城市河道清淤方式方法比选.docx
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城市河道清淤方式方法比选
第9章河道底泥清淤工程
9.1设计依据
9.1.1法律法规、标准
〔1〕《中华人民国环境保护法》
〔2〕《中华人民国环境影响评价法》
〔3〕《中华人民国水污染防治法》
〔4〕《中华人民国水法》
〔5〕《江河湖泊生态环境保护资金管理方法》〔财建[2013]788号〕
〔6〕《污水综合排放标准》〔GB8978-1996〕
〔7〕《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别标准》〔〕
〔8〕《地表水环境质量标准》〔GB3838-2002〕
〔9〕《地下水质量标准》〔GB/T14848-93〕
〔10〕《土工试验方法标准》〔GB/T50123-1999〕
〔11〕《土壤环境质量标准》〔GB15618-1995〕
〔12〕《城镇污水处理厂污染物排放标准》〔GB18918-2002〕
〔13〕《生活饮用水卫生标准》〔GB5749-2006〕
〔14〕《景观娱乐用水水质标准》〔GB12941-91〕
〔15〕《农田灌溉水质标准》〔GB5084-2005〕
〔16〕《污水综合排放标准》〔GB8978-96〕
〔17〕《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》〔〕
〔18〕《疏浚工程质量检验评定标准》〔JTJ324-96〕
〔19〕《疏浚工程土石方计量标准》〔JTJ/T321-96〕
〔20〕《疏浚岩土分类标准》〔JTJ/T320-96〕
9.1.2规性管理文件
〔1〕《岩土工程勘察规》〔GB50021-2001〕
〔2〕《疏浚工程施工技术规》〔SL17-1990〕
〔3〕《疏浚工程技术规》〔JTJ319-99〕
〔4〕《疏浚工程用钢丝或织物增强的橡胶软管和软管组合件规》〔HG/T2490-2011〕
〔5〕《疏浚用金属或织物增强橡胶软管和软管总成规》〔ISO28017-2011〕
〔6〕《疏浚与吹填工程设计规》〔JTS181-5-2012〕
〔7〕《水运工程测量规》（JTJ131-2012）
〔8〕《航道整治工程技术规》〔JTJ312-2003〕
〔9〕《污水再生利用工程设计规》〔GB50335-2002〕
〔10〕《水环境监测规》〔SL219-2013〕
〔11〕《堤防工程设计规》〔GB50286-2013〕
〔12〕《水域纳污能力计算规程》〔SL348-2006〕
〔13〕《抓斗挖泥船疏浚监控系统》〔GB/T28965-2012〕
〔14〕《绞吸/斗轮挖泥船疏浚监控系统》〔GB/T28966-2012〕
〔15〕《耙吸挖泥船疏浚监控系统》〔GB/T29135-2012〕
9.2源污染概述设计依据
9.2.1源污染控制要求
源污染主要指的是河道部沉积的淤泥，淤泥是由于工业废水、生活污水的大量排放，降雨形成的地面冲刷等原因造成的，严重的甚至淤积河道，不仅破坏了水系的生态系统，造成水体恶臭，影响了沿岸居民的生活环境，也削弱了河道的过水能力，增加了城市的洪涝灾害风险。
对河进展清淤工程整治，可以有效地改善河道的生态环境，提高河道的行洪能力，对于提高城市的生态环境质量，增强城市的泄洪排涝能力具有显著意义。
底泥是水中各种污染物的源和汇，污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶等方式进入湖泊，大局部沉积于底泥中，富集成为水体源污染物，其中积累的主要污染物有机物、氮磷化合物、重金属等，其含量比背景值高出几个数量级，对生态环境构成了严重威胁。
底泥中难降解的有机物除腐殖质和纤维素外，大多是毒性比拟大的有机物，沉积于底泥后容易积累，导致长期的毒理效应。
难降解有机物中的多环芳烃PAH、多氯有机物、有机氯农药、有机染料等化合物的处理，目前仍然是国际上亟待解决的研究课题。
调查明确，河道底泥污染物的种类而言，主要有以下四方面：
〔1〕重金属：
包括Mn、Pb、Cd、Zn等。
重金属通过吸附、络合、沉淀等作用而沉积到底泥中，同时与水保持动态平衡。
当环境条件发生变化时，重金属极易再次进入水体中，成为二次污染源。
〔2〕营养元素：
经各种途径进入水体中的N、P等营养元素，相当一局部沉积到底泥中。
水生植物的生长会吸附局部营养成分，但大局部仍与水保持动态平衡。
当水体污染源得到一定控制后，N、P如此可能主要来自底泥的释放，严重时可造成水体富营养化。
〔3〕难降解有机物：
聚芳香碳氢化合物〔PAH〕、聚氯联苯化合物等有机物，由于疏水性强、难降解，在底泥量积累。
通过生物富集作用，有毒有机物可以在生物体达到较高的水平，从而产生较强的毒害作用，通过食物链危害到人类。
河底清淤的目的是去除河底受污染的底泥，受污染底泥中含有有机污染物和有毒有害物质，去除了受污染底泥即去除了污染水体的源，减少了底泥中的污染物向水体中释放。
国外河道、湖泊、水库底泥疏浚技术开展已趋成熟。
地势北沿山岭大多是陡立山，自西向东连成一线，依次是新店的湖顶山〔601m〕、新店与岭头交界的鲤鱼峰〔606m〕、七星坪〔598m〕和鼓山的珠顶峰〔919m〕。
新店片区九条河道均源自北峰山区，河道比降较陡，河道顺直，流速较快，尽管大多数河段多年未曾清淤，但相较于江北城区下游河，淤塞情况稍好，河段穿越城郊结合部，周边局部农村、城中村片区存在生活污水与生活垃圾往河中倾倒的现象。
局部河道断面底泥淤积情况如如下图所示：
新店溪局部河段马沙溪局部河段
夏坊溪局部河段汤斜溪局部河段
汤斜支流局部河段园后溪局部河段
解放溪局部河段廷溪局部河段
本次源污染控制主要分为以下三个方面：
河道垃圾清理工程、清淤与疏浚工程。
本次项目涉与河道垃圾清理工程是指对沿河垃圾进展清理、河道生物残体与漂浮物进展清理，并消除河道沿线生活垃圾污染；河道疏浚工程是对水体流动性较差、受阻断的河段进展疏通，形成较好的水力条件，增加水体流动性，同时提升河道行洪能力；河道清淤工程是对污染淤泥进展去除，淤泥是河道最大的源污染源。
在河道清淤的同时，同步对沿河垃圾进展清理，在必要的河段进展生态疏浚，从而不仅达到控制源污染的目的，亦可提升河道水文与人文功能。
9.2.2源污染分布总说明
根据调查情况，将该区所有河流划分为清淤段、垃圾清理段、河道疏浚段，如源治理总图所示。
图9-1源污染分布总图
各河段需要清淤或疏浚的长度如下表所示。
表9-1各河段清淤疏浚量
序号
河道名称
全长
〔m〕
清淤长度
〔m〕
砂石、垃圾清理
长度〔m〕
备注
1
新店溪
2414
1395
607
2
马沙溪
2268
646
1420
3
厦坊溪
4287
1137
3150
4
解放溪
4905
3404
1501
5
汤斜溪
2361
1485
815
6
汤斜溪支流
1171
321
572
7
崇福寺溪
1285
1285
8
园后溪
656
660
9
廷溪
2645
2023
540
总计
22172
10412
10549
9.2.3河道底泥的检测与分析
9.2.4淤泥勘查与特征概述
底泥勘测与污染状况调查的主要容：
对工程区底泥进展物理、化学指标分析，查明工程区底质土层性质。
物理指标包括：
底泥常规的物理力学性质；化学指标包括：
底泥物理状态、营养盐、含水率，TN，TP，铜、锌、镍、铬等重金属与有机类污染物的含量与分布规律等，以了解工程区底质的污染程度和污染底泥的分布情况，为工程区污染底泥清淤围、清淤深度、以与清淤量等确实定提供根底资料。
底泥层次划分与特征描述：
底泥从垂直方向根据污染程度一般分为污染底泥层〔A〕、污染过渡层〔B〕和正常湖泥层〔C〕。
污染底泥层〔A层〕：
污染最为严重的一层。
一般情况下，在有机质与营养盐严重污染地区，该层颜色为黑色至深黑色，其上部为稀浆状，下部呈流塑状，有臭味。
9.2.5采样设备
目前污染底泥的采样方式一般分为人力与机械二种。
对于工程区底泥物理力学指标测定所需样品的采集主要采用机械采样方式，采样设备包括工程钻机与污染底泥快速取土装置。
对于工程区底泥物理化学指标测定所需样品的采集，在风浪较小，环境条件较好，而且水深浅、污染底泥厚度较薄的湖泊河流可采用人力方式采样，由采样人使用安装在连接杆上的采样器进展采样。
人力方式底泥采样器主要有抓斗和柱状采样器两种。
抓斗取样深度一般为表层10cm，主要用于清淤工程区重点疏浚区域确定；柱状采样器可以采集不同深度底泥样品，主要用于底泥垂直污染特征研究，确定工程区污染底泥的疏挖深度。
9.2.6采样点布置与检测方法
清淤后淤泥的处理方式要求了解河道底泥的分部特征，生态疏浚与传统意义上的工程疏浚有着明显的区别，它是在河道水生态系统中底泥受到污染的背景下，运用开展生态理论实施的生态修复工程，其本质是以工程、环境、生态相结合来解决城市河道水体的可持续开展或称河道“生态位〞的修复。
在污染底泥沉积层，采用工程措施，通过底泥的疏挖最大可能地将储积在该层中的污染营养物质移出水体以外，去除污染水体的源，减少底泥污染物向水体的释放，改善水生态循环，遏制河道稳定性的退化，并为水生生态系统的恢复创造条件。
该技术在实施中必须注重生物多样性和物种的保护，以不破坏水生生物自我修复繁衍为前提，同时又为生物技术介入创造有利条件。
沿河道从上游到下游，每隔1000米左右钻探一个孔取泥样，进展分析。
图9-2底泥采样点分布图
底泥勘测可测定的物理力学指标、测定方法和使用设备详见下表。
根据情况选择相应的检测项目。
表9-2底泥勘测物理力学指标试验方法与设备表1
序号
试验
名称
现场
试验
室
试验
主要仪器设备
采用标准
1
含水量试验
烘干法
电热烘箱〔控制温度为105~110℃〕、电子天平〔最小0.01g〕
《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999〕
2
重度
试验
灌水法〔用于原状砂砾质〕
环刀法〔用于粘性土〕
环刀、电子天平〔最小0.01g〕
《土工试验方法标准》〔GB/T50123-1999〕
3
比重
实验
不适宜
根据颗粒大小采用比重瓶法、浮秤法、虹吸筒法。
比重瓶、恒温水槽〔±1℃〕、砂浴电炉等
《土工试验方法标准》〔GB/T50123-1999〕
4
颗粒分析实验
目测度量法〔用于碎石土〕
筛析法〔粒径≤60mm〕比重计法（粒径<0.075mm）
分析筛、电子天平〔最小0.01g〕、比重计等
《土工试验方法标准》〔GB/T50123-1999〕
5
界限含
不适宜
液限〔76g液限仪〕塑限
液、塑限联合测定仪、
《土工试验方法标准》
表9-3底泥检测指标试验方法与设备表2
类型
类别
测定项目
测定方法
依据标准
上
覆
水
物理
性状
水温
温度计法或颠倒温度计测定法
GB13195-91
溶解氧〔DO〕
便携式溶解氧仪法
《水和废水监测分析方法》
pH
便携式pH计法
《水和废水监测分析方法》
透明度
塞氏盘法
《水和废水监测分析方法》
氧化复原电位〔ORP〕
铂电极法
《水和废水监测分析方法》
叶绿素a（Chla）
分光光度法
《水和废水监测分析方法》
营养
成分
TN
碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法
GB11894-1989
TP
钼酸铵分光光度法
GB11893-1989
氨氮〔NH4+-N〕
纳氏试剂分光光度法
HT535-2009
总有机碳〔TOC〕
非分散红外吸收法
GB13193-91
间
隙
水
物理
性状
pH
便携式pH计法
《水和废水监测分析方法》
ORP
便携式ORP计法
《水和废水监测分析方法》
营养
成分
TN
碱性过硫酸钾消解紫外分
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