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关键词:河岸滑坡;成因分析;处理措施
平原河网地区,绵长的堤线存在着土层地质变化复杂、堤防质量参差不齐,个别地段堤身单薄、回填土料质量差和长期失修等情况.在外力的作用下极易产生滑坡、沉陷.位移等现象。
一 滑坡的成因分析
渗流的原因。平原河网河道堤防工程大部分为群众性工程.堤身比较单薄,排水设备,回填土料的质量难以保证。特别是回填土料为淤泥质粘土的,这部分土料长期处在浸水饱和状态。强度弱而自重大,其下滑力较大。当退水时,由于淤泥质粘土的渗透力.而退水后原堤防临水侧的阻滑压力在减少。所以当断水清淤作业时.堤身内的渗流力和自重等主滑动力不断增加,而阻滑水压力在减少,一旦堤身强度不够就易引起渗流失稳。
清淤过甚的原因。河道清淤断面尺寸由防洪规划和稳定分析确定,一旦确定下来就不能随意改变,但在实际操作中很难做到,这是因为:①由于清淤一般由机械操作,加上其对象是粘土,在施工中要完全按设计进行几乎是不可能,所以断面尺寸很难控制。②如果河床中的土质较软弱为淤泥质土或者垃圾沉积物等,在机械器具的扰动和高压水力泵枪的冲刷下(断水作业)会带动周边土体的塌方和淤泥土的流动。如果在稳定中起阻滑作用的镇压部分被挖,造成堤身安全稳定系数下降,就可能导致失稳。
施工附加外力作用的原因。带水作业的工程,当施工机械抓斗放下时堤前水位瞬时壅高.产生水浪波,强大的水体动力冲击干墙身,当抓斗沉到水下后,水回落,堤身受到负压的拖吸力作用,当抓起淤泥时,抓斗外侧和河床淤泥之间短时产生“真空”区,此时土体受到负压的拖吸力作用-同时受一股强大的水流来填充,产生强大的冲击力冲刷力冲刷淤泥;当抓斗离开水面时,又产生强大的拖吸力。在每抓一斗淤泥的过程,水位高低相差有时达1m左右,此时堤身除受到较大的主动土压力作用外,还要受到水浪的冲击动力及水位回落产生的拖吸力;水下的淤泥受到水力的冲刷和拖吸吸力等,在这些力的综合作用下,如果墙身或上体强度不够,就可能产生失稳现象。这种现象多发生在带水作业施工中。
二 滑坡的预防措施
清淤工程滑坡的产生一般是内外因素作用的结果,只要及早预防,采取适当措施,消除滑坡发生的外在因素,多数滑坡是可以防止的。比如在地质钻探、设计阶段、施工前和施工中加强观察分析能够及时地发现问题.根据实际情况及时改变施工方法和施工机械等,都是防止滑坡的有效措施,具体方法有:
选择合理的琉浚断面
由于疏浚断面的设计忽略,施工时造成的滑坡现象较普通。在设计时应注意以下几点:
要根据土质、沿岸建筑物和堤防稳定情况分段进行设计。对于堤脚埋深较浅的,要采取修缓河岸边坡方式或以留平台和提高平台高程的方法。对于软弱基础或遇古河道地段,要考虑基础加固措施,将河床的比坡由1:3放缓至1:5左右,以保证边坡本身的安全。
设计的标准断面,通过稳定分析确定后,还要充分考虑施工中可能产生的超挖情况,要采用规范允许的超宽、超深值进行校核。
选择合理的施工方法
清淤工程产生的外因主要是施工作业产生的,跟施工方法有直接的关系,所以选择合理的施工方法是预防滑坡产生的主要措施。
施工前要对照设计资料深入工地调查,按照实地情况和机械设备及施工技术做出详细施工组织设计,对存在问题提早做出处理预案,
对软弱地基础要采取机械带水作业,施工时要控制开挖的速度和施工顺序,严格控制超挖的数值。将常规的先掏槽后扩坡的施工方法改为由上而下,按梯形断面开挖。对河面较窄,基础土质较好或滑坡后产生影响不大的地段,可以采用断水作业,利用水力机组冲填结合人工开挖施工,这种方法清淤较彻底.效果较好。
施工中要注意观察。及时发现堤面开裂、沉陷变形、土质变化情况,作出相应的应急措施。
施工弃土及时远运,不能堆放在沿岸。一是防止雨天淤泥回淤,二是防止堤防在淤泥的堆压下产生滑坡。外运确实有困难的做好围堰集中堆放,而围堰离河岸保持一定的距离,弃土坡脚至河岸边缘的最小距离按≥(1 0 H/2)m,(H为弃土顶至河底高差)控制为好。围堰内的积水要按照疏浚施工规范的要求通过明沟或暗沟及时排放人河,防止积水通过地表裂缝渗透入河。
三 滑坡处理措施
滑坡的处理措施一般分为两个阶段,一是控制防止滑坡的继续扩展延伸阶段,二是在滑体达到稳定后修复处理阶段。
应急处理措施
提高水位稳定滑体。水位提高后将降低渗流的出口比降和堤身的浸润线,达到降低渗流的破坏能力,提高后水位还可以增加堤前的阻水压力,起稳定堤身作用。这种方法通常用在断水作业中。
上卸下加法。上卸即减少滑体的滑动力,将产生滑动力的滑动体开挖削坡,放缓边坡。下加指在阻滑体部分(一般在堤脚处)抛石增加压力,以达到阻滑力增加。
封闭裂缝。发生滑坡后,坝面将产生一组纵横向的裂缝,这些裂缝都是产生滑体时土体之间产生拉应力式互相挤压应力开裂而成。要就近取材(粘土或薄膜材料等),及时封闭裂缝,以防渗水形成集中渗漏产生冲刷破坏或加宽裂缝.再次沿裂缝产生滑动或塌落。
在实际工作中以上几种方法很少独立使用,要根据实际情况组合选用,以达到控制滑体的延伸和发展。 修复处理措施
挖除圊填法。堤脚开挖过基,堤身填筑质量不好等产生浅层滑坡的,一般开挖工程量不是很大。这类滑坡应优先考虑将滑动体全部挖除,重新回填还坡。首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围,全部挖除滑体。挖除应从上边缘开始,逐级开挖,每级高度20cm,沿着滑动面挖成锯齿形。在每一级深度应1次挖到位,每级高度<1m左右.并且必须一直挖至滑动面以外未滑动土中0.5—1.0m,以便保证回填新老土的良好结合。
削坡填筑j击。削坡填筑法是处理渗层滑坡的最常用办法。深层滑坡往往滑体的出口在水下边坡或者河底,滑体方量相当大,全部开挖滑动体有一定难度,开挖附加的外力作用还有可能产生滑动。处理这些滑体采取堤顶开挖削坡。堤前抛石加压方法是比较有效的,首先查明滑坡体的上下口准确位置,划定处理范围。挖除部分滑动体,开挖方法,顺序同上。开挖不应采用推土机、挖掘机等大吨位机械,最好采取先抛石后开挖。
打桩处理。适用于土质堤岸或者河道较窄,不能采用填压法或留平台办法处理的河段,主要是利用桩加强基础承载力和抗滑力。这种处理方法要求;
打桩采用松木桩或者预制混泥土柱桩,桩长应满足贯穿滑动面3 m深以上,方能达到阻滑作用。
桩排数和条数根据抗滑和承载力计算确定。
对于抗滑桩桩之间采用混泥土粱拉结共同受力,对于承载为主的桩要设置混泥土承台让桩共同承受负重。
我市境内河道纵横,多年来,遍布全市的河网体系,既承担了引、排、蓄、供和航运等重要功能,也是生态环境的重要载体,对促进经济社会发展具有重要作用。各镇按照统一规划、分年治理的要求,将镇、村级河道清淤作为冬春水利工作的重要内容来抓,不仅有效地疏通了农村水系,提高了引排能力,而且极大改善了河道水质。但由于多方面的因素,市、镇级河道清淤整治尚未全面完成,造成市、镇级河道河床抬高、断面缩小、引排受阻,防洪抗旱能力明显下降,并且水污染和河道脏、乱、差现象严重破坏了农村生态环境,成为农村经济社会可持续发展的重要障碍。对此,各镇、市各有关部门必须高度重视,深刻认识加快实施市、镇级河道清淤工作的重要意义,统一思想认识,动员各方力量,扎实推进工作,切实改善环境,造福广大人民,努力营造水系畅通、河道清洁、环境优美的农村水环境,为社会主义新农村建设和国家生态市创建作出积极的贡献。
二、明确市、镇级河道清淤整治工作目标和标准
(一)工作目标。全市计划疏浚市、镇级河道65条,长256.44公里,总土方396.23万方。其中:市级河道12条、长87.83公里,土方136.92万方;镇级河道53条、长168.61公里,土方259.31万方。
(二)清淤标准。清理河内淤泥,保证河道引排顺畅,河岸、水面环境整洁。同时按标准圩堤建设要求,将清理的土方加高培厚河道堤防,保障河堤防洪安全。
三、精心组织,确保目标任务的全面完成
市、镇级河道清淤工作难度大,各镇、市各有关部门必须切实加强领导,精心组织,狠抓各项工作措施的落实,确保工作目标任务全面完成。
(一)切实加强领导。根据河道属地管理原则,市、镇级河道清淤整治的实施主体为河道所在镇人民政府,各镇要成立专门的工作班子,坚持主要领导亲自过问,分管领导具体负责。同时市将把河道清淤整治任务完成情况纳入年度工作目标考核,确保河道清淤工作的顺利推进。
(二)坚持分类指导。计划内的每一条河道,有关镇都要实地调研,详细测量,制定科学合理的清淤方案。同时,要抽调有经验的行政人员和水利技术干部,分工到村、到段,加强技术指导、施工管理和组织协调,确保清淤工作的有效展开。
(三)多渠道筹集资金。市、镇级河道清淤所需资金,原则上采取市级以上财政定额补助、其余部分由所在镇负责配套的办法。市财政每年安排一定的专项资金用于河道清淤补助。镇级河道清淤,市以上按2.6元/方的标准进行补助;市级河道清淤,市以上按4元/方的标准进行补助。清淤土方以市、镇联合验收实测数为准。同时,各镇要积极筹集资金,努力增加投入,确保配套资金足额到位,所有市、镇级河道实施清淤涉及的土地压废、青苗补偿等均由所在镇人民政府负责解决。
(四)规范项目管理。加强对河道清淤项目各个环节的管理,推行和完善项目公示制、工程招投标制、工程监理制和市级财政报帐等管理制度,实施全过程的社会监督,确保项目资金足额用于项目建设。同时,各镇要严格按照清淤整治标准和相关技术规范要求,强化施工管理,既要保证清淤整治综合成效,更要确保现有河床的稳定。
【关键词】 河道清淤,城市水质,城市空气
一、背景介绍
河道当中出现淤泥堆积现象多是因为河道上游当中所出现的水土流失状况,基于这样一种现实,河流的清淤整治工作就显得非常的迫切和必要,除此之外,河道清淤本身也是一种重要类型的水利工程,其目的和作用就在于对环境效益以及河道水质的良好改善,基于这样一些特点,河道清淤工程可以看做是非污染项目。但同时需要注意的是,河道清淤会使得河道当中的水体以及底泥都受到相当程度的污染,且会对河道周边的水质以及空气都造成较为严重的污染,这样一种状况实际上就体现出了淤泥整治污染项目的特点。到目前为止,我们国家对于此类工程到目前为止都还没有设置相关方面的技术评价规范,因此很难对其进行直观的评价和分析,基于此,对于河道清淤对城市水环境和空气环境的影响就只能够通过结合实际工程来说明,而本文当中涉及到的是青海省海东地区湟水河流域的实际状况,湟水河流域范围较广,涉及到的人员较多,如果不对其进行妥善处理有可能导致人们的生活质量以及经济条件都受到相当严重的影响。
二、河道清淤对城市水质及空气影响的处理进程
我们国家在较早的时候就已经在进行河流治污的同时相应的进行河流底泥的清淤工作,其目的主要是希望能够在加深河深的同时进一步的拓宽河床,但发展到目前为止,都还没有对河流水质处理之后清淤对周边水体和空气的不良影响作用进行分析,而这实际上是应该得到我们的关注和认识的。在欧美等国家对于这样一个方面的研究同样进行的不够深入,究其原因有二:一是因为欧美国家在早期的时候水资源相当丰富,因此在那时候还没有迫切的需要来对水环境影响因素进行分析,二是因为在当时全世界各个国家的研究水平都不够到位,因此也导致了对这样一些方面问题的研究。而我们国家到目前为止水资源的短缺问题越来越明显,环境问题也在此过程当中极为突兀,针对于此,在进行水质处理的他同事做好清淤工作的后续工作也是非常重要的。
三、河道清淤对城市水质及空气的影响分析
即便河道清淤对城市水质及空气都存在着较大的影响和干扰,但我们在对其进行说明和分析之前必须要明确的一个观念就是清淤工程本身是利大于弊的,也就是说,清淤工程总体而言仍然是对环境有利,在本文当中只是集中于阐述其不利方面而已,这主要是因为清淤能够为河道提供更加良好的水环境,还能够对水资源的有效保护和利用提供最佳的实现条件。
我们有必要进一步对河流当中污染物的输入方式进行说明:一般情况下具备两种输入方式,一种就是外部负荷,主要通过低泥释放、浓缩蒸发和降尘等一系列状况形成,另一种就是内部负荷,内部负荷的形成有两种方式,一是河网当中的水生生物进行一系列生命活动而产生的各种营养元素,在一定的光照和温度条件下就会进一步通过光合作用和呼吸作用来增加河道当中有机污染物的量,二是河网当中的有机物在一定环境条件下所发生的物理、化学、生物以及物理化学变化,这样一些变化有可能会减少水中有机物的含量,但也有可能增加水中有机污染物的含量,最重要的一点,就是在温度和光照作用过强的时候,会使得一系列不良气体的扩散作用加大,这样导致的结果就是清淤对空气质量的不良影响作用进一步加剧。
基于上文当中的阐述和分析就可以看到,在清淤前后水体及空气质量确实会在一定程度上发生恶化,针对于这样一种状况,在这里主要针对于周边水体当中的地下水总结出三个方面的直接性原因,这主要是因为地下水多为城市的供水水源,因此在水质要求上相当高,且因为地下水水质较好,因此更加能够体现出变化状况:地下水在清淤工作完成之后首先就会表现出较高的总硬度浓度,这会死因为因为清淤够工作较大程度的增加了河水向地下水的渗透补给量,使得地下水在较短的时间内就达到相当高的总硬度。其次就是河流清淤将会相当大程度上盖板河床底部的实际氧化还原程度,主要就是将原有的环境转化和过渡到相对氧化的环境当中来,这样一种转化和过渡就会使得河床当中消化作用的产生,从而相应的增加地层当中钙镁难溶盐的溶解量,而钙镁盐的溶解就会加大水体当中的实际总硬度。三是考虑到河水和河床在长期的相互作用过程当中因为离子交换的原因,就会导致其底泥当中存在的钠离子和氨离子较多,在吸附作用下甚至有可能达到饱和。但是在进行了河道的清淤之后,底泥下部实际的阴阳离子交换程度并不高,在这样一种现实的条件之下,底泥就会具备非常强的阳离子交换能力,使得河水当中的钠离子以及铵离子与土层当中的钙离子和镁离子进行交换吸附,从而使得土层当中的钙离子和镁离子大量的进入到地下水当中来,从而大幅增加地下水当中的水硬度。
四、结论和建议
通过上文当中的说明和分析就可以看到,对于一些河流而言,其河床底部所形成的淤泥堆积并不是完全没有用处的,实际上,其用途非常大,主要是能够阻止河流两侧的地下水持续遭受河流底泥当中污染的侵害,是保证地下水质量的重要屏障,尤其是对于化学需氧量以及总磷总氮等,更是有着非常显著的作用。而大规模的河道清淤工作实际上就是去除了这样一道天然的屏障,这不仅导致了底泥去除作用的强度,还在很大程度上加大了周边水体和空气的污染。
正是因为这样,在实际的工作环境下,主要是需要有效利用河流底泥对河水当中污染物的阻滞和去除作用来满足河道以及其周边水体的水质改善作用,这实际上也就是说,在进行河道清淤工作的时候一定要高度慎重,必须在保证其清淤工作不摧毁周边水环境和空气环境的前提之下今夕你之,这样才能够在缓解周边水体环境和空气环境的前提之下更好的保护更深层次的地下水资源。
结语
在上文当中,首先对河道清淤进行的背景和实施过程进行了简要的说明和分析,并在此基础之上详尽说明河道清淤对城市水质以及空气可能产生的作用和影响,文章的最后针对性的给出结论和建议,主要观点是认为河道清淤工作虽然是非常有利的水利工程,但是其具备污染性和非污染性这样双重的属性,正是因为这样,对其态度也应当建立在双重属性之上,慎重考虑其利弊在进行决定。
参考文献
[1] 刘李才,王建壹,张霓等.长期排污河道清淤对浅层地下水环境的影响[J].北京水务,2011(4)
关键词:河段航道;淤积;清淤措施
中图分类号:U617.6 文献标识码:A
河道淤积,是水利水电工程运行维护管理过程中尤其是河段航道管理中一个非常重要且也是相当普遍的问题,是影响到河道工程通航能力和维护管理水平的一个非常突出问题。随着上游来水量的不断减少,废弃物不断增加,加上城市引水和灌溉用水量的不断增多,河道淤积问题日趋严重,河床被逐步抬高,致使河道应有的防洪、除涝等标准被大大削弱,河道上拦河节制闸的防洪、蓄水等调节性能也在大大下降,直接影响到河段上水电水利工程灌溉、航运、防洪、除涝等功能的正常发挥和防洪度汛的安全。因此,在河段航道综合整治过程中,要充分结合河道现有的工况特性,系统研究河段航段综合整治的相关技术手段和方法措施,为河段航道的水动力环境改善和生态环境修复提供重要的技术指导,通过系统完善的工程措施改善河段航道现存问题,实现河道畅通,保证通航的要求。
1 航道发生严重淤塞碍航的原因分析
河段航道出现严重淤塞碍航的主要原因是由于泥沙长期淤积引起河段通航能力下降。从地质和地形学角度来看,通过河流动力原因形成的陆海间泥沙相互转换是全球剥蚀系统的一个重要组成部分。人为破坏因素是影响入河泥沙量变化的重要因素,也是航道发生淤塞碍航的重要原因。河段发生淤积的主要原因是河道多年没有进行疏浚等维护管理工作,淤塞现象逐年加上,加上河道闸门常年处于关闭状态,破坏了河道中水流自然流动性能,河道自净能力逐步被削弱。河道淤积的主要动力主要是强降雨,大量雨水挟带地表中的土壤颗粒,从而形成粘附力相当强的淤泥,进入到河道河床中不断淤积。河段航道发生严重淤塞碍航的主要原因大致包括:
(1)人为活动造成河段航道淤积
沿海城市生活污水通常采取暗渠进行深海排放模式,而内陆城市的生活污水则首先排入到城市污水地下管网中,然后输送到污水处理厂进行集中处理,待所有指标达标后才进行排放。但由于很多地区缺乏有效的排污系统,有的工矿企业为了图方便,降低其污水处理成本,采取乱排乱放等违规排放措施,加上城市污水排放系统出现检修或更新过程中,就会造成带来的污水直接排放到河道中,由于河道较宽、河水流速较慢,从而导致大量污秽物以淤泥黏状体沉降到河道河床中,逐年形成严重淤积体。河堤植被的破坏、河道内乱建违章建筑等人为活动的影响,会导致河段航道应有性能被破坏,不但会影响到河道正常行洪、除涝等功能的正常发挥,同时会大大加重河道的淤积程度,降低河道通航能力。
(2)降雨形成的地面冲刷携带污秽物造成淤积
在雨季,特别是在较短时间内出现较大降雨量时,河道就开始行洪,在地表一定流域面积汇水区域内的流速较大的雨水就会夹带大量悬浮黏状态(由于雨水冲刷地面上的尘土等污秽物形成)进入到河道中,其中一部分悬浮物质就会在重力作用下沉积到下游河道河床中,逐步加重河道淤积程度,降低河道通航能力。
(3)自然降尘沉积引起的河道淤积
环境破坏的进一步加深,自然降尘也是河道淤泥形成的一个主要原因。河道中自然降尘直接落入到河床中形成淤泥,再加上大风等自然因素扬起的尘土等污秽物被水面吸附,加上上游河段自然降入形成的淤积物随河水下泄到下游河道河床中,造成河道形成淤积。自然降尘所引起的淤泥量,也是河道清淤工程中不容小视的一大因素。
2 航道清淤治理措施分析
河道清淤工程作为提高河段航道通航能力的重要技术措施,是河道综合整治的重要组成单元。从大量实践工作经验可知,探讨河段航道淤积综合整治对策,应从工程措施和非工程措施2大方面进行统筹考虑,即以工程措施达到一次性清淤提高航道通航能力的目的,同时以非工程措施来确保河道能够长期维持冲淤平衡,提高其通航性能水平。为了达到河段航道淤积治理目标,有效改善河道水质污染及航运性能较差情况,需要从源头上减少河道淤积淤泥的来源入手,构筑完善长效的淤泥控制监管措施制度,有效提高河段航道的综合通航能力。
2.1 工程措施
(1)实施河段航道全面清淤工程
有些入海口及河道水域由于长期污染且出现水流缓慢等现象,导致其在日常运行中积累了大量淤泥,为防止河流入海口的底泥因水流回流等作用而引起起动、泛起造成与净水交流出现水体变质、泛臭等问题出现,需要对河道进行必要一次性清淤工作。应结合河道的实际情况,对主河道和支涌实施全面的清淤工程,通过一次性清淤工程,有效提高河段航道的综合通道能力。但一次性地清除了淤泥措施,只能暂时提高河段航道的通航能力,要确保河段航道具有长期高效通航能力,应从源头上根除淤泥的来源,通过控制污染物排放等技术措施,寻求建立河段航段长期清淤平衡的管理机制。
(2)采取定期清淤工程
对于支涌和局部严重淤积的河段,采取引其它水源进行定期清淤工程,对提高河段航道航运能力非常重要,尤其是支涌汇入口处的定期局部清淤,只要将汇入口处的淤积物定期彻底清除,就可以降低支流冲刷基准面,从而增大支涌的坡降比,便于其通过自流冲刷来达到清除淤泥的目的。另外采用U形河底形状基础等河道横断面结构,可以保持河道主槽中河水具有较大流速,从而有效提高主槽水流挟沙能力,降低河道日常淤积量,有利于增强河道河床和河岸的过流能力和稳定性,确保河道具有较强通航能力[3]。
(3)全力做好河段航道水土保持工作
通过在流域中植树种草,做好河岸两侧的绿化和堤岸维护管理工作,结合河道实际情况最大限度地降低流水侵蚀程度,减少日常冲刷体泥沙落淤对河道通航能力的影响。
2.2 非工程措施
在完成一次性清淤提高航运能力工程目标后,要结合河道的实际情况和多年运行维护资料制定责任清晰的河道长效监管机制,完善河道验收和运行维护管理体系,做到清管相互结合有效提高河道通航能力。河道维护管理的目标要细化:管理人员责任到位、管理内容明确清晰、管理标准统一严格。在日常维护管理中,要求河道应具备河底无严重淤积阻塞、通航能力较强、灌溉排水畅通等功能特性。通过增加垃圾箱、垃圾回收站等措施,严格控制垃圾入河。要加强与环保部门的结合,严格控制工厂生产废弃物、工程弃渣弃物等随意向河道中倾倒的现象发生。建议河道通航能力联合检查考核小组,对河道通航能力进行动态评估。通过不定期巡查,严肃查处堵塞河道违章建筑物修建,以及工程弃渣弃物、日常生活垃圾、工业生产废物等随意排放行为发生。通过建立一系列完善的监管制度,有效减少河道淤积程度,提高河段航道的综合通航能力。
结束语
在尽量不破坏或少破坏自然环境条件的基础上,充分发挥河道的优势,采取系统完善的河道清淤措施和先进监管制度,可以达到清除河道淤积,提高河段航道通航能力和防洪标准,促进河道航道高效稳定的运营发展。
参考文献
[1]张伟,吴建政,朱龙.威海湾岸滩整治工程冲淤趋势[J].海洋湖沼通报,2009,(2):137-142.
近年来,我市水利工作坚持以科学发展观为统领,大力建设高标准防洪减灾体系、安全饮用水供给体系和水环境保护体系,较好地发挥了水利对经济和社会发展的保障、支撑作用。刚才,姚局长对今年的水利工作作了全面的回顾总结。市委、市政府对水利工作所取得的成绩是充分肯定的,也是满意的。但是,我们也要清醒地看到,当前我市水利发展还面临着一些新情况、新问题。水环境承载能力、水资源长效保障能力和水利设施防汛防旱能力还比较弱,优质、安全供水任务依然十分艰巨,农村河道淤积、污染现象依然比较严重,人民群众要求恢复青山绿水的呼声日益强烈。全市各级、各部门一定要从战略和全局的高度,进一步增强加快水利事业发展的紧迫感和责任感,不断推进我市水利工作再上新台阶。
(一)从宏观环境看,加快水利建设是机遇难得。当前,水利建设的宏观环境非常有利,中央高度重视建设社会主义新农村和构建社会主义和谐社会,强调要加强农村基础设施建设,全面改善农村生产生活条件,促进人与自然和谐相处。无论是水安全保障、水环境整治,还是饮用水安全,都是新农村建设的重要内容,也是促进“人水和谐”,构建和谐社会的内在要求。我们要大力加强水利基础设施建设和水资源管理,全面提升水利的保障、服务能力。
(二)从群众的愿望看,加快水利建设是民心所向。水利事业发展,最终得益的也是老百姓,水利事业滞后,最终受害的是老百姓。当前,水利工作已从原来单一的工程建设逐步延伸到源水保护、供水、排水、污水处理等多个领域,水利与人民群众的关系日益密切,人民群众对水利建设、水环境整治、饮用水安全的要求也越来越高。从最近几年召开的“两会”看,人大代表建议、政协委员提案对水利问题的关注也相对比较集中,提出了许多值得我们研究和深思的意见建议。我们一定要从执政为民的高度,顺应民意、顺势而为,以治水之政,解百姓之忧,为人民群众安居乐业营造良好的水利环境。
(三)从防范灾害的实践看,加快水利建设是当务之急。今年16号台风(罗莎)袭击我市期间,全市平均降雨达191毫米,再加上东西苕溪上游洪水下泄,使东部平原面临严重的洪涝灾害。但由于导流东大堤、环湖大堤等防洪骨干工程发挥了作用,保障了东部平原地区的安全。据水文部门测量,东苕溪与东部平原水位差达1.2米以上,如果没有水利工程发挥作用,让洪水泄入东部平原,就很有可能再现“99.6.30”洪水的一幕。而西苕溪没有经过全面整治,在这次台风降雨期间几处堤防出现了较大的险情。今年的台风带来的强降雨,使我们既看到这些年来水利建设取得的实实在在的成效,也让我们认识到水利建设的差距和不足,更让我们看到了水利在抗洪救灾中有着不可替代的地位与作用。所以,在水利建设上,我们一定要未雨绸缪、居安思危,下更大的决心、花更大的力气,千方百计把这一功在当代、利在长远、泽被百姓的实事工程、民心工程抓紧做好,以优良的治水业绩取信于民。
二、加快提升水利保障发展的能力
水利作为国民经济和社会发展的重要基础设施,在全面建设小康社会中肩负着十分重要的职责。我们必须牢固树立全面协调可持续发展的理念,加快推进水利事业发展,不断提升水利保障全市经济社会发展的能力。
(一)重视水利工程建设,着力增强防洪减灾能力。经过一轮治太和城防一期工程建设,目前我市已初步建立防洪减灾工程体系,这些工程在近年抗御各类洪涝旱台灾害中发挥了积极作用,为保障全市经济社会发展和人民生命财产安全做出了重大贡献。从我市的实际情况看,加强水利建设、提高全市防洪减灾能力仍然是我市当前和今后一个时期的一项重要任务,特别是要加快建设一批区域性重点骨干工程,完善流域性控制工程建设。本届政府五年内,要建设好大钱港整治工程,使大钱港成为提升防洪抗旱能力、改善水环境和集休闲旅游、城市景观等综合功能于一体的水利工程。要结合滨湖大道建设,完成环湖大堤加固加高工程建设,进一步提高环湖大堤防洪抗灾能力。西苕溪整治工程要积极做好前期工作,要紧紧抓住苕溪清水入湖工程建设,争取国家、省里的政策支持。要加快病险水库除险加固建设步伐,确保三年内完成全市病险水库加固,各级党委、政府要把它作为一个硬任务来完成。大力加强农田水利基本建设,提高农田防灾抗灾能力。另外,在加快工程建设的同时,要不断强化防洪抗旱非工程措施建设。要不断总结经验,细化、深化各级防汛防台预案;加强水文、水利工程测报系统建设,提升预测报水平;制订小流域防洪避洪规划和山洪灾害防治规划,切实提高小流域山洪地质灾害防御能力;加强抢险救灾队伍建设,提高应急救灾能力。
(二)加快实施河道清淤,着力改善城乡水环境。去年,开展全市河道清淤工作以来,清淤工作得到了广大基层干部和群众的支持和拥护,清淤工作进展很快、成效显著。但在河道清淤实施过程中也暴露出了主体责任落实不够、县区、乡镇投入机制不够健全、部门联动尚未全面展开、各地工作推进不够平衡、长效管理机制尚未建立等问题,已影响了清淤工作的整体推进和清淤的效果。今年市政府第7次常务会议专题研究了加快推进河道清淤工作,提出了“两年内完成滨湖区域和**中心城区河道清淤,力争到2010年基本完成全市河道清淤”的目标,任务非常艰巨。要完成清淤的工作目标,我们要做到四个“强化”:一要强化主体责任。县区、乡镇是河道清淤工作的实施主体,这一点必须明确。现在实施过程中,县区、乡镇都要进一步调动基层干部群众的积极性,实现市、县区、乡镇、村四级联动。各县区会后也将签定目标责任书,大家回去后要制定方案,层层落实责任,确保到2010年完成目标任务。市政府要加大对县区清淤考核督查力度。二要强化资金筹措。要进一步完善以奖代补、分级负担的投入机制。市本级财政明年“以奖代补”资金投入力争有较大幅度增长。各县区要从实际出发,在年度预算中统筹安排,建立清淤专项资金,乡镇、村要通过“一事一议”形式发动群众投工投劳。同时,要积极鼓励社会、企业以各种形式进行投资。各县区、市有关部门要积极争取省里的支持。三要强化部门协作。市河道清淤领导小组要加强对全市面上工作的指导,交通部门要按照职能做好有关航道的清淤,水利部门要做好重要行洪河道的清淤;建设部门要做好中心城市河道的清淤;市财政部门要积极筹措资金,确保资金按计划拨付到位;审计部门要加强对资金的审计监督,确保资金合理使用;林业部门要做好河岸堤防的绿化;市发改委、国土、环保、农业、宣传等部门要密切配合,全市上下要形成清淤的合力。四要强化建设管理。要通过选择科学合理的施工方法,将清淤工作与“百、千”工程相结合,与固堤护岸、堤防绿化、还桑肥田相结合,确保整治一条河道、加固一条堤防、沟通一片水系,兴建一片绿化、改善一方环境、造福一方百姓。要妥善处理好清上来的淤泥,不能造成二次污染。要切实加强对河道保洁的长效管理,研究制定相关管理制度和政策,层层落实河道长效管理责任制,建立长效管理机制,巩固河道清淤成果。
(三)抓住机遇,着力推进太湖流域水环境综合治理。今年,太湖蓝藻暴发,引发无锡市供水危机,引起社会各界广泛关注。今年**的蓝藻也是很厉害的,这也给我们敲响了警钟,也为我们推进太湖水环境治理提供了机遇。一要高度重视太湖水环境综合治理工作。**是唯一因湖而得名的城市,也是我省唯一濒临太湖的城市。**以湖名市,可能给我们带来很好的发展机遇,但如果太湖治理得不好,国家对你这里的发展会有很多限制,反而给我们的发展带来制约。我们要从长远的,战略的高度认识太湖治理的重要性,太湖兴则**兴,太湖衰则**衰。我们要重视太湖的水环境治理工作。二要做好太湖治理项目前期对接工作。今年下半年,由市发改委牵头,水利、环保、建设等部门积极配合国家有关部委来湖开展太湖流域水环境综合治理调研,并结合**实际,按要求编制了《**市水环境综合治理方案》,并积极推进有关项目前期工作。我市“苕溪清水入湖工程”、“杭嘉湖地区环湖河道整治工程”、“杭嘉湖平原河网清淤工程”等一批项目列入国家发改委《太湖流域水环境综合治理总体方案》。这些工程,不是我们一届政府甚至是一代人就能够完成的,是长远的一项工作。对列入《总体方案》的项目,我们要进一步深化、细化前期工作,做好项目的规划工作,增加项目储备量,一旦条件成熟即可启动建设。三要集中力量抓好在建水利工程建设。大钱港整治工程是省、市重点水利工程。有关部门要全力以赴支持工程建设,吴兴区及相关乡镇一定要紧紧围绕大钱港整治工程计划,按照属地管理的原则,加强组织领导,全力配合做好土地征用、房屋拆迁、企业搬迁等各项政策处理工作,为工程顺利实施创造良好的建设环境。水利、城建、交通等部门要按照项目中的职能分工互相协作,要按照生态河道的要求,精心组织设计,加快施工进度,加强建设管理,确保工程质量。要加快推进水源工程建设,尽快完成老虎潭水库和引水工程建设,为推进区域供水提供优质水源,让人民群众喝上放心水。长兴县要加快合溪水库建设进度,确保五年完成建设任务。德清县要加快启动对河口水库淹没区政策处理及移民安置工作,争取2008年基本完成。要加快农民饮用水工程建设,实现城乡供水一体化。
三、积极为水利事业营造良好的发展环境
要确保实现今后一个时期我市水利发展的目标任务,必须进一步加强领导,加大投入,完善政策,创新机制,为水利发展营造良好环境,提供有力保障。
(一)要高度重视水利工作。各级党委、政府和领导干部一定要牢固树立“大水利”的理念,加强领导,统筹规划,组织协调各部门、各方面力量,共同做好水利工作。水利部门作为政府的水行政主管部门,要充分发挥职能部门作用,当好党委、政府的参谋助手,拓宽工作思路,适应新形势、新任务的要求,更加全面地履行职能。市级各有关部门要按照职能分工各司其职,相互配合,齐抓共管,形成合力,共同推进。
【关键词】玉石公路桥至下大桥段;清湾江;河道整治
1.工程概况
清湾江玉石公路桥河道整治工程为清湾江下游玉石公路桥段。
清湾江发源于大容山山脉的莲花顶,其主流流经大容山水库、林垌村、六厚村、大里镇、高山村后进入玉林市城区,在城区下游汇入南流江,流域总面积为298km2,企石陂坝址以上河段集雨面积206km2。本库控制集雨面积为21.11km2,引水面积为64.2km2,是一座以发电为主,结合灌溉等综合利用的中型水库工程。苏烟水库控制集雨面积14.7km2,本库多年平均来水量1470万m3,总库容1863万m3,是一座以供水为主、结合灌溉等综合利用的水库。
清湾江玉石公路桥至新定村下桥之间河段两岸为玉林规划城区,两岸目前主要为成片耕地及民房,由于现状河道较窄,农田常年被淹,遇大洪水时房屋被淹。因此,清湾江玉石公路桥段应列进近期重点治理河段。
根据清湾江河道整治的近期与远期规划,以及玉林市城区开发的思路,结合河道左、右岸的地形地势、河道情况修建清湾江干流防洪堤。
2.设计依据
2.1 设计基本资料
本工程设计所依据的基本资料主要有:
(1)基本地质参数:
墙背填土内摩擦角取φ=15°,凝聚力c=17kPa,湿容重取16.8kN/m3,饱和容重取19.9kN/m3,墙基置于中粗砂层,基底摩擦系数f=0.38,地基允许承载力[σ]=180kPa。
(2)清湾江流域20年一遇设计洪峰流量为926m3/s,企石陂20年一遇设计洪峰流量为693m3/s,玉石公路桥~下大桥段相应20年一遇设计洪水位72.55~71.75m。桩号6+550右岸处的周官垌支流20年一遇洪峰流量为3.9m3/s。
(3)地震设防烈度:工程区所在地区地震基本烈度为Ⅶ度,按《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),本工程建筑物为IV级,需进行抗震设计。
2.2工程等别和建筑物级别
清湾江流域下游为玉林市玉州区城西街道范围,根据国家《防洪标准》(GB50201-94),确定玉林城区为一般城镇,城市级别属于Ⅳ等,防洪标准为50~20年洪水标准;根据《南流江干流综合利用及治理规划报告》、《广西玉林市清湾江流域防洪整治规划》提出的南流江流域县级城市防洪堤标准采用20年一遇设计洪水标准。故本次整治工程河道两岸堤防按20年一遇设计洪水标准设防。
根据《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),本工程主要建筑物级别为4级,次要及临时建筑物等别为5级。
2.3设计控制标准
(1)防洪堤顶安全加高
根据《中小河流治理工程初步设计指导意见》,墙顶超高值不宜大于1.0m,清湾江整治河段的河面宽度约25m~40m,多年平均风速小,水域平均水深低,考虑到风壅增水高度及波浪爬高均较小,并结合玉林市城区河段堤防堤顶的安全超过,确定本次防洪堤顶高程为20年一遇的设计洪水位加安全超高1.0m。
(2)安全系数
根据《堤防工程设计规范》(GB50286―2013)规定,堤防工程级别为4级,土堤抗滑稳定安全系数正常运用条件应不小于1.15,非正常运用条件应不小于1.05;本工程护岸工程建筑物为4级建筑物。本工程挡墙抗滑稳定安全系数正常运用条件为岩基1.05,土基1.20,非常运用条件为岩基1.00,土基1.05;防洪墙抗倾稳定安全系数正常运用条件为1.45,非常运用条件为1.35。
3.防洪工程布置及设计
清湾江左岸规划江边大道离河岸边约250m~400m,左岸的防洪堤与规划路结合难度较大,根据拟定的行洪断面要求,在左岸离河岸约50~70m处单独布置防洪堤,堤防自上游玉石公路桥起,长2.12km,至新定村下大桥左岸结束,与“清湾江城西河道整治工程”左岸拟建堤防相接,可在下游形成封闭,左岸沿河岸设护岸挡墙,线路与左岸防洪堤一致,护岸长1.90km。
右岸已规划有24m宽的江边大道,离河岸边约60~70m,现状该处已建有一段长约300m,宽3.5m的砼公路,由于规划的二环西路尚未建设,本次若在右岸新建堤防,不形成封闭,难以达到防洪效果,因此考虑由市政部门建设右岸江边大道兼作防洪堤,本次不建右岸防洪堤,仅在右岸沿河岸建设护岸挡墙,挡墙自上游玉石公路桥起,至下大桥上游右岸止,护岸长1.96km。
3.1 堤防断面设计
左岸堤顶总宽为4.5m,其中路面宽为3.5m,迎水侧设绿化带宽1.0m,堤顶路面采用C25砼路面,厚0.2m,路基铺设0.2m厚砂碎石垫层,两侧设砼路缘石(规格600×400×150)。防洪堤迎水侧坡比为1:1.75,坡面种植草皮防护,坡脚设置砼路缘石护脚。背水侧坡比为1:1.5,坡面种植草皮防护,坡脚设置砼路缘石护脚。防洪堤堤顶公路每隔300m设置一个错车道,错车道路面宽度为7m,长20m。
3.2护岸断面设计
清湾江两岸在近河岸处设“挡墙+人行路”对岸坡进行防护。护岸挡墙采用C15埋石砼重力式挡墙,挡墙顶部高程按常年水位附近确定,为68.91m~68.52m,接近桥头地形较高部位,则按5%坡度向上与桥头连接。挡墙顶宽0.5m,背坡1:0.4,墙高2.5m~4.5m,其中基础厚0.6~1.0m、底宽2.06m~2.70m。挡墙顶部设人行路,宽2.5m(含挡墙顶宽0.5m),面层铺设透水红砖,基础铺设0.1m厚C15砼垫层,人行路临水侧设置料石栏杆,背水侧设置路缘石,路缘石高出地面0.15m,挡墙回填平台以上按1:2.0削坡,坡面种植草皮防护。
结语
清湾江玉石公路桥段的建设能有效地根治洪水灾害对两岸农田、村庄、街道的威胁,确保人民的生命、财产安全,促进玉州区清湾江两岸城区建设步伐,保证两岸工矿企业以及未来规划城区在发生洪灾时免受洪水侵袭。工程建成后新定村下大桥与玉石公路桥之间形成完整的防洪体系,两岸达到20年一遇的防洪标准,保护人口2.6万人,保护城区面积4km2。工程的建设,对安定人民生活、保证正常的生产活动、创造良好的建设环境起到了积极作用,同时还可减轻或减免因洪水带来的大量淤泥、垃圾等对街道的污染,由此产生的危害人类健康的疾病等。综上所述,本项目是可行的。
参考文献:
[1]《中华人民共和国水法》;
[2]《中华人民共和国防洪法》;
[3]《中华人民共和国河道管理条例》;
[4]《防洪标准》(GB50201―94);
[5]《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252―2000);
[6]《水利水电工程可行性研究报告编制规程》(SL 618-2013);
[7]《堤防工程设计规范》(GB50286―2013);
[8]《堤防工程管理设计规范》(SL171―96);
1.更新观念,占领“制高点”
合理开发利用淤土资源,既能疏浚整治河道,恢复和提高其引排能力和防洪标准,又能减轻农民负担与河道工程投入对地方财政的压力,为加快河道疏浚步伐和实现水利建设良性循环开创了切实有效的途径;既能帮助砖瓦企业解除“无米之炊”的困扰,为建筑“铁军”备足弹药,又能降低生产成本,提高经济效益;既能净化与农业生产生活所依赖的水环境,又能切实有效节约和保护耕地资源。这是一举多得的好事,功在当代,恩泽子孙,是向水利“制高点”冲刺的尝试,对水利和国民经济可持续发展具有现实而深远的意义。我们必须解放思想,更新观念,从资源水利和可持续发展战略高度充分认识河道淤土资源开发利用的意义,坚持综合治理,综合利用,把治水思路调整到资源水利、现代水利和可持续发展水利上来。
2.因势利导,抓住结合点
挖泥船水下清淤不打坝,不戽水,不围堰,经济效益和社会效益显著。在一、二级河上清淤取土,制砖土源成本13.05元/m3,占“高改低”土源成本的96.86%;在三、四级河道上清淤取土,制砖土源成本14.26元/m3,占“高改低”土源成本的109.27%。这就是说,结合砖瓦生产开发利用河道淤土资源,河道工程建设所需投入可完全或绝大部分由淤土制砖土源成本消化解决,水利上不花钱或花很少的钱就可从根本上解决长期困扰水利的河道淤积影响灌排的问题。因此,挖泥船水下清淤是河道淤土资源开发利用一举多得的最佳结合点,对挖泥船水下清淤要因势利导,适度发展。尤其是鼓励向乡村三、四级河道发展。在摸清本地区河道淤积情况、疏浚周期、规模窑厂的分布及生产能力等的基础上,合理制定挖泥船发展规划,按照“突出重点,兼顾一般,择优扶持,效益优先”的原则确定具体项目。河道工程建设单位要支持和配合挖泥船水下清淤,热情搞好有关服务工作,三、四级河道工程验收合格后,乡村通过“以奖代补”形式给挖泥船一定的补偿。有关部门在淤土池用地、泥浆泵冲土用电、淤泥砖办证及税费等方面给予倾斜和优惠,以调动淤土资源开发利用的积极性。
3.加强管理,坚持侧重点
河道淤土资源的开发利用必须以确保工程安全为前提,以恢复和改善河道引排能力为侧重点,水行政主管部门加强管理义不容辞。要深入调查研究,根据河道淤积与疏浚周期规律,制定河道工程中长期疏浚规划及年度实施计划,分别轻重缓急作出科学合理的安排,按照规划和计划对挖泥船清淤工程实行审批制度,明确取土区域和工程标准,使河道淤土资源开发利用合法有序地进行,防止“自由化”和“淤泥大战”的发生。对兼有航运作用的骨干河道清淤工程,要会同航道部门审批。审批时必须坚持“三证一书一图”齐全,即河道采砂许可证、土地使用证、取土证、河道工程建设单位委托书和施工断面图,否则不予审批。要加强水上水政监察力度,对未经审批的水下清淤取土行为,一经发现立即制止,按照《水法》和河道管理法规严肃查处。要加强检查验收,跟踪把好挖泥船水下清淤工程质量关,防止贪图土源而“野蛮施工”超宽超深。凡验收合格的,按有关优惠政策兑现,对超宽超深损坏河道(航道)的,要按有关法律、法规追查施工和监督单位的责任。
4.市场运作,培育增长点
以市、县(市)为单位组建“淤土资源开发总公司”,购置少量挖泥船作骨干和示范,组织社会挖泥船从事一、二级河道淤土资源的开发利用工作。以乡(镇)为单位组建“淤土资源开发分公司”,隶属于总公司,从事本地区三、四级河道淤土开发利用业务,同时参与骨干河道清淤工程的竞争。淤土资源开发公司应为独立法人,独立核算,自负盈亏,成为市场经济中自我经营、自我发展、自我约束的竞争主体之一。砖瓦企业为淤土资源的买方主体,买卖双方形成比较固定的经济协作关系。由于乡镇企业经济承受能力有限,三、四级河道水下清淤土方成本又较大,省市挖泥船项目应重点向乡镇倾斜,明确水利站为项目实施主体,补助资金形成的产权归水利站,产权增值用于增强水利站的服务功能,反哺乡村水利建设。水利站为淤土资源开发公司进行技术服务也应该是有偿的。
【关键词】 黄河 引黄灌区 泥沙清淤 自动化
黄河是我国文化的发祥地,黄河水是我国西北、华北地区的主要水源。“丰蓄枯用,冬蓄春用,科学引用黄河水”是黄河中下游地区针对十年九旱、黄河断流、弃水入海的基本水情,统筹考虑生产、生活、生态用水,解决黄河水时空分布不均,促进人与自然和谐发展的一大创举;而引黄灌渠是其中重要组成部分之一,因为黄河的含沙量高,加上灌区水流速小极易造成灌区泥沙大量沉积,堵塞河道[1]。河道清淤指治理河道,属于水利工程。通过机械设备,将沉积河底的淤泥吹搅成混浊的水状,随河水流走,从而起到疏通的作用。针对引黄灌区泥沙沉积问题开展的清淤自动化装备研究开发将有利于增强渠道的引、排、蓄、供等功能,有利于改善水环境质量,有利于加快建设现代新农村、推进城乡一体化步伐。
1 背景和意义
农村的改革开放虽然给农业带来了前所未有的生机,解决了农民的温饱问题,为农业的快速发展打下了坚实的基础;但因粮食作物得不到灌溉,导致农业增产不增收,制约了农业的进一步发展。引用黄河水淤灌农田,在黄河上、中游已有2000多年的历史。秦汉时期,就先后修建了郑国渠、白渠等灌溉工程,使关中地区大得其利[2]。
有一句老话叫做“官不治水、民不乐业”,直接反映了水利事业的重要性与农民对水利事业发展的要求。兴修水利功在当代、利在千秋。措施有三种:一是增加新的水利设施;二是修复扩建;三是清淤增容。前两种既受资金、劳力的制约,又受自然地理环境的影响,实施起来牵涉面广、工作量大。第三种则相对比较容易实施,可用最少的投入取得最大的经济效益。
2 国内外河道清淤设备研究现状及不足
2.1 国外研究现状
同造船业一样,疏浚业源于欧美。1660年链斗式挖泥船的雏形“泥碾船”在荷兰首创获得成功。1855年美国人制成莫尔茨将军号吸扬式挖泥船,用于开挖南卡罗来纳州查尔斯顿港的拦门沙。1869年荷兰制成吸扬式挖泥船,用于苏伊士运河工程。随着西方国家工业化和世界经济的发展,石油输运、集装箱输运、河海联运等推动了世界港口和航道的建设,疏浚设备也因此得到快速发展。
(1)绞吸式挖泥船;图1所示:绞吸式挖泥船源于美国并获得极其广泛的应用。1884年在美国加利福利亚的粤克兰港,用一艘具有圆柱状绞刀的绞吸式挖泥船挖掘一层层的砂石,其排泥管直径达500mm、泥泵直径达1.8m。1896年芝加哥美洲疏浚公司建造的“beta”号绞吸式挖泥船,吃水深度1.95m,有2个独立的泥泵,吸管直径850mm是当时最大的挖泥船。1986年“leonardo da vinci”号自航绞吸式挖泥船研制成功,该船总装机容量20250kw,其中绞刀功率4400kw,装有计算机控制的自动化挖掘系统,可以使挖泥船操控达到最佳状态!那个时代被称为岩石疏浚的黄金时代[3]。
(2)耙吸式挖泥船的发展;图2所示:绞吸式挖泥船大多是静态作业,抗风浪能力弱,适合在内河航道及湖泊疏浚,而耙吸式挖泥船具有自航能力,调遣费用低,挖深大,输泥距离不受限制,故特别适合于远距离取沙的填海造地、大型港口航道的建设与维护等工程。
2.2 国内研究现状
在我国,交通系统拥有大中型的疏浚设备,以耙吸式和绞吸式挖泥船为主,数量不多但分布相对集中,疏浚能力强大。水利系统则以中小型挖泥船居多,各种类型应有尽有,数量庞大,分布在全国各地。目前我国常用的清淤机械有两栖式清淤机,两栖绞吸式清淤机、长臂自航式清淤机、水管道清淤机、机井清淤机、水力挖泥机、浅鱼池人工牵引船体式清淤机、螺旋滚筒潜水式清淤机、旋轮式水下清淤机、半旱式清淤机等。如图3、图4所示为两种典型清淤机和挖泥船[4][5]。
2.3 现有清淤自动化设备不足
虽然国内外的清淤机种类很多,但是不适合引黄灌区的大泥沙量清淤现状,它们存在着以下问题:
(1)功率大、能耗高,挖泥浅,一般只能挖深5~15m的疏松泥砂和土层;(2)旋转构件多,如斗轮、绞刀和砂泵等构件磨损严重,更换频繁,维修量
大,运行成本高,设备管理复杂;(3)用机械式斗轮、绞刀破碎水下土岩,造成水质变坏,污染环境。
而灌区沉沙池的严重淤积、废弃,给乡村带来了一系列严重恶果。
(1)种植业用水受到威胁。一部分依靠灌区灌溉的农作物轻则干旱减产,重则荒芜失收。(2)水土保持作用减弱。邢家渡灌区蓄水蓄沙、缓冲能量、减轻山洪对泥沙的冲刷,是水土保持的主要工程措施之一。由于邢家渡灌区的淤积和废弃,蓄水容积减少,对山洪抗击能力明显减弱。
3 泥沙清淤自动化装备结构设计
3.1 方案的选择
要机动、灵活、高效实现灌渠泥沙清淤工作,研究、设计合理的自动化装备结构部分至关重要。在最初步设计的4套方案中,经过三方领导专家的反复论证,并在solid edge平台上绘制出了三维结构图样,从操作及维护保养方便程度、性能价格比、可靠性、稳定性、实用性等方面综合考虑,最终确定了水下行走搅拌式清淤方案。
3.2 水下清淤机器人方案设计
水下机器人也称无人遥控水下行走机器,它是一种可在水下移动式机器:由岸边或水面上的工作人员,通过连接装备的脐带提供动力,操纵或控制水下清淤机器人[6]。如图5、图6、所示,该方案是利用最新的小型履带行走机器人技术,设计出小型履带式可在坝面行走,并可在水下工作的机器人,为了避免上述回转机器人回转装置的不足,将工作装置设计成不可回转,但增加了前端臂的摆臂动作,是臂前部的旋转搅动装置可在120度范围内转动增大作业范围。
3.3 新型水下自动化清淤装备具有以下特点
(1)该设计中引入了先进的机器人设计思想,整体结构紧凑,自动化程度高;(2)由于该水下自动化清淤装备可以根据实际情况灵活定位,所以整体结构尺寸较小、重量较轻,移动、定位方便,机动灵活;(3)只需一名操作人员,即可完成整个清淤过程。
4 结语
本文详细介绍了引黄灌区泥沙清淤的重要性,在充分分析国内外泥沙清淤设备现状及不足的基础上提出了一种新型的水下自动化清淤装备。该装备可直接自行进入渠道内,并将沉积渠道底的淤泥吹搅成混浊的水状,随河水流走,疏通渠道,其有利于改善水环境质量,有利于加快建设现代新农村、推进城乡一体化步伐。
参考文献:
[1]王艳华.引黄灌区水沙资源优化配置[d].中国水利水电科学研究院,2007.
[2]姜海波.位山灌区水沙调度方式与沉砂池输沙通道技术研究[d].山东大学,2012.
[3]胡建,戴清,袁玉平等.引黄灌区不同粒径泥沙的运动规律与处理利用[j].中国农村水利水电,2008(6).
[4]陶松垒,王康林,陶钧炳等.清淤输泥的新方法新设备[j].海洋学研究,2006(7).
一、工作目标
针对目前市区内河水环境存在的问题,结合市区内河河道特点,实施以清淤、截污、引水和强化整治为主要内容的“清水工程”,通过两至三年的努力,实现市区河道水质变清,并逐步建立长效管理和运行机制。
二、工作内容
(一)清淤工程。对市区主要河道进行一次全面清淤,彻底清除河底淤泥,增加河道水容量,提高河道自净能力。
1.环城河以内的河道清淤工作,由市建设局负责,越城区政府配合,要求采取有效措施,在今冬明春尽可能全面彻底地清淤一遍。
2.环城河和大环河的清淤工作,由市水利局负责,根据目前河道淤泥实际情况,制订清淤方案,并组织实施。
3.市区其它河道的清淤、清草工作,由市水利局牵头统筹协调,并按照属地管理的原则,分别由越城区政府、*经济开发区管委会、袍江工业区区管委会、镜湖新区管委会和会稽山度假区管委会负责,结合千里清水河道工程,提出计划并组织实施。
4.市区上游*县境内的娄宫江、漓渚江、松邬江的清淤整治工作,由*县政府负责。
要求上述河道清淤分年度在两年时间内全面清淤一遍,在此基础上建立长效清淤制度。清淤工作要进行广泛的宣传和发动,沿河村、企业和群众积极参与,形成共同参与的氛围。
(二)截污工程。对市区建成区范围的生产生活污水未入网的机关、企事业单位和居民小区进行全面调查,通过对市区排污系统的进一步完善和优化,使具备入网条件的单位和居民小区的生产生活污水全部纳管入网,到2008年底,使市区污水收集和集中处理率再提高10个百分点。
1.市区排污系统的进一步完善和优化工作,由市水务集团牵头负责,*经济开发区管委会、袍江工业区管委会和镜湖新区管委会按属地管理原则对辖区范围内的污水系统进行建设。
2.机关企事业单位的污水限期入网工作,由市环保局牵头,市水务集团配合。要对具备入网条件、尚未入网的单位进行全面摸排,分期分批依法督促限期入网。
3.旧住宅小区的雨污分流和污水入网工作由越城区政府牵头,市水务集团、市建设局配合,要结合旧住宅小区的整治改造,使具备入网条件的小区生活污水,全部纳入排污管网。
4.新建住宅小区污水入网工作,由市环保局牵头,市建设局、市水务集团配合,已建成尚未入网的小区,要督促开发商限期入网,在建的要把好验收关,污水入网要与小区开发同步建设、同步建成。
(三)整治工程。要加强对市区河道的环境执法和管理,进一步明确各有关部门的职责,完善有关管理制度,使河道的日常管理落到实处。
1.开展对水面养殖的整治工作。该项工作由市农业局牵头,市环保局、市水利局、市交通局、越城区政府和*经济开发区管委会、袍江工业区管委会、镜湖新区管委会、会稽山度假区管委会配合。要求对市区水面养殖进行一次全面清理和处置,在城市规划区范围内严禁水面养殖。
2.全面落实市区畜禽养殖的有关规定。该项工作由市农业局牵头,市环保局、越城区政府和*经济开发区管委会、袍江工业区管委会、镜湖新区管委会、会稽山度假区管委会配合。要求对禁养区内的养殖场进行清理,限期搬迁;限养区内的养殖场要局部缩小规模,落实有关污水处理措施,严禁污染河道。
3.加大对城区内乱倒乱掷污水废物入河行为的执法力度。该项工作由市城管执法局负责,越城区政府、市建设局配合。通过加强执法和日常管理,强化市民保护河道的意识,减少污染行为。
4.加强河道水面保洁。重点是市区的内外河道,要建立日常的水面漂浮物的打捞制度,保持河面的清洁。环城河以内的河道保洁工作由越城区政府负责,环城河和大环河的保洁工作由市水利局负责。
5.修订市河道管理办法。该项工作由市法制办牵头,市水利局、市建设局、市环保局、市城管执法局配合。通过办法的修订,进一步完善河道管理制度,明确各部门职责,建立起长效的管理机制。
(四)引水工程。实施列入曹娥江流域综合治理规划的市区引水工程,引曹娥江水进入市区平原河网,改善市区河道水质,为市区水环境的根本改观奠定基础。该项工程由市水利局负责,要求抓紧进行前期的调研和可行性论证,力争明年上半年开工建设,于2009年底前建成。
三、保障措施
(一)深入宣传发动。要结合开展“保护母亲河”活动,通过进一步深化水资源保护和水环境治理的宣传教育,使保护河道、美化环境的意识真正深入人心;要在全社会进行广泛动员,使社会各界参与到“清水工程”的建设中来。各级各有关部门要把“清水工程”作为实践“三个代表”重要思想的实际行动,作为落实科学发展观、创建和谐社会的具体举措抓实抓好。
(二)加强组织领导。成立*市区实施“清水工程”领导小组,负责“清水工程”的统一协调和组织领导(领导小组名单见附件)。各级各有关部门要把开展“清水工程”作为部门重点工作列入议事日程,统筹安排,确保落实;各牵头责任部门要由主要领导负责,落实分管领导,抽调精干力量,组成专门工作班子开展工作。
(三)完善工作计划。各牵头责任部门要根据市政府工作要求,积极组织开展调查研究和踏勘论证,提出具体的可操作性工作方案,并集思广益进一步优化完善,力求工作方案符合*实际并能够取得良好成效,确保各项工作的顺利推进和全面完成。