泥直接卸入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中央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。

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

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,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21000万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。

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。

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=1∶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。

参考文献

[1]张晓兰.我国中小河流治理存在的问题及对策[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.小河道清淤工程的几种施工方案的探讨[J].浙江水利水电专科学校学报,2011,23(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.

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