目前的河道清淤工(gōng)程，大多(duō)数具(jù)有(yǒu)水质(zhì)改善的目的，因此尚属“环保清淤”范围。专业河道清淤另外，在工(gōng)程上有(yǒu)“疏浚”和“清淤”两个较為(wèi)接近的术语，為(wèi)了區(qū)别于航道、港口等大规模疏浚工(gōng)程，建议将中(zhōng)小(xiǎo)河道、农村河道的清、挖工(gōng)程统一称為(wèi)“清淤”，突出清除底泥中(zhōng)污染物(wù)的概念和解决淤积问题的工(gōng)程目的。常用(yòng)河道清淤技(jì )术有(yǒu):
1．1 环保清淤
环保清淤包含两个方面的含义，一方面指以水质(zhì)改善為(wèi)目标的清淤工(gōng)程，另一方面则是在清淤过程中(zhōng)能(néng)够尽可(kě)能(néng)避免对水體(tǐ)环境产(chǎn)生影响。环保清淤的特点有(yǒu): ①清淤设备应具(jù)有(yǒu)较高的定位精(jīng)度和挖掘精(jīng)度，防止漏挖和超挖，不伤及原生土; ②在清淤过程中(zhōng)，防止扰动和扩散，不造成水體(tǐ)的二次污染，降低水體(tǐ)的混浊度，控制施工(gōng)机械的噪音，不干扰居民(mín)正常生活; ③淤泥弃场要遠(yuǎn)离居民(mín)區(qū)，防止途中(zhōng)运输产(chǎn)生的二次污染。
环保清淤的关键和难点在于如何保证有(yǒu)效的清淤深度和位置，并进行有(yǒu)效的二次污染防治，為(wèi)了达到这一目标一般使用(yòng)专用(yòng)的清淤设备，如使用(yòng)常规清淤设备时必须进行相应改进。专用(yòng)设备包括日本的螺旋式挖泥装(zhuāng)置和密闭旋转斗轮挖泥设备。这两种设备能(néng)够在挖泥时阻断水侵入土中(zhōng)，故可(kě)高浓度挖泥且极少发生污浊和扩散现象，几乎不污染周围水域。意大利研制的气动泵挖泥船用(yòng)于疏浚水下污染底泥，它利用(yòng)静水压力和压缩空气清除污染底泥，此装(zhuāng)置疏浚质(zhì)量分(fēn)数高，可(kě)达70% 左右，对湖(hú)底无扰动，清淤过程中(zhōng)不会污染周围水域。國(guó)内目前所使用(yòng)的环保清淤设备多(duō)為(wèi)在普通挖泥船上对某些挖泥机具(jù)进行环保改造，并配备先进的高精(jīng)度定位和监控系统以提高疏浚精(jīng)度、减少疏浚过程中(zhōng)的二次污染，满足环保清淤要求。
环保绞吸式清淤是目前最常用(yòng)的环保清淤方式，适用(yòng)于工(gōng)程量较大的大、中(zhōng)、小(xiǎo)型河道、湖(hú)泊和水库，多(duō)用(yòng)于河道、湖(hú)泊和水库的环保清淤工(gōng)程。环保绞吸式清淤是利用(yòng)环保绞吸式清淤船进行清淤。环保绞吸式清淤船配备专用(yòng)的环保绞刀(dāo)头，清淤过程中(zhōng)，利用(yòng)环保绞刀(dāo)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區(qū)。环保式清淤船及专用(yòng)环保刀(dāo)头。
环保绞吸式清淤船配备专用(yòng)的环保绞刀(dāo)头具(jù)有(yǒu)防止污染淤泥泄漏和扩散的功能(néng)，可(kě)以疏浚薄的污染底泥而且对底泥扰动小(xiǎo)，避免了污染淤泥的扩散和逃淤现象，底泥清除率可(kě)达到95% 以上; 清淤浓度高，清淤泥浆质(zhì)量分(fēn)数达70% 以上，一次可(kě)挖泥厚度為(wèi)20～110 cm。同时环保绞吸式挖泥船具(jù)有(yǒu)高精(jīng)度定位技(jì )术和现场监控系统，通过模拟动画，可(kě)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(jīng)确定位绞刀(dāo)深度，挖掘精(jīng)度高。环保式清淤船及专用(yòng)环保刀(dāo)头
1．2 排干清淤
对于没有(yǒu)防洪、排涝、航运功能(néng)的流量较小(xiǎo)的河道，排干清淤指可(kě)通过在河道施工(gōng)段构筑临时围堰，将河道水排干后进行干挖或者水力冲挖的清淤方法。排干后又(yòu)可(kě)分(fēn)為(wèi)干挖清淤和水力冲挖清淤两种工(gōng)艺。
a．干挖清淤: 作(zuò)业區(qū)水排干后，大多(duō)数情况下都是采用(yòng)挖掘机进行开挖，挖出的淤泥直接由渣土車(chē)外运或者放置于岸上的临时堆放点。倘若河塘有(yǒu)一定宽度时，施工(gōng)區(qū)域和储泥堆放点之间出现距离，需要有(yǒu)中(zhōng)转设备将淤泥转运到岸上的储存堆放点。一般采用(yòng)挤压式泥浆泵，也就是混凝土输送泵将流塑性淤泥进行输送，输送距离可(kě)以达到200～300m，利用(yòng)皮带机进行短距离的输送也有(yǒu)工(gōng)程实例。干挖清淤其优点是清淤彻底，质(zhì)量易于保证而且对于设备、技(jì )术要求不高; 产(chǎn)生的淤泥含水率低，易于后续处理(lǐ)。
b．水力冲挖清淤: 采用(yòng)水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥，将底泥扰动成泥浆，流动的泥浆汇集到事先设置好的低洼區(qū)，由泥泵吸取、管道输送，将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲挖具(jù)有(yǒu)机具(jù)简单，输送方便，施工(gōng)成本低的优点，但是这种方法形成的泥浆浓度低，為(wèi)后续处理(lǐ)增加了难度，施工(gōng)环境也比较恶劣。
一般而言，排干清淤具(jù)有(yǒu)施工(gōng)状况直观、质(zhì)量易于保证的优点，也容易应对清淤对象中(zhōng)含有(yǒu)大型、复杂垃圾的情况。其缺点是，由于要排干河道中(zhōng)的流水，增加了临时围堰施工(gōng)的成本; 同时很(hěn)多(duō)河道只能(néng)在非汛期进行施工(gōng)，工(gōng)期受到一定限制，施工(gōng)过程易受天气影响，并容易对河道边坡和生态系统造成一定影响。
1．3 水下清淤
水下清淤一般指将清淤机具(jù)装(zhuāng)备在船上，由清淤船作(zuò)為(wèi)施工(gōng)平台在水面上操作(zuò)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(zhōng)。水下清淤有(yǒu)以下几种方法。
a．抓斗式清淤: 利用(yòng)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(yòng)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(zhōng)，开挖、回旋、卸泥循环作(zuò)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(yòng)岸边抓斗，将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中(zhōng)。
抓斗式清淤适用(yòng)于开挖泥层厚度大、施工(gōng)區(qū)域内障碍物(wù)多(duō)的中(zhōng)、小(xiǎo)型河道，多(duō)用(yòng)于扩大河道行洪断面的清淤工(gōng)程。抓斗式挖泥船灵活机动，不受河道内垃圾、石块等障碍物(wù)影响，适合开挖较硬土方或夹带较多(duō)杂质(zhì)垃圾的土方; 且施工(gōng)工(gōng)艺简单，设备容易组织，工(gōng)程投资较省，施工(gōng)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(zhōng)容易产(chǎn)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(yòu)重新(xīn)回到水體(tǐ)之中(zhōng)。根据工(gōng)程经验，抓斗式清淤的淤泥清除率只能(néng)达到30% 左右，加上抓斗式清淤易产(chǎn)生浮泥遗漏、强烈扰动底泥，在以水质(zhì)改善為(wèi)目标的清淤工(gōng)程中(zhōng)往往无法达到原有(yǒu)目的。
b．泵吸式清淤: 也称為(wèi)射吸式清淤，它将水力冲挖的水枪和吸泥泵同时装(zhuāng)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(jù)都装(zhuāng)备在船只上，一边移动一遍清除。而另一种泵吸法是利用(yòng)压缩空气為(wèi)动力进行吸排淤泥的方法，将圆筒状下端有(yǒu)开口泵筒在重力作(zuò)用(yòng)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(zhōng)。
泵吸式清淤的装(zhuāng)备相对简单，可(kě)以配备小(xiǎo)中(zhōng)型的船只和设备，适合进入小(xiǎo)型河道施工(gōng)。一般情况下容易将大量河水吸出，造成后续泥浆处理(lǐ)工(gōng)作(zuò)量的增加。同时，我國(guó)河道内垃圾成分(fēn)复杂、大小(xiǎo)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。绞吸式挖泥船由浮體(tǐ)、铰绞刀(dāo)、上吸管、下吸管泵、动力等组成。它利用(yòng)装(zhuāng)在船前的桥梁前缘绞刀(dāo)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(chǎn)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(zhōng)途串接接力泵船加压输送) 至堆场中(zhōng)。普通绞吸式清淤船及绞刀(dāo)如图1 所示。
普通绞吸式清淤适用(yòng)于泥层厚度大的中(zhōng)、大型河道清淤。普通绞吸式清淤是一个挖、运、吹一體(tǐ)化施工(gōng)的过程，采用(yòng)全封闭管道输泥，不会产(chǎn)生泥浆散落或泄漏; 在清淤过程中(zhōng)不会对河道通航产(chǎn)生影响，施工(gōng)不受天气影响，同时采用(yòng)GPS 和回声探测仪进行施工(gōng)控制，可(kě)提高施工(gōng)精(jīng)度。普通绞吸式清淤由于采用(yòng)螺旋切片绞刀(dāo)进行开放式开挖，容易造成底泥中(zhōng)污染物(wù)的扩散，同时也会出现较為(wèi)严重的回淤现象。根据已有(yǒu)工(gōng)程的经验，底泥清除率一般在70%左右。另外，吹淤泥浆浓度偏低，导致泥浆體(tǐ)积增加，会增大淤泥堆场占地面积。
d．斗轮式清淤: 利用(yòng)装(zhuāng)在斗轮式挖泥船上的专用(yòng)斗轮挖掘机开挖水下淤泥，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區(qū)。斗轮式挖泥船及斗轮如图2 所示。斗轮式清淤一般比较适合开挖泥层厚、工(gōng)程量大的中(zhōng)、大型河道、湖(hú)泊和水库，是工(gōng)程清淤常用(yòng)的方法。清淤过程中(zhōng)不会对河道通航产(chǎn)生影响，施工(gōng)不受天气影响，且施工(gōng)精(jīng)度较高。但斗轮式清淤在清淤工(gōng)程中(zhōng)会产(chǎn)生大量污染物(wù)扩散，逃淤、回淤情况严重，淤泥清除率在50% 左右，清淤不够彻底，容易造成大面积水體(tǐ)污染。
