水利工程中河道清淤治理技术

水利工程中河道清淤治理技术

徐磊

江苏仁煜建设有限公司

摘要：在水利工程领域，河道清淤治理技术是一项核心的工程措施。经济的蓬勃发展和人口的持续增长使得对河道进行有效的清淤和治理工作变得十分必要。河床中累积的沉积物、废弃物以及各类污染源不断恶化水质，这种情况不仅破坏了河流的自然生态环境，而且破坏了水域生态系统的稳定性。通过采取清淤措施，可以去除这些对河水质量有害的污染物，从而恢复水质清澈、保证水生生态系统的健康。本文旨在对水利工程中应用的河道清淤治理技术及其实施措施进行详细探讨，为专业领域提供参考。

关键词：水利工程；河道；清淤治理；技术；运用

前言：地球表面纵横交错的河道，作为自然界水资源的宝贵渠道，拥有不可替代的价值。随着时间的推移，河流在长期流动过程中不可避免地会发生淤积，尤其是当河床中的沉积量超出河流冲刷能力时，淤积现象就会显著，导致河流流量降低和水质恶化，进而增大洪水爆发的风险。在水利工程领域，河道淤积长久以来一直是一个引人关注的议题，它的处理不仅对城市发展和水资源利用具有深远的影响，更关系到环境保护和灾害防控的效能。因此，深入探讨河道淤积治理的技术方法，既是一个理论层面的课题，也是一个实践中亟待解决的问题。
1.水利工程中河道淤积问题产生的原因

1.1自然原因

河道淤积的自然成因之一，与水流的特性密切相关。具体而言，当河流的流速降低，无法继续带动河中的泥沙和悬浮物前行时，这些物质就会开始在河床上沉积，逐步造成淤积。流速减缓可能是因为河流的横断面发生变化、河道曲折加剧或河床坡度变得更为平缓等原因。此外，河流中的泥沙本身，也是由地表的侵蚀作用或山区径流等多种因素携带而来的。一旦水流的动力不足以持续推移这些泥沙，它们便会在河底沉积下来。这个以泥沙为主的沉积过程，便构成了所谓的泥沙淤积现象[1]。

1.2人为原因

人类活动对河流生态系统产生的影响，特别是在河道开发与改造项目中，往往是造成河道淤积的重要原因。工程活动如河道的挖掘、堤坝建设、航道清理以及排水渠道的建立等，会破坏原有的水流平衡状态，导致泥沙积累。若在这些工程完成后未能及时进行清淤和恰当维护，沉积物会持续累积，引发淤积[2]。

此外，城市排水系统对河道淤积也有直接影响。包括雨水、家庭废水及工业废水在内的城市排水，一旦排水设施存在缺陷或设计不当，其中的沉积物便会走入河流并累积。随着城市化进程加速，大量土壤被侵蚀、建筑工地的泥沙流入河流成为了问题，加剧了河道淤积的程度。此外，不当的土地使用，如过度开发和滥用土地，改变了原有的地表和植被覆盖状况，也会使得水土流失加剧、泥沙量增，这些泥沙最终通过河流搬运沉积到河床，使淤积问题进一步恶化[3]。

2. 水利工程中河道清淤治理技术运用

2.1机械清淤技术

机械清淤技术因其广泛的应用跨度和高效的作业性能，成为当前主流的清淤手段之一。该技术通过使用各种机械设备执行对河床沉积物的切割、疏浚、搬运以及排泄作业，实现了从河流中去除淤泥的目标，并成功恢复了河流的原有流量和水位等重要水文属性。挖泥船，作为这一技术的关键设备之一，专门用于在水域中开挖沉积的泥沙及其他底质材料，并将之搬运出河流。其设计多样，可依据特定的工程要求来选用不同型号的挖泥船。突出优点包括操控便捷、工作效能高和适用性广，能够满足各类河道清淤需求。此外，挖掘机也是一种常被采用的清淤设备，主要通过其挖掘功能来移动河床底泥。这种设备特别适合处理底泥层较厚、沉积物量大的情况，清淤效果尤其显著。然而，挖掘机的一个不足之处在于其对河床生态环境造成的潜在破坏，这通常需要事后进行生态修复来解决。切割清淤则是一项较新的技术，它依靠水下切割装置来对河床底泥进行切割和破碎，并随后进行搬运和排放。这项技术的优势是能够在尽量少破坏生态环境的前提下完成清淤作业。但是，它的技术要求较高，且初期投资和维护成本较大，这也限制了它的广泛应用。

2.2物理清淤技术

在机械清淤技术之外，物理清淤技术如水下抽泥和水力疏浚也为河道清淤提供了有效手段。这类技术相比于机械方法更为简便，能够在不依赖重型机械的情况下完成清淤工作，并取得良好效果。水下抽泥技术通过抽水泵操作，将河床中的淤泥吸出，并输送到指定位置，以此达成清理目标。该方法的主要优势在于其简洁的操作和较快的作业效率，允许对河道进行迅速的清淤处理。然而，这种方法的一个潜在缺陷是抽出的泥浆需要适当处理，否则可能导致水质污染和环境问题。

另一种物理清淤手段是水力疏浚，该技术利用强大的水流冲力来移动并清除河床的积淤物。这一方法特别适用于淤泥松散的河段，优点在于高效且不对河床造成物理破坏，保护了水下生态环境。不过，其局限性在于对那些淤泥质地较为粘稠的河段清淤效果有限，同时操作和技术难度较大。比较而言，物理清淤方式在操作上的简易性和对生态影响的较小幅度是其显著特点，但其清理效果可能不及机械清淤那般明显。因此，选用清淤技术时应依据现场具体情况而定，并在实施过程中关注环境保护，确保不对河流生态产生不利影响。

2.3化学清淤技术

化学清淤技术通过特定化学反应来转化河床中的淤积物，使其更容易被移除，这一技术以其快捷和高效性特别受到关注，且对生态系统的干扰相对较小。它主要包括矿化清淤和生物清淤两种方式。

矿化清淤通过投加特定的化学物质，加速河床淤泥中有机质的分解过程，让其化为水和二氧化碳等无害的物质，以达到清淤目标。这一方法的优势在于清淤效率高，环境影响小。但是，由于需要使用较多的化学药剂，因此成本相对较高。

另一种方法，生物清淤，依靠添加的微生物菌剂来分解淤泥中的有机物，这不仅减少了淤泥的体积和重量，还能将有机质转化为有益的肥料，对环境友好。这种技术的好处在于对水域生态的影响微小，且转化后的物质可作为肥料使用，符合环境可持续发展的需求。然而，它需要强大的科研技术支撑并对水质条件有一定的依赖。

2.4生物清淤技术

生物清淤技术通过利用微生物或植物的自然代谢能力来分解和去除河床中的淤积物，这种方法与传统的机械或物理清淤方式不同，因为它不会对水底的生态环境造成任何损害。在这种技术中，特别注重利用水生植物的处理能力。这些植物能够吸取水中的营养素、有机物和重金属等污染物，并将它们转化为自身的组织或其他有机质。通过引入这些水生植物到河流中，可以有效地减少水中的污染物和营养物质，同时帮助分解淤泥，进而提升水质。与此同时，生态养殖清淤技术是另一种以生态养殖系统为基础的河流治理策略。这种方法通过在河流的沉积区域设置养殖场，利用养殖中的生物对底泥进行自然的搅拌和食物链传递作用，促进河流的自我修复和淤泥的自然分解。这种方法的优点在于它的低成本、良好的环境效益和能够为当地社区带来经济收益。河流清淤治理是水利工程研究的一个重要部分，其中包括机械清淤、物理清淤、化学清淤以及生物清淤等多种技术。在选择适当的清淤方法时，需要考虑河流淤积的原因和程度，以确保选择的清淤策略能够达到最佳的治理效果。

结语：河流淤积是水利建设与管理中面临的一项主要挑战，它不仅影响河流的自然状态和功能，还可能威胁水利设施的安全运行。为有效应对这一问题，开发和应用了多种清淤策略，包括机械、物理、化学和生物清淤技术，每种技术都有其独特的应用领域和效果。这些清淤技术的合理运用能够显著改善河道的物理状况、水质条件、生态环境和经济价值，对促进区域水资源的可持续利用具有重要意义。机械清淤采用各种设备直接挖掘或抽取河床淤泥，是最直接、最常用的清淤方式。它适用于淤积物量大、需要快速清除的情况，但可能对河床生态造成一定影响。

参考文献：

[1]冀浩,陈垒.河道淤泥清理技术在水利工程中的应用研究[J].工程技术研究,2023,8(12):91-93.

[2]陈晓慧.水利工程河道清淤及污水治理的常见问题及措施[J].清洗世界,2023,39(05):137-139.

[3]雷景烨,陶慧.在河道清淤疏浚工程中淤泥固化技术的应用[J].清洗世界,2023,39(04):181-183.