水库如何清理淤泥? 1、水力学方法清淤主要是指采用水力学方法疏浚水库。这种方法是最为常用的,而且一般是在水库修建之初就由设计单位将其考虑在了主体工程之中。其形式有这...
1、水力学方法清淤主要是指采用水力学方法疏浚水库。这种方法是最为常用的,而且一般是在水库修建之初就由设计单位将其考虑在了主体工程之中。其形式有这么几种:用异重流排沙、设冲沙孔冲沙、用泄水底孔排沙。水力学方法的优点是:清淤工程不需要预先排空水库,也不需要停止运行。在清淤过程中,水库可以照常运行。该方法的缺点是:疏浚只能对挖淤进行有限控制,在洪水期间,已开挖的都分可能再淤塞。采用这种方法进行挖淤需要淤泥运输装置和堆料场。
因此,必须在淤积物中预先设置排水系统。用水力冲沙法排沙通常是行之有效的,但这些方法的缺点是耗水量大,此外还须保证水库的重新蓄水量。
干清淤法顾名思义,就是在将水库完全排空后进行清淤。而且这种方法弊多于利。该方法优点:易于掌握清淤方量(可见坑底,也能准确了解边坡的清淤量)。清除的淤积料可直接运走和堆放。缺点:这种清淤方法本身没有弊端,只存在不可估算的风险,下雨时,现场机械装置无法操作;很难估计淤泥深处的排沙速度,这会导致工程开工时间的不确定性;在整个清淤过程中水库必需停止运行。本方法适合于个别条件特殊的小型水库。
2、虹吸式清淤指虹吸式放水涵管工作时,先排除管内空气,使管内形成真空,此时涵管起虹吸作用,使水库的水沙从涵管进口上升到涵管的顶部,从而源源不断向下游涵管出口流出。虹吸式清淤一般设计成放水涵管的形式。虹吸清淤装置( 水力吸泥装置) 的优点在于:不需泄空水库 , 不必专为清淤消耗水量,清淤不受来水季节限制,可以结合各季灌溉常年排沙。缺点在于: 依靠上下游水位差决定输出流量的大小,清淤范围局限在坝前一定范围,且耗水量大,本方法适用于较大坝高的水库。
3、横向冲蚀是利用死库所特有的高滩深槽形态,依靠强烈的重力侵蚀与水力冲刷作用对淤滩进行破离与输移。其具体做法是在库首河床或库区支流沟口,设低坝(闸)挡水,截引河水到沿库周修建的渠道或管道内,居高临下,对淤滩进行冲蚀。横向冲蚀辅助工程包括三部分:一是取水设施,主要形式有低坝(闸)或扬水机械,其作用在于抬高水位,满足冲蚀所需要的流量,二是输水设施,一般形式有渠道,明槽或管道,其作用在于输送水流至待冲库段,三是冲滩设施,主要包括泄水口与集流槽,其作用在于将输水设施中水流有计划地分配和导引至淤滩表面,以利冲滩拉淤。
实践证明,横向冲蚀技术具有以下特点:
(1).清淤效率高;
(2).清淤成本低廉;
(3).耗水量少;
(4).应用范围广。对泥沙淤积严重,且水资源贫乏的干旱与半干旱地区水库较为适用。
4、引水冲滩法清淤
引水冲滩,其实质就是利用库区高滩深槽的淤积形态,截引河水到沿库周修建的引水渠内,人为地增大水流势能,依靠重力侵蚀与水力冲刷作用对淤滩进行破坏与输移。
在中小型水库内进行引水冲滩,首先必须具备以下几个条件:
(1)要有放空水库或低水位运用的机会。以使滩面能够充分暴露;
(2)要有较低的排沙底洞;
(3)要有一定的清水基流;
(4)下游最好有浑水淤灌的条件,使出库浑水和泥沙能充分得到利用。
引水冲滩的工程设施主要包括三部分:
(1)挡水低坝或水闸,它位于水库末端或靠近水库末端的地方,其作用在于调蓄一定的水量,抬高水位,导水入渠;
(2)引水渠或输水管道,它的作用是将水流输送到滩面上;
(3)冲刷沟沿滩面的最大坡降方向布设在滩面上,从引水渠延伸到主槽,其作用是集中水流,加大单宽流量,提高冲蚀效果。本方法适合于中小型尤其是小型水库。
1、用一根橡皮或塑料管,一端接在水龙头上,另一端塞入出水口(皮管和出水口之间用旧毛巾等裹住,尽量不要漏气), 然后打开水龙头,用自来水的压力冲出堵塞的污物。
2、如堵塞的不严重,可用专用的疏通橡皮碗,在出水口有水时抽压几下就可解决。
3、如有头发之类的杂物造成的堵塞,就要用市场上出售的专用弹簧疏通器,摇动手柄,把头发等取出来,然后再用第1种方法。
4、将下水道面盆加满水,一定要满,再用抽水皮囊,急速上下用力拔起落下,很快就会疏通的。
1.排干池塘水,挖除过多的淤泥:池塘在养殖一个周期后(3年)干池一次,排水后挖去池塘过多的淤泥。池塘一般保留20厘米左右的淤泥层较为适宜。
2.让池塘底日晒和冰冻:池塘排干水,让池底接受充分的风吹日晒,或经过冬季的冰冻,对改良底质有良好效果。
3.施放石灰:池塘排干水后施放石灰,可以杀灭潜藏和繁生于淤泥中的鱼类寄生虫、病菌和对鱼类有害的昆虫及其幼虫等;中和淤泥中的各种有机酸,改变酸性环境,使池塘呈微碱性反应;可使被淤泥吸收固定的营养盐交换释放,增加池水肥度;可提高池水的碱度和硬度,增加缓冲能力。
下水道堵塞的常见原因主要有以下几种:
1、轻微堵塞:一般是手纸或卫生巾、毛巾抹布等造成的马桶堵塞,这种直接使用管道疏通机或简易疏通工具就可以疏通了。
2、硬物堵塞:使用的时候不小心掉进塑料刷子、瓶盖、肥皂、梳子等硬物。这种堵塞轻微的可以直接使用管道疏通机或简易疏通器直接疏通,严重的时候必须拆开马桶疏通,这种情况只有把东西弄出来才能彻底解决。
3、老化堵塞:使用的时间长了,自然会在内壁上结垢,严重的时候会堵住出气孔而造成马桶下水慢,解决方法就是:找到通气孔刮开污垢就可以让下水畅通了。
4、安装失误:一般分为:底部的出口跟下水口没有对准位置、马桶底部的螺丝孔完全封死会造成马桶下水不畅通、马桶水箱水位不够高影响冲水效果。
5、蹲坑厕所改马桶:有些老房子建房时安装的是蹲坑,下水管道底部使用的是U型防水弯头,在再造成马桶的时候,最好能把底部弯头换成直接弯,如果换不了,那在安装马桶前就一定要做好底部反水弯清理工作,安装是切忌让水泥或瓷砖碎片掉进去。
6、头发造成下水道堵塞:下水道经过一段时间使用后,平时洗澡的毛发会挂在管壁积累多了就会造成堵塞,头发一般会造成洗手间地漏堵塞、洗脸盆堵塞、浴缸堵塞、淋浴房堵塞。所以平时使用时一定的盖好地漏盖等防护设施,如有头发可以随手捡起来丢到垃圾桶内。
其实,下水道疏通的方法,不把拆装算上,无非两种方法:物理法与化学法。前者主要是利用气压的方法或吸出或冲掉;后者就是使用通厕灵一类的化学制剂,将堵塞物溶解掉。如果我们使用这些方法都不奏效,只能请专业清疏队了。
1. 水下清淤: 抓斗式清淤、 泵吸式清淤、 普通绞吸式清淤
水下清淤一般指将清淤机具装备在船上, 由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖, 并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。 水下清淤有以下几种方法。
a. 抓斗式清淤: 利用抓斗式挖泥船开挖河底淤泥, 通过抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底,利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥, 之后提升回旋并开启抓斗, 将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中, 开挖、 回旋、 卸泥循环作业。 清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场, 从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗, 将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中。
抓斗式清淤适用于开挖泥层厚度大、 施工区域内障碍物多的中、 小型河道, 多用于扩大河道行洪断面的清淤工程。 抓斗式挖泥船灵活机动, 不受河道内垃圾、 石块等障碍物影响, 适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方; 且施工工艺简单, 设备容易组织, 工程投资较省,施工过程不受天气影响。 但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差, 开挖中容易产生“掏挖河床下部较硬的地层土方, 从而泄露大量表层底泥, 尤其是浮泥” 的情况; 容易造成表层浮泥经搅动后又重新回到水体之中。 根据工程经验[3-5] , 抓斗式清淤的淤泥清除率只能达到 30% 左右, 加上抓斗式清淤易产生浮泥遗漏、 强烈扰动底泥, 在以水质改善为目标的清淤工程中往往无法达到原有目的。
b. 泵吸式清淤: 也称为射吸式清淤, 它将水力冲挖的水枪和吸泥泵同时装在 1 个圆筒状罩子里, 由水枪射水将底泥搅成泥浆, 通过另一侧的泥浆泵将泥浆吸出, 再经管道送至岸上的堆场, 整套机具都装备在船只上, 一边移动一遍清除。 而另一种泵吸法是利用压缩空气为动力进行吸排淤泥的方法, 将圆筒状下端有开口泵筒在重力作用下沉入水底, 陷入底泥后, 在泵筒内施加负压, 软泥在水的静压和泵筒的真空负压下被吸入泵筒。 然后通过压缩空气将筒内淤泥压入排泥管, 淤泥经过排泥阀、 输泥管而输送至运泥船上或岸上的堆场中。
泵吸式清淤的装备相对简单, 可以配备小中型的船只和设备, 适合进入小型河道施工。 一般情况下容易将大量河水吸出, 造成后续泥浆处理工作量的增加。 同时, 我国河道内垃圾成分复杂、 大小不一, 容易造成吸泥口堵塞的情况发生。
c. 普通绞吸式清淤: 普通绞吸式清淤主要由绞吸式挖泥船完成。 绞吸式挖泥船由浮体、 铰绞刀、 上吸管、 下吸管泵、 动力等组成。 它利用装在船前的桥梁前缘绞刀的旋转运动, 将河床底泥进行切割和搅动, 并进行泥水混合, 形成泥浆, 通过船上离心泵产生的吸入真空, 使泥浆沿着吸泥管进入泥泵吸入端, 经全封闭管道输送(排距超出挖泥船额定排距后, 中途串接接力泵船加压输送) 至堆场中。
普通绞吸式清淤适用于泥层厚度大的中、 大型河道清淤。 普通绞吸式清淤是一个挖、 运、 吹一体化施工的过程, 采用全封闭管道输泥, 不会产生泥浆散落或泄漏; 在清淤过程中不会对河道通航产生影响, 施工不受天气影响, 同时采用 GPS 和回声探测仪进行施工控制, 可提高施工精度。 普通绞吸式清淤由于采用螺旋切片绞刀进行开放式开挖, 容易造成底泥中污染物的扩散, 同时也会出现较为严重的回淤现象。 底泥清除率一般在 70%左右。 另外, 吹淤泥浆浓度偏低, 导致泥浆体积增加, 会增大淤泥堆场占地面积。
2. 环保清淤
环保清淤包含两个方面的含义, 一方面指以水质改善为目标的清淤工程, 另一方面则是在清淤过程中能够尽可能避免对水体环境产生影响。 环保清淤的特点有: ①清淤设备应具有较高的定位精度和挖掘精度, 防止漏挖和超挖, 不伤及原生土; ②在清淤过程中,防止扰动和扩散, 不造成水体的二次污染, 降低水体的混浊度, 控制施工机械的噪音,不干扰居民正常生活; ③淤泥弃场要远离居民区, 防止途中运输产生的二次污染。
环保绞吸式清淤是目前最常用的环保清淤方式, 适用于工程量较大的大、 中、 小型河道、湖泊和水库, 多用于河道、 湖泊和水库的环保清淤工程。 环保绞吸式清淤是利用环保绞吸式清淤船进行清淤。 环保绞吸式清淤船配备专用的环保绞刀头, 清淤过程中, 利用环保绞刀头实施封闭式低扰动清淤, 开挖后的淤泥通过挖泥船上的大功率泥泵吸入并进入输泥管道, 经全封闭管道输送至指定卸泥区。
环保绞吸式清淤船配备专用的环保绞刀头具有防止污染淤泥泄漏和扩散的功能, 可以疏浚薄的污染底泥而且对底泥扰动小, 避免了污染淤泥的扩散和逃淤现象, 底泥清除率可达到 95% 以上; 清淤浓度高, 清淤泥浆质量分数达 70% 以上, 一次可挖泥厚度为 20~110 cm。 同时环保绞吸式挖泥船具有高精度定位技术和现场监控系统, 通过模拟动画,可直观地观察清淤设备的挖掘轨迹; 高程控制通过挖深指示仪和回声测深仪, 精确定位绞刀深度, 挖掘精度高。
淤泥固化技术处理
清淤泥浆的初始含水率一般在 80% 以上, 而淤泥的颗粒极细小, 黏粒含量都在 20%以上, 这使得泥浆在堆场中沉积速度非常缓慢, 固结时间很长。 吹淤后的淤泥堆场在落淤后的两三年时间内只能在表面形成 20 cm 左右厚的天然硬壳层, 而下部仍然为流态的淤泥, 含水率仍在1. 5 倍液限以上, 进行普通的地基处理难度很大。 堆场表层处理技术则是利用淤泥堆场原位固化处理技术, 人为地在淤泥堆场表面快速形成一层人工硬壳层, 人工硬壳层具有一定的强度和刚度, 满足小型机械的施工要求, 可以进行排水板铺设和堆载施工, 从而方便对堆场进一步的处理。 人工硬壳层的设计是表层处理技术的关键, 主要考虑后续施工的要求, 结合下部淤泥的性质, 通过试验和模拟确定硬壳层的强度参数和设计厚度, 人工硬壳层技术又往往和淤泥固化技术相结合形成固化淤泥人工硬壳层, 也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 颗粒形成轻质人工硬壳层则效果更佳。
最新的清淤技术目前有以下几种:
a. 高浓度原位环保清淤方法。 由于目前常用的环保清淤方法清淤出的淤泥浓度在 15%~20%左右, 水分子的体积要远大于土颗粒的体积, 清淤泥浆的体积大约为颗粒的 4~5 倍。这些高含水泥浆往往需要较大的堆场进行放置, 很多清淤工程因为堆场场地的问题而受到严重制约。 高浓度原位环保清淤能够降低清淤过程中泥浆的增容率, 在中间输送过程中可以使泥浆含水率得到降低, 将淤泥直接变成可以用于填土的土材料使用。 因此, 为了节省占地和降低整个清淤和淤泥处理的成本, 高浓度原位环保清淤技术已经成为未来
的发展趋势。
b. 堆场淤泥快速排水技术。 目前大多数内河清淤的淤泥都在堆场中堆放。 淤泥堆场经过地基处理, 解决其长期沼泽状态的问题后可用于建设、 景观、 农田利用的土地。 而这一地基处理过程就是淤泥固结排水的过程。 淤泥黏粒含量高, 透水性差, 在自重作用下的固结时间长, 自重固结后的强度低。 淤泥的快速排水固结问题成为一个亟待解决的问题。 软黏土地基使用的真空预压法和堆载预压法, 对于淤泥往往难以发挥良好的效果。淤泥含水率极高, 处于流动状态, 颗粒之间的有效应力非常低, 在高压抽真空的状态下淤泥颗粒会和间隙水一起流动, 从而使排水板出现淤堵而无法排水。 如何解决排水系统的淤堵问题成为淤泥快速排水的关键。 堆场淤泥快速排水技术是在淤泥内铺设多层多排水平排水通道, 其层间距、 排间距都在 60 ~80 cm 左右, 以形成高密度泥下排水网络。将该网络与地面密封的水平排水管密封连接, 再与射流排水装置连接后抽气抽水, 可加快淤泥的排水速度。 目前这一技术开发和其中的关键问题尚处于探索的初期阶段。
淤泥资源化利用技术
淤泥资源化利用技术包括把淤泥制成砖瓦的热处理方法。 热处理方法是通过加热、烧结将淤泥转化为建筑材料, 按照原理的差异又可以分为烧结和熔融。 烧结是通过加热800~1 200℃, 使淤泥脱水、 有机成分分解、 粒子之间黏结, 如果淤泥的含水率适宜,则可以用来制砖或水泥。熔融则是通过加热 1 200~1 500℃使淤泥脱水、有机成分分解、无机矿物熔化, 熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒。热处理技术的特点是产品的附加值高, 但热处理技术能够处理的淤泥量非常有限, 比如普通制砖厂 1 年大概能消耗淤泥 5 万 m3, 不能满足目前我国疏浚淤泥动辄上百万立方米发生量的处理需求, 从淤泥的大规模产业化处理前景来讲, 固化、 干化、 土壤化的淤泥资源化利用技术是具有生命力的, 若与堆场处理技术相结合则更能显示出效益。
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