水利工程渠道淤积问题与疏浚方法

水利工程渠道淤积问题与疏浚方法

李达生

罗定市引水工程管理服务中心　　广东罗定   527200

摘要：渠道淤积具有普遍性，淤积使渠道输水能力下降，严重淤积会导致堰塞甚至溃堤，因此该文分析了渠道淤积的原因，阐述了整治渠道淤积的措施，介绍了淤积渠道疏浚和淤泥处置的方法。

关键词：渠道；淤积；整治；疏浚；淤泥处置

渠道淤积被认为是一个普遍问题。淤积后的渠道过流断面减小，影响输水能力，严重时会使渠道完全淤积和堰塞，有漫堤和溃堤之忧。渠道淤积后必须疏浚，但疏浚要耗费大量人力、物力和财力，直接抬高了渠道的维护管理成本。况且清出的淤积物处置也是一个复杂问题，堆积、填埋要占用大量土地，处置不当会污染环境，造成次生灾害[1]。为此，需合理选择清淤技术，注意淤积物的环保处理和疏浚工作的长效化[2]。

1渠道淤积原因分析

1.1水源因素

泥沙含量高的水源比泥沙含量低的水源更容易淤积。众所周知，黄河下游河床剧烈抬升与黄河水大量含沙有关。即使同一河流不同季节的淤积情况也不相同，淤积严重的季节总是与当季泥沙含量大有关。

1.2渠道因素

渠道糙率大，水流经过渠壁时流速显著下降，水中泥沙因无法悬浮而沉积下来。渠道坡降小，渠床过于平缓，水流输沙率低，泥沙容易沉积。渠道转弯部分设计不合理，在背水一侧流速降低太多，并且存在回流涡，水流挟沙力弱，也易发生泥沙沉积。

1.3管理因素

渠道渗漏没有及时防渗处理，渠道变形、错位、损坏没有及时修理，因为渠道挟沙力下降，容易发生淤积。当渠道淤积后，又未及时清淤疏浚，导致水流挟沙能力更弱，淤积速度加快。

1.4人为因素

渠道周边的农户、企业将垃圾、泥土等杂物排入渠道，使得渠道中有大量垃圾、泥土等物质，类似于前述高含沙量的水源，容易出现淤积。

1.5环境因素

渠道经过地质灾害多发地段，常发生山体滑坡、泥石流、塌方等地质灾害，大量泥沙进入渠道，很容易发生淤积甚至堰塞。

2渠道淤积的整治

2.1针对水源因素的整治

水源含沙率高，一是更换水源，采用低含沙率的水源可以从根本上解决渠道淤积问题；二是不能更换水源时，可在渠道修建沉沙池或设置沉沙渠段、增设冲沙闸等，使水源含沙率控制在可接受范围内，渠道下游淤积问题即可显著缓解。

2.2针对渠道因素的整治

渠道糙率大，主要是因为采用了土质渠道、砌石渠道，应改造为低糙率渠道，例如衬砌光面混凝土，糙率可下降30%～40%，流速增加40%以上，相应地水流挟沙能力提升50%以上。渠道坡降小，应对渠系进行改造，通过勘查渠道坡降合理规划，调整坡降不足的渠段，提高渠道输沙能力，渠道淤积即可减轻。修补渗漏的渠道，对渠道进行防渗处理，例如增设复合土工膜防渗层，改造沉降变形的渠道，将矩形或梯形断面改造为圆弧形或U型断面，皆可提高渠道输沙能力，减轻渠道淤积。

2.3针对管理因素的整治

渠道管理人员应加强渠道的巡视检查、维护和清淤。日常管理时，加强渠道巡视，发现渠道坡面上的杂草、碎石、泥沙等杂物要及时清理。渠道停水后及时清淤。清理出淤积物不能堆积在渠顶、渠坡上，以免下雨时重新冲入渠道内。

2.4针对人为因素的整治

对于人为因素引起的淤积，首先应扩大宣传力度，向渠道周边群众、企业宣传农田水利工程相关法律，向渠道内排放垃圾、泥沙等杂物属于违法行为，将会因此受到法律的严惩。同时与公安、城管、环保等部门合作，打击肆意向渠道排放杂物的个人和单位。

2.5针对环境因素的整治

建设渠道时，应做好地质勘察工作，避开地质灾害多发地段。对于难以避开的地段，应做好充足的防护措施，例如渠道靠山一侧修建挡土墙，坡面修建护面墙，裸露山坡挂网喷射混凝土、植草绿化等。

3淤积渠道的疏浚

3.1干挖清淤

渠道内排干水后挖出淤泥，这种清淤方法能够比较彻底地清除淤泥。对于不能全线停水的渠道可分段设置围堰，抽干围堰内的水，即可形成便于干挖清淤的工作条件。挖除淤泥可采用人工或机械作业方式。人工清淤效率低，成本高，但在工程机械无法通行的渠段也不失为一种有效手段。机械清淤采用挖掘机挖除淤泥，渣土车停在渠岸上，装满淤泥后运走。如果渠边有足够的宽度，也可作为临时存放淤泥的场地。

3.2水力冲淤

渠道排干水后，使用高压水枪冲刷淤泥，淤泥变成泥浆流到低洼区域，接着利用泥浆泵将泥浆抽吸到岸上堆场存放。泥浆在堆场中晾晒浓缩到一定程度，再使用渣土车运走。水力冲淤施工比较简便，成本也不高，但要有合适的临时堆场。堆场附近若有居住区域，居民会有很大意见。而且对于水下板结的淤泥，则清理比较困难。

3.3水下清淤

渠道中的水不能排出时，可采用水下清淤法，即利用泥浆泵、挖掘机和挖泥船清理淤泥。渠底的淤积物一般比较松软，可采用高压水枪将淤泥冲刷到低洼处，再使用泥浆泵抽出淤泥。挖掘机在岸上，利用抓斗挖除渠底淤泥。由于挖掘机挖掘时可能挖出多余的部分，作业时必须严格控制挖掘深度。而且抓斗挖淤泥时会漏掉很细颗粒的淤积物。大型渠道中可以行船，利用挖泥船清除淤泥是不错的选择。根据清淤设备类型，挖泥船分为抓斗式、铰吸式、射流式、耙吸式、吸盘式、斗轮式、链斗式等多种类型。抓斗式挖泥船工作原理与挖掘机差不多，局限也与挖掘机类似。铰吸式挖泥船较为常见，它清理淤泥较彻底，但需铺设较长的排淤管道，淤泥排放到岸上堆场也需要较大的场地。射流式挖泥船也是利用水力冲淤原理。其他类型的挖泥船也各有优缺点，这里不再赘述。

4淤泥的处置

4.1淤泥处置的原则

只要是清淤工程就不可能没有淤泥，但淤泥属于固体废弃物，处置固废的一般原则是“减量化、资源化、无害化”。前述淤泥整治的大部分措施都有“减量化”之意，例如整治水源因素、人为因素、环境因素等，从渠水源头减少淤泥数量。“资源化”是再生利用废物，使其成为可利用的资源。“无害化”是指废物处置后不再污染环境或具有危害性。

4.2淤泥处置的方法

根据淤泥中污染物含量，可将淤泥分为无污染或轻污染淤泥、有污染淤泥两类。前者可直接作资源化处理，后者需钝化处理使污染物含量达标再资源化。通常，淤泥含水量较高，如果不进行脱水处理很难直接利用，所以一般要让淤泥脱水固结。可将淤泥置于堆场上经过风吹、日晒、下渗等过程脱水，但因淤泥黏性高、透水性差、固化慢，自然脱水需要很长时间，而且堆场也占用大量土地，脱水期间还存在二次污染的风险，所以国内外大量采用机械脱水、真空预压脱水、土工袋脱水、电化学脱水等技术。在淤泥中掺入水泥等胶结剂，使淤泥固化，然后用作土工填料（例如填筑路基）或建筑材料（如制砖、烧水泥等），适合大规模处置淤泥。对于无污染或轻污染淤泥，若淤泥中含有农作物所需养分（氮磷元素含量较高）可作为肥料还田处理或用于园林绿化。重金属含量超标的淤泥，可通过化学处理方法使重金属浸出性减弱，当重金属指标达到相关标准控制范围内后，即可像无污染或轻污染淤泥那样资源化处置了。

5结语

渠道是农田水利工程重要组成部分，淤积会降低渠道输水能力，威胁渠道安全，所以必须解决渠道淤积问题。清淤疏浚虽是解决淤积的治标方法，但却是必要的。要从根本上解决淤积问题，应从淤积的源头加以整治，减少淤积发生的因素。清淤时要考虑淤泥处置，坚持减量化、资源化、无害化的原则。

参考文献：

[1]杨军田. 阿克苏河冲洪积细土平原区渠道淤积问题浅析及治理建议[J]. 新疆农垦科技,2021,44(4):60-61.

[2]狄尚君. 水利工程渠道淤积问题与疏浚措施[J]. 农业开发与装备,2021(6):149-150.