深水条件下生态清淤技术应用研究

水库淤积导致有效库容减小,同时淤泥中的污染物不断释放到水体,使得水库水质变差,因此有必要对水库进行清淤。针对如何有效预防水库清淤过程中因底泥扰动而导致的水体二次污染、淤泥干化(固化)和合理利用、清淤污泥余水净化处理等关键问题,以通济桥水库为例,通过清淤设备选择、清淤施工工艺、淤泥资源化利用、施工期水体环境保护措施、施工期水质监测等方面的研究与实践,提出深水型环保绞吸式挖泥船开挖淤泥等水库生态清淤技术措施、生态清淤施工要点、淤泥资源化利用途径、清淤污泥余水净化处理及水域浊水拦截等施工期水体环境保护措施等。实践表明:这些措施的实施,能有效减少底泥扰动对水环境的影响,较好地解决了淤泥的资源化利用和清淤污泥余水净化处理问题,达到了生态清淤的目的。     

对河口水库清淤施工工艺及扰动源强分析

对河口水库清淤保源工程是水源安全综合治理的重要组成部分.分析了清淤工程的陆域和水域施工工艺及工程环保措施,重点研究了链斗挖泥船施工时引起的污染物源强和污染物衰减过程,包括单只挖泥船影响范围和多个挖泥船的叠加影响,以及对取水口可能造成的影响,以期检验工程清淤船只施工工艺的合理性.     

一种新型淤泥脱水装置在太湖生态 清淤工程中的应用

针对太湖生态清淤工程中底泥产生量大、力学性质差和含水率高等处理难点,采用技术比较先进的美国IMS全机械淤泥脱水装置对太湖生态清淤泥浆快速处理,并增加深度脱水、尾水净化等技术措施优化淤泥处理工艺。实践表明：IMS淤泥脱水装置能即时分离淤泥中大量的沙砾等无机杂质,将清淤底泥分类处理为满足工程要求的土工材料。工艺优化后,淤泥中的有机悬浮污染物也被快速分离出来,脱水后干泥含固率达到62.2%,处理后的尾水满足排放要求。     

环保清淤技术在二十埠河清淤工程中的应用

总结归纳主要清淤方式及淤泥处置方式.从清淤效果、环境友好度、对河道行洪影响等方面对陆地挖掘机、水力冲挖机组、环保绞吸式挖泥船及抓斗式挖泥船等清淤方式进行对比分析,并结合二十埠河清淤工程,选择合理的清淤方式;从减量化、无害化、稳定化等方面对自然脱水干燥法、真空预压脱水法、土工管袋法、搅拌固结法、脱水固结一体化法等淤泥处置方式进行对比分析,结合实际工程,选择合理的淤泥处置方式;对工程实施过程中底泥有机质、总氮、总磷含量等营养物质污染情况的变化进行分析,为同类河道清淤工程提供了科学合理的依据和建议.     

城市暗涵淤泥清理与水环境治理技术研究

针对河道内暗涵淤泥难以清理导致水体富营养化、水环境污染严重的问题,研究城市暗涵淤泥清理与水环境治理技术,选取蓝德W1300A暗涵清淤机器人清理城市暗涵淤泥,机器人包括泥水分离系统、排泥装置、排水装置、监控系统、控制系统以及机器人本体6部分,通过机器人本体实现运行过程中的启动、制动、控制以及动力源,暗涵清淤机器人清理的淤泥利用包括滤布、滤板、滤框、压紧机构几部分组成的板框式压滤机处理,压滤脱水后的干化土含水率可低至30%～45%,可应用于建筑等领域中。实验结果表明,暗涵淤泥清理后河道水质各项指标均符合河道排放标准,该方法为城市河道内暗涵淤泥清理以及水环境治理提供切实可行的有效方法。     

环保清淤及淤泥处理实用技术方案研究

环保清淤是为改善水质和水生态环境而进行的清淤,也是黑臭河道综合治理中的重要环节。本文总结了在珠三角感潮河道底泥环保清淤的工程实践中,较常采用的两个方案:抓斗式挖泥船+泥驳运输方案、绞吸式挖泥船+输泥管输送方案,并由此形成的管道搅拌脱水固结一体化技术、带式机脱水固结一体化技术、板框机脱水固化一体化技术等系列的成熟技术,在环保清淤的处理处置过程中不造成"二次污染",并实现了退水达标排放、固化淤泥资源化利用的目标。     

水库清淤技术概述

我国江河大多含沙量高,水库经多年运行后,普遍存在不同程度的淤积。水库淤积严重影响水库防洪安全、运行安全、生态安全,是水库运行管理中亟待解决的重要问题。总结了水库淤积性态规律研究、淤积物勘测、机械清淤及淤泥处理技术现状,提出了水库清淤面临的深水清淤、环保清淤、水下孔洞清淤、淤泥处置及资源化利用方面的技术难点和对策思考。虽然目前国内外在水库清淤技术和设备研究应用上均有所进展,但总体还处于研究试点阶段。未来还需结合技术难点和已有研究成果,加大开展水库淤泥勘测、清淤、干化、资源化利用一体化水上施工平台及设备研究,为水库清淤工作的大规模开展奠定良好基础。     

河湖生态清淤及淤泥固化一体化技术应用研究

淤泥固化是资源化处理的有效方法，河湖淤泥含水率高，强度低，含有有机质及污染物。目前以水泥为固化剂或者以水泥为主要成分的复合固化剂在河湖淤泥处理中使用较为普遍，但问题是能源消耗大、环境污染严重，而且固化土适应性差。生态清淤及淤泥固化一体化技术是一种环境友好型淤泥疏浚方法。工程案例证明，其专用固化剂能加快高含水率淤泥固化速度，能有效去除污染物，固化土能作为土工或建筑材料进行再生利用。     

深圳市石岩水库环保清淤工程实施探讨

石岩水库淤泥重金属含量超标,这对水库的水质有可能造成严重影响。提出把水库内部分淤泥就近选择合适地形堆放,对淤泥进行封闭无害化处理,采取回填土对淤泥及受纳场残余淤泥进行封闭及水土保持等生态处理措施,以恢复水库有效库容和增加地表径流可利用量,并对淤泥覆盖的生态效果进行了分析论证。     

陈行水库取水口水质对浏河排水的响应

陈行水库作为上海市长江口三大水源地之一,其取水安全不仅受到长江口咸潮袭击的威胁,还受到上游浏河排水的影响。为了研究陈行水库取水口水质对浏河排水的响应,根据水质监测数据,对主要排水水质指标和时间进行了分析;通过建立长江口二维水动力水质数学模型,对浏河排水与陈行水库取水口水质变化过程进行了模拟,并对两者之间的关系进行了分析研究。研究结果表明:①浏河排水影响陈行水库取水水质的主要指标为氨氮,而且在洪季连续多潮排水情况下造成的影响最大;②在现状水质条件和工况下,浏河水闸两潮排水后停排一潮后,陈行取水口可恢复取水;③通过实施长江口区域综合防治水污染、提升浏河排水水质措施,能够从根本上消除浏河水闸排水对陈行水库取水安全造成的影响。     

高庄水库清淤对水质提升的影响

为提升高庄水库水质,同时提高水库防洪和调蓄能力,对高庄水库实施了水库生态清淤工程,并分析水库底泥及水库清淤前后水质监测数据。结果表明：高庄水库清淤前水质有下降趋势,断面等级的主要控制因素主要是总磷含量、高锰酸盐指数和氨氮含量;底泥中的总氮含量主要来源于干物质,土壤综合污染程度不高,表现为尚清洁;底泥重金属具有同源性,表明其污染来源相同;清淤后水库水质断面等级提高明显,可降低水体中高锰酸盐指数和总磷含量,但作用不如降低氨氮含量明显;不同水期水质污染因子含量存在差异,主要表现为高锰酸盐指数汛期略高于非汛期,氨氮含量汛期低于非汛期,总磷含量汛期高于非汛期;为提高水库清淤效益,建议本次清淤10 年后开展新一轮的清淤疏浚。     

生态清淤对于桥水库水质影响的数值模拟

以天津于桥水库为例,建立了考虑沉积物-水界面物质交换的二维水动力和营养物质输移模型,基于率定的参数模拟了不同水质背景条件下,水库库周清淤和全库清淤两种方案对水库中的氮、磷营养盐时空分布的影响。结果表明:模型能够可靠地模拟水库底泥氮、磷营养盐的动态释放及其与外界污染输入共同作用下水库的氮、磷营养盐的含量;底泥是于桥水库水体营养盐的重要来源,底泥清除后水库氮、磷营养盐含量均有所下降,但是不同方案的清淤效果存在差异。库周清淤对沿岸带的浅水区水体氮、磷有很好的改善作用,但对库区的整体改善效果不佳(<2%);而全库清淤后,整个库区水体的氮、磷含量均大幅下降(26%~48%),治理效果相对明显。     

走马塘拓浚工程的生态效应

根据走马塘拓浚工程实施前后的地形变化,建立拓浚河道平面二维水动力数学模型,模拟河道拓浚前后走马塘典型河段的水动力变化情况,并分析拓浚工程对河道水动力特征的影响和拓浚工程的水生态效应。结果表明,拓浚工程的实施使得区域流速及断面横向流速分布变得均匀,对水环境改善有一定的正效应;河道拓浚工程的实施,短期内有利于浮游植物生长,但对浮游动物的生长有一定抑制作用,而从长期影响结果趋势来看,拓浚工程有利于水生生境系统的恢复与重建;河道拓浚工程的实施有利于底泥质量的改善,减少底泥污染物的含量,减少河道内源释放,对水质改善有正面效应;拓浚工程对底栖生物生境具有严重影响,但是随着时间的推移,底栖生境将会重建。     

基于不同疏浚绞刀结构的底泥污染物释放情况分析

分别采用普通绞刀、加罩普通绞刀、螺旋绞刀和加罩螺旋绞刀进行疏浚模拟试验,通过比较疏浚点周围上覆水中各污染物浓度变化情况,分析不同结构绞刀的环保性能。结果表明:采用螺旋绞刀疏浚下,底泥中污染物释放量较采用普通绞刀疏浚时小;在这两类绞刀上加装罩壳均能有效抑制底泥中污染物释放,特别是疏浚后1h内营养盐氮释放;理想的绞吸式挖泥船环保功能改造方案为采用螺旋绞刀替换普通绞刀并加装罩壳(防扩散装置)。     

官厅水库流域水沙优化配置与综合治理措施研究Ⅱ--流域水沙优化配置与水库挖泥疏浚方案

通过现场调研、实体模型、数学模型和资料分析等手段，对官厅水库上游流域水土流失现状与治理效果、水沙配置与利用、水库挖泥疏浚治理措施与效果等问题进行了系统的研究。流域水沙配置的内容主要包括水土保持拦沙、水库拦沙、引水用沙和河道淤积等，在基本摸清了流域泥沙配置现状及其对官厅水库减淤效果的基础上，指出改善和提高流域引水用沙、滩地滞沙和水土保持拦沙等方面的泥沙配置能力是减轻官厅水库泥沙淤积的重要目标；论证了挖泥疏浚是解决官厅水库泥沙淤积(包括拦门沙淤堵和坝前淤积)的重要措施，小底宽挖泥槽疏浚方案(15m方案)可作为枯水年连通两库的应急供水工程措施，宽挖槽疏浚方案(宽300m或500m)和防淤堤方案为近期拦门沙整治方案，其中S型防淤堤方案具有局部导沙入妫的作用，挖泥疏浚可以有效地缓解坝前泥沙淤积严重所造成的危险局面；清淤应急供水工程方案实施后的连通渠回淤监测成果表明，连通渠回淤少，不存在淤堵问题，与实体模型试验成果一致，起到了连通永库和妫库的作用。     

东钱湖底泥环境特征与疏浚方案

在目前以环境和生态治理为目的的底泥疏浚工程中尚无相应的技术标准和规范为指南的情况下,以宁波东钱湖水环境综合整治可行性研究成果为基础,制定了东钱湖底泥环保疏浚方案。详细阐述了该方案涉及的主要内容:底泥污染特性及污染状况分析,疏浚平面范围、疏浚深度及疏浚工程规模的确定,疏浚底泥处置及余水处理等。     

底泥疏浚对湖泊内源磷释放的短期效应研究

对大纵湖底泥疏浚的短期效应进行模拟实验,分析了上覆水体的Eh、pH和磷质量浓度随时间的变化规律,以及沉积物中总磷、无机磷、有机磷、铁/铝磷、钙磷等5种形态磷质量比的垂向变化规律。结果表明:底泥疏浚30 cm对上覆水体Eh、pH以及磷浓度控制效果不显著,且沉积物磷形态不是影响沉积物释磷的主要因素。     

黑臭水体底泥调查分析及达标清淤量研究

底泥污染是造成茅洲河流域水质黑臭的关键因素之一。本文通过对底泥勘查取样检测,采用底泥沉积物单因子污染指数法对底泥营养盐污染进行分析评价,结果显示,营养盐、有机质污染均达到了重度污染等级。采用单一重金属潜在生态风险系数和多金属潜在生态风险系数法对重金属污染程度进行分析评价,结果显示,重金属污染达到了极强生态风险等级。根据底泥污染程度的不同,结合垂向变化分析,确定了不同区域底泥达标清淤深度在0.7~2.5m之间,继而确定了清淤量为331万m³,为茅洲河流域污染底泥清淤提供了可靠依据。其研究路线、方法可为类似工程参考。     

黄河河口拦门沙疏浚综合技术的探讨

黄河河口拦门沙是河海动力相互作用后径流势能锐减,咸淡水混合,泥沙絮凝加速沉积而成的堆积体,是造成河口河段泄水泄沙不畅、淤积加快、水位抬高和流路摆动的重要因素。通过对以往黄河口口门5种疏浚技术方案的综合分析比选,推荐绞吸式挖泥船和扰沙船两种技术方式相结合进行疏浚黄河口拦门沙。     

河湖淤泥絮凝沉降特性试验研究

絮凝沉降性能是河湖疏浚淤泥资源化处理中重要且未完善的研究课题。以武汉沙湖、官桥湖及南湖3种淤泥为研究对象,通过沉降筒试验,利用清浑交界面沉降速度和上清液浊度研究了粒径分布、初始含沙量及高分子聚合物对河湖淤泥絮凝沉降特性的影响规律,并探讨了沉降筒尺寸对试验结果的影响。试验结果表明:河湖淤泥粒径越小,淤泥絮凝沉降越慢,上清液浊度越小;随初始含沙量的增加,河湖淤泥整体沉降速度变小,但当初始含沙量增加到一定值后,初始含沙量的影响作用开始变弱;高分子聚合物会促进河湖淤泥絮凝沉降;沉降筒尺寸虽然对试验结果略有影响,但对于分析河湖淤泥絮凝沉降特性无较大影响。研究河湖淤泥絮凝沉降特性对于河湖通航、蓄洪、水质修复、疏浚淤泥的处理均有重要意义。