CN1062572A - 疏浚多沙河流的新技术 - Google Patents

Abstract

本发明是利用河水满槽呈现紊流及洪水时，河水 挟沙能力大增的特性，用下述技术挖掘和起动河底淤 积，随河水冲泻向河口，以浚深主槽。一、漂移技术： 用挖泥船多艘，迅速挖掘河流主槽底的淤积物，输送 至水面排出，任其随紊流的河水漂移，冲泻向河口。 二、人造揭底冲刷技术：轮船拖大型高压深水泵沿主 槽底移动，水泵喷射高速水流，倾斜射向河底，大量起 动河底泥沙，随多沙紊流河水，冲泻向河口。水库排 洪时，用上述方法挖掘和起动库底泥沙，增大库水含 沙量，排出库外。

Description

本发明涉及治河工程领域，特别涉及一种疏浚多沙河流和清除水库淤积的方法。

多沙河流（如黄河等）的河床，年年淤高，其游荡河段更是沟汊交错，毫无航运之利，且常有洪水溃提汜滥灾害，故我国历代均重视治河，理念颇重疏导，然因泥沙量太大，虽曾用扬泥车、浚川耙等，用人力划船拖行，近年改用小轮船拖行，以浚深主槽，均因所用动力不足，工具不当，一次洪水即将其成果消除殆尽，治河理论乃演进至今日的保滩护提，以坝护湾以湾导溜，控导主流自然冲刷，实施结果，也未显著浚深主槽，国外浚深河流港口，均用挖泥船挖掘淤积物，由底卸船载运至外海抛弃。但是，需要清除的河床泥沙，如逾数百亿吨，平均运程六百公里以上，所需费用实难负荷，且有施工困难，故需采用下述新技术，应用大量机器动力工具，始能迅速浚深主槽，控制主溜，大幅度抑低浚深主槽的成本。

本发明的目的在于提供一种疏浚多沙河流和清除水库淤积的有效方法。

浚深多沙河流的新技术，首先废弃用底卸船运输淤积物至外海抛弃，或用其他机具挖掘淤积物至河岸旁筑堤等施工方法，而是在河水满槽及洪水期，河水流速大呈现紊流，含沙量大，河水的比重和粘性增大，挟沙能力大增，则可用下述的两种新技术，浚深主槽，由河水携带挖除的泥沙，冲泻向河口。

1.漂移技术

用大型挖泥船多艘，挖掘河底淤积物，与水混成浓泥浆，输送至水面排出，任其随紊流河水漂移，流向下游，所谓大型挖泥船，是排水量够大的平底船，装有充足的动力，能在大洪水时，行动自如而不翻覆，其挖泥管应装数只，以增其性能。如果浚深的河流很大，可用十多艘至数十艘同时作业，枯水时则停泊在河口外的近海中，也可用以挖掘河口栏门沙，但需底卸船配合作业。

一吨河底淤积物，经挖掘输送到水面排出，随河水向下游漂移，再沉淀到河底的平均距离，称为漂移距离，迄今各治河工程书刊中，仍未讨论，更无测定数据，显然，河底淤积物的比重小于或等于高含沙河水的比重，即可随河水漂移至河口无需船运，如其比重较大，漂移距离则随水流的粘性，紊流强度，含沙的组成等因素而变，如不能一次漂移到河口，尚可用接力方式输送，即在第一组挖泥船的下游，再加一组或二组挖泥船同时作业，最佳方式是在河水满槽或小洪水时，尽快挖掘河底泥沙，混入水流中，使河水含沙量高达某临界值，所挖泥沙乃可顺流而下，不再沉淀。

2.人造揭底冲刷技术

揭底冲刷是黄河在高含沙洪水时，发生在龙门、铁谢至夹河滩等河段的特殊现象，是河底淤积物成层状结构，含粘土较多的成胶结层，含沙较多的成松散层，高含沙量的大洪水比重大、粘性及紊流强度高，冲走松散层泥沙，而起动大块胶结层，推举出水面丈余高，再落入河水中，随河水漂流向下游，人们惊呼“揭河底”。实质上是一种强烈的河底冲刷，如果高含沙量的紊流未达到起动河底泥沙的临界强度，实可用高压深水泵的高速喷射水流，强烈冲刷河底，大量起动淤积物。随紊流河水漂移，冲泻向河口，可称为人造揭底冲刷，当然一只小型深水泵的作用甚微，而必须用很多只水泵连接成一组，其总动力必须够大，用两艘大型平底船拖着沿河底进行，所过之处可刷深主槽两公尺以上，如一组不足，可用数组或数十组同时作业，虽大如黄河的多沙河流，于四、五日行洪期间，浚深主槽三、四公尺，实属可能。现今治河，必须理解大动力的威力，而按需要设计制造大动力机具，运用专用机具治河，人力兽力在洪水时，是很难触及河底的。

人造揭底冲刷技术是用强大高速水流冲刷河流，如水泵移动稍缓，则可起动卵石河床的卵石，虽然卵石的漂移距离较短，但是一般卵石河床的河流也很短，必能较其他机具更经济的浚深卵石河床的主槽。

人造揭底冲刷技术也可用以清除水库淤积物，水库泄洪时，用船拖着高压深水泵，在库区内沿库底移行，起动库底淤积物，增大水中含沙量，泄出水库外。当然应用水泵的数量，应随水库的大小而定，水泵太少，作用微小，难收预期效果，水泵因需移动，其体积重量不能很大，故其造价不会很高，一年中应用的时间虽甚短暂，如能清除水库淤积，就值得试用。

黄河水利委员会的治河专家和技术人员们，经多年辛勤工作，研析沿黄河各水文站的资料，业已获得很多很有价值的结论，钱宁、张仁和周志德合著的河床演变学第202页中，明确写道：在多沙河流上，当上游来水泥沙含量较大时，在相同流量条件下沿程各河段的床沙质挟沙力都会大增，当上游来水泥沙含量较少时，沿程各河段的挟沙力都会减少，有时两者可以相差几十倍到几百倍，即使经过几百公里，水流还能保持这种多来多排的特点”。同书第209-211页，讨论高含沙量水流长距离稳定输送的特性，曾特别指出“……潼关到三门峡河段是三门峡水库区，经常受到三门峡大坝的壅水影响，坝前相当距离内，水面比降小，流速低，但是高含沙量洪水依然能畅通无阻……”这些结论足以证明，漂移和人造揭底冲刷技术，确能经济浚深多沙河流的主槽及清除水库淤积。如将黄河缩小至十万分之一，黄河就像条暴雨后的小水沟，人们都有观察水沟流水的经验，如仅阻止其横流，则形成自然冲淤，如用小麦杆扰动，能改变水流效果甚小，盖因小麦杆能加于水沟的动力十分微小，但用木棒或铁铲就能改变水沟，按预定计划控导主溜，黄委会拥有世界上最大的水利实验室，不难作些多沙河，应用漂移和人造揭底冲刷的模拟实验，现今采用的自然冲刷，无法克制沙峰在某河段的突然沉积及主溜直冲大提和险工，但是应用大动力的机具，执行漂移和人造揭底冲刷技术，快速浚深主槽，控导主溜，则可克制沙峰突然沉积及免除主溜直冲大堤，险工，也能快速开挖泄洪道，消除特在洪水灾害。

世界上有很多多沙河流，需要浚深主槽，以利航运，及消除灾害，实可发展上述新技术，并且多沙河都是年年淤积，浚深主槽也是一种世世代代的长期作业。

Claims (4)

1、一种利用河水满槽呈现紊流及洪水时，河水挟沙能力大增的特性来疏浚多沙河流的方法，包括：用至少一艘大型挖泥船，迅速挖掘多沙河流主槽底的泥沙，与水混合成浓泥浆，输送至水面排出，任其随紊流的河水漂移，冲泻向河口。

2、一种疏浚多沙河流的方法，包括：用船拖着大型高压深水泵沿河流主槽底移动，利用水泵喷射的高速水流，强力冲刷河底，大量起动河底泥沙或卵石，使之随含沙量大的紊流河水，冲泻向河口。

3、一种清除水库淤积的方法，包括：

当水库泄洪时，用至少一艘大型挖泥船，迅速挖掘水库库底淤积物，使之与水混合成浓泥浆，输送至水面排出，任其随泄洪水流排出库外。

4、一种清除水库淤积的方法，包括：

当水库泄洪时，用船拖着大型高压深水泵沿水库底移动，利用水泵喷射的高速水流，强力冲刷库底，使库底淤积物混入洪水，泻出库外。