城市湖泊清淤工程的探讨_郑杰

文章编号:1007-2284(2010)09-0043-01

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城市湖泊清淤工程的探讨

郑　杰

(武汉市水利规划设计研究院,武汉　430013)

　　摘　要:对城市湖泊进行清淤,限制条件较多、影响范围较大、影响因素较多,需在清淤方式、运输方式、堆场选择、淤泥干化、尾水处理等方面进行优化选择,确定适合城市特点的清淤方案。近几年,武汉市先后对水果湖、月湖、莲花湖、百花湖、东湖(游泳池部分)、金银湖、天鹅湖等湖泊进行了清淤,为以后城市湖泊清淤的设计、施工、管理提供了借鉴。　　关键词:城市湖泊;湖泊清淤;清淤方式

　　中图分类号:TV851;X171.1　　　文献标识码:B

转运、施工程序繁琐、围堰难清除、管道输送距离短等缺点。

城市湖泊最佳清淤方式是环保疏浚。在条件合适的情况下(一个湖泊分为多个小湖),可采用水力冲挖+环保疏浚的方式,该方式综合了水力冲挖和环保疏浚2个方式的优点,如月湖和莲花湖清淤,大湖采用环保疏浚方式,小湖采用水力冲挖方式,将小湖的淤泥短距离输送到大湖,由大湖的环保疏浚管道远距离输送到堆场。城市湖泊清淤满足单独采用水力冲挖方式的条件较少。

1　武汉市城市湖泊清淤现状

武汉市素有“百湖之市”的美誉,现有水域面积2187km2,以长江和汉江为干流,构成庞大的水网。其中主城内现有东湖、南湖、墨水湖、沙湖等27个。最具影响力的湖泊为东湖,湖面面积33km2。

随着城市人口的剧增,社会、经济的迅速发展,大量未经处理的生产废水、生活污水排入城市水体以及地表径流,降水、降尘、养殖投饵等,导致水质下降。湖泊底泥释放污染是城市湖泊污染的重要原因。近几年,武汉市加大了城市湖泊清淤的力度,先后对水果湖、月湖、莲花湖、百花湖、东湖(游泳池部分)、金银湖、天鹅湖等湖泊进行了清淤。从湖泊底泥质检测结果来看,湖泊底泥由上至下为污染层、过渡层和正常湖泊层3个层次,总厚度一般有1.5～2.0m,其中污染层的厚度在1m左右,局部位置底质综合污染指数达到20以上,属重污染,其他一般为污染,主要污染指标为有机质、总氮、总磷、铜、镉、锌等。

3　城市湖泊清淤运输方式

由于淤泥的特殊性及城市条件的限制,应根据每个湖泊的具体情况及采用的清淤方式选择合适的运输方式,一般有管道输送、船舶运输、汽车运输。管道输送适用于底泥堆场较近、铺设管道方便、对城市街道破坏小的情况,是城市湖泊淤泥运输的最佳方式,如月湖、莲花湖、百花湖等湖泊的清淤;船舶运输适用于底泥堆场离清淤湖泊较远、离与清淤湖泊连通的水域较近的情况,如水果湖、东湖(游泳池部分)、天鹅湖等湖泊的清淤;城市湖泊清淤满足汽车运输的条件较少,主要是对城市街道的污染太大、运输效率太低,只是在万不得已的情况下,才采用该方式运输。

2　城市湖泊清淤方式

城市湖泊一般位于城市的中心地带,对清淤方式的要求较高,不能对周围的环境造成大的影响,主要有水力冲挖、环保疏浚(绞吸式挖泥船)、水力冲挖+环保疏浚3种方案,每种方案都有其特点及特定运用条件。环保疏浚具有高效、简单、施工灵活、疏浚精度高、可防止二次污染、容易进行安全处理、可远距离管道输送等特点,但对湖泊的水深要求较高,直接影响清淤设备的选择;水力冲挖具有清淤彻底直观、控制容易、水质改善明显(需抽干换水)等优点,但存在分块围堰、排干水体、多次

收稿日期:2010-03-01

作者简介:郑　杰(1966-),男,高级工程师,湖北省水利专业技术拔

尖人才。E-mail:zhjie0102@163.com。4　城市湖泊清淤堆场选择

底泥堆场选择在城市湖泊清淤中显得十分困难,也是城市湖泊清淤设计中的重点和难点,它决定着整个工程的设计方案及工程投资。在城市土地十分紧张、寸土寸金的情况下,很难在湖泊附近找到一块合适的地方来囤积淤泥,比如月湖清淤的堆场选在离月湖10km外的琴断口汉江外滩,需铺设10km的输泥管道并经过多级加压才能输送到位,增加了工程成本,降低了清淤效率。在确定堆场时,要同时考虑清(下转第47页)

基于离散元法的柔性挡土坝稳定分析　　王　辉　冉红玉　常晓林　等

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structures[J].SoilDynamicsandEarthquakeEngineering,1997,16(6):385-394.

4　结　论

(1)施加土压力前后坝体的沉降变化不大,坝体水平位移发生较大变化,从1.5cm增大到5cm,发生在坝顶位置,说明土压力主要起水平推力作用。

(2)坝体水平位移为块体变形及块体之间剪切滑移共同作用的结果,剪切滑移最大值为1.262cm,发生在左侧坝坡,为保证坝体的稳定应对坝坡部分格宾加强黏结力。

(3)使用离散元程序UDEC对石笼挡墙这种具有离散性的填石挡土结构进行分析,可以比较准确地抓住这种挡土形式的柔性特点,结果更加合理。参考文献:

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◆

(上接第43页)　淤方式、运输方式、淤泥固化及尾水处理的方案,做到方案优化。

进行达标处理。主要采用下列途径处理:施工时尽量采用高浓度挖泥,以减少排入堆场的水量;增加淤泥在堆场的移动距离,从而增加渗透及蒸发的强度,减少尾水排放量;堆场内适当位置布置排水砂井,底泥中的水分通过过滤层到砂井内,然后抽出堆场外的处理池处理,加速泥浆的排水固化;堆场外侧设沉淀池、过滤池、处理池,堆场内多余的水分通过堆场泄水口下泄到沉淀池,经过沉淀后再进入过滤池过滤,再进入处理池,在处理池针对尾水超标成分可掺加药物进行处理,达标后排入周围水体。

5　城市湖泊清淤淤泥干化

污染底泥的干化有真空预压、堆载预压、加药脱水沉淀、自然风干、管道滤水等多种方法。真空预压法、堆载预压法、管道滤水等先进脱水工艺有快速、高效、立竿见影的优点,但费用相对较高,处理工期较长。自然风干成本最低,但干化效果差,处理工期长,底泥臭味对周围人们的生活影响较大、时间长。加药沉淀法可以提高沉淀早期压缩效果,处理成本适中。月湖清淤琴断口堆场及水果湖、百花湖、东湖(游泳池部分)、金银湖、天鹅湖清淤堆场采用的是自然风干方式;月湖清淤汉阳足校堆场采用的是管道滤水方式;莲花湖清淤采用的是HAS固化剂处理方式。

采用HAS固化剂固结处理,施工简单、技术成熟、处理费用低,固化后的底淤泥经过改性,可直接作为植物绿化、城市土地平整、道路路基的土料,莲花湖淤泥处理后直接作为汉阳江滩的绿化用土,不需要另外从外面运土进来。HAS固化剂是一种新型高强高吸水胶凝材料,具有对淤泥、含泥碎石屑、土壤、粉煤灰、尾矿、工业废渣、城市垃圾等无需冲洗即可固化的优良特性,广泛用于水利工程、道路工程、基础处理工程、墙体材料和废渣处理等领域,具有固结体早期强度高,后期强度稳定发展;固结体耐水性和耐久性好;克服了传统水泥土干缩大、易开裂问题;施工简便易行等特点。

从运用情况来看,HAS固化剂处理方式比较适合城市湖泊淤泥的干化。

7　结　语

武汉市素有“百湖之市”的美誉,现有水域面积2187km2,以长江和汉江为干流,构成庞大的水网。随着城市人口的剧增,社会、经济的迅速发展,湖泊水质下降,湖泊底泥是湖泊内源污染的主要因素,湖泊底泥的释放是城市湖泊污染的重要原因。近几年,武汉市先后对水果湖、月湖、莲花湖、百花湖、东湖(游泳池部分)、金银湖、天鹅湖等湖泊进行了清淤,对城市湖泊清淤过程中的清淤方式、运输方式、堆场选择、淤泥干化、尾水处理有了新的认识,为武汉市以后的城市湖泊清淤工程设计、施工、管理提供了较好的借鉴。参考文献:

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6　城市湖泊清淤尾水处理

为了避免堆场尾水对周围环境的影响,需对堆场内的尾水