河流底泥清除研讨
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1概述
1．1研究范围研究范围为观澜河干流部分（起点为坂田河与油松河的汇入口，终点为观澜河与东莞的交界处，全河段长14．95km）的水域。河流平均比降0．218％，河水宽经常为15～40m，正常情况下不超过50m，水深常为0．2～0．8m，旱季水深不超过m。观澜河补水水源属雨源型，径流量与降雨量关系密切，具有明显的季节变化。在旱季，径流量日内变化不明显。
1．2研究目的对观澜河干流进行调查研究后，确定观澜河底泥清淤量提出底泥清理、处置方案。并充分考虑项目实施的可行性，制定观澜河干流底泥处理及处置的近、远期工程安排。提出观澜河干流水质保护管理措施，并对水质改善情况进行预测。
2测量及采样测试
2．1采样目的确定观澜河干流段底泥总量；确定观澜河干流段底泥中泥质及沙质比例；确定观澜河干流段底泥污染状况，包括沿程污染分布、垂向污染分布；确定观澜河干流段环保清淤的底泥量：根据各个河段的底泥量、污染状况及垂向污染分布确定。
2．2采样步骤采用步骤：①选定断面，并且需要在观澜河水系GIS图上能够比较准确的确定断面，这样能够从GIS图上计算出各个断面的距离；②断面上测量点及采样点布置；③测量。包括测量河道宽度，横向各个测量点的底泥深度；④采样。在断面上选定采用点，钻孔取出底泥，按照底泥深度采出各个深度段的底泥样品；⑤底泥样品测试。图1为观澜河干流段选取的15个断面分布。
3现状评估
3．1观澜河水质评估观澜河干流现状水质污染严重，整个流域内水质全面恶化，河水黑臭。据测量观澜街道入河污水量为6．8万m3／d，龙华、民治、大浪街道入河污水量为11．7万m3／d，坂雪岗片区入河污水量为2．6万m3／d，流域内入河总污水量达到21．10万m3／d。深圳市环保局的《深圳市环境质量全面达标规划》中规定观澜河按Ⅳ类水体要求进行保护。根据《2002年深圳市各河流水质监测结果年度统计》，观澜河溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量、五日需氧量、氨氮、总磷和石油类的超标率为100％，挥发酚
、汞和硫化物的超标率分别为55．6％、22．2％、11．1％，水质受到严重污染，劣于Ⅴ类地表水。
3．2监测结果评估
3．2．1底泥量评估总体看来，观澜河干流段底泥的主要来源：①水土流失；②生活污水及工业废水中的沉积物；③人为向河道中丢弃垃圾。（1）底泥总量增加大。底泥总量为38．8万m3，比2004年所测的32万m3（还包括主要支流）有很大的提高，由此可见进几年来观澜河干流底泥量增加比较明显。（2）底泥比较集中。从图2可以看出，底泥量比较大的两段是：①13－15断面，即从观澜桂花路下1km至与东莞交界处；②4－8断面，从龙华伍屋村下0．6km开始至观澜竹村。13－15断面处的底泥以泥质为主，而4－8断面处底泥以沙质为主。而这两处的底泥分别为14．2万m3和16．3万m3，分别占总底泥量的36．4％和41．9％。图2观澜河干流断面段长度及底泥量比较（3）底泥砂质多。从监测看，龙华段的底泥基本以砂质为主，泥质比较少；而观澜段从竹村至桂花路段也基本以砂质为主。（4）清淤选择性。由于观澜河干流段底泥砂质多的特点，在清淤时可以考虑在河道内实施砂泥分离，这样可以大大减少底泥运输及处理处置量。测定出的底泥量为38．8万m3，而如果采取砂泥分离，实际的泥量只有19．3万m3。
3．2．2底泥污染评估通过底泥污染物检测，各项底泥受各项污染物比较见表1。
4观澜河水质保护措施及水质改善预测
4．1水质保护措施观澜河底泥已经明确了3个主要来源：暴雨时期的水土流失；观澜河污水的沉积物沉降；人为向河道中抛弃的垃圾。针对观澜河流域的特点及底泥的来源分析，观澜河的水质保护措施主要分为两个方面，即管理措施和工程措施［1］。观澜河水质保护措施见图3。
4．2底泥清淤后的水质预测影响观澜河水质主要有4个方面的因素：①点源污染；②面源污染；③底泥污染；④水土流失。同时从管理和工程两个层面提出了一系列措施，而底泥清淤只是其中重要的一项，底泥清淤是不可能完全解决观澜河的水质问题，但是其对观澜河干流的水质改善的影响是重大的，其主要体现在以下几个方面［2］：（1）在旱季，观澜河流量很小，流速慢，底泥扰动不明显，底泥耗氧量小，水质受底泥耗氧影响不大；但是由于底泥清淤使得河道比降加大，河道内水流速加大，大气复氧效果增强，对水质改善有一定的效果；但是毕竟效果不是很大，河道黑臭现象不会得到很大的改善；（2）旱季时，由于底泥清淤，底泥中重金属扩散将消失，河水的重金属污染问题能得到明显改善；（3）雨季时，大量雨水进入河道，水质不会黑臭，如果没有清淤，底泥受到剧烈扰动，耗氧量增大上百倍，河水依然会黑臭；观澜河清淤后，在雨季河道黑臭现象会得到明显改善；同时重金属扩散也会消失，重金属污染问题也会得到明显改善；但是，由于观澜河只是干流段清淤，如果污水依然继续排往观澜河内、面源污染、水土流失问题得不到有效解决，这种水质改善的效果将不会持续很长时间，经过一段时间后，河道内底泥将很快积累起来，回到清淤前的状态［3］。总之，河道清淤只是改善河道水质问题的措施之一，需要其他措施的结合，并采用流域管理的理念管理和治理观澜河，才能最终改善观澜河水质。
5观澜河干流底泥清理研究
5．1清理方式结合观澜河的实际特点，观澜河干流段清淤适宜采用机械或人工开挖方法进行清淤。用机械或人工在排干水后的河床上直接挖掘，以大开挖为特点，可用于沙石类和泥土类底质的河床。挖泥设备建议采用普通挖泥机进行开挖。普通挖泥机可以直接下河，沿河进行开挖［4］。
5．2清理现场工艺将底泥分离石块、除砂、添加絮凝及及重金属螯合剂后，待底泥有效地结成大的絮凝繁花，再流经拦污除渣机过滤。过滤后的清水经过集20um过滤和空气催化氧化一体化撞击流反应器可确保达到污水二级排放标准，加入二氧化氯后排放到水道。最后进行装车运输至底泥处置场（厂）［5］。一般将漩流除砂器、絮凝槽、无轴螺旋砂水分离器、拦污除渣器等装在1台或者2台车上沿河道与挖泥车一起前行。底泥清理现场处理工艺流程见图4。
5．3底泥运输观澜河干流段均处于市区，交通便利，可以采用汽车进行运输至处理场（厂），进行下一步处置工作。
6结语
（1）通过GIS分析，观澜河底泥总量为38．8万m3，其中泥量为19．3万m3。同时明确了4－8断面和10－15断面底泥量最大；（2）底泥污染分析，确定观澜河底泥主要污染为有机质、Ni，Cr，Zn，Cu及Hg。而且，污染主要集中在4－8断面段和10－15断面段。在垂向上，上层及中层的底泥污染严重，下层基本没有污染；（3）观澜河底泥清淤只是一系列观澜河水质保护措施中的一项，如果要根本上保护观澜河水质，则需要以流域管理的理念进行全面的观澜河流域管理，包括点源污染控制、面源污染控制、底泥清淤及防水土流失措施；（4）选定了底泥清淤设备，清理方式并确定了现场清理工艺流程。主要包括挖泥车下河挖泥、格栅分离石块等、除砂、絮凝及重金属稳定等。总运输量为11．9万m3。