CN108824350A - 一种河道的综合治理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河道的综合治理方法，涉及河道生态治理技术领域，包括如下步骤：截流，在河道两端制作截流堤对河道进行截流；抽水，将河道清淤段内的河水抽干；清淤，通过高压水枪对河底进行全面冲刷并与淤泥混合形成泥水混合液，将泥水混合液抽至缓冲池中；分离，采用多级过滤系统将缓冲池内泥水混合液分离为流动水、杂物、砂石颗粒和泥渣；处理，部分砂石颗粒和泥渣烧制成护堤砖；通流，拆除截流堤。高压水冲刷清理淤泥的速度快，清理全面，省时省力；同时利用非清淤段的水资源，也减少河道上游的蓄水压力；砂石颗粒和泥渣制作护堤砖，对河道两岸形成保护，有助于生态修复。治理方法高效、环保、节约资源，有益于河流生态的持续性修复。

Description

一种河道的综合治理方法

技术领域

本发明涉及河道生态治理技术领域，更具体地说，它涉及一种河道的综合治理方法。

背景技术

我国幅员辽阔，河流众多，但随着城市化进程的加快，污水排放量大幅增加，大量污水、生活垃圾直接排放进入河流，再加上降雨使得地表的产流、产沙和产污重新进入河流循环系统，导致河道水流流速减慢，不少河道的淤积面抬高，富营养化加重，如此恶性循环，污染了水资源，严重时将引发决堤。

针对上述问题，专利公告号为CN106977073A的中国专利，提出了一种生态清淤集成系统，包括挖泥船、脱水船以及泵送装置；所述挖泥船与所述脱水船通过所述泵送装置连接，将挖起的淤泥输送至所述脱水船；所述脱水船包括船体、设置在所述船体上的除砂装置和脱水装置、脱水泥存储装置；所述泵送装置、除砂装置、脱水装置和脱水泥存储装置依次连接，形成淤泥处理通路。

目前河道的清淤方式众多，大多数具有水质改善的目的，上述专利中的清淤方式以机械挖掘为主，这容易把原本已经沉积在河底的污染物搅动起来，造成污染扩散，破坏水体环境，同时操作人员挖掘的可见性不足，不容易对河底实现全面清理。

发明内容

针对现有技术中积淤严重、清淤不完全的河道，本发明提供一种河道的综合治理方法，其具有快速清淤、治理全面、修复生态、节能环保、资源再利用的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种河道的综合治理方法，包括如下步骤：

步骤一：截流，在河道清淤段的两端采用戗堤法制作截流堤对河道进行截流；

步骤二：抽水，通过污水泵将河道清淤段内的河水抽至河道下游的非清淤段，直至河道清淤段表露出堆积有淤泥的河底；

步骤三：清淤，通过高压水枪对河底进行全面冲刷，高压水流与淤泥混合形成泥水混合液，采用污水泵将河道清淤段内的泥水混合液抽至河岸边的缓冲池中；

步骤四：分离，采用多级过滤系统将缓冲池内泥水混合液分离为流动水、杂物、砂石颗粒和泥渣；

步骤五：处理，流动水重新引流至河道下游的非清淤段，杂物回收，部分砂石颗粒和泥渣与水泥混合后加入固化剂并进行搅拌，再使用模具烧制成护堤砖，护堤砖铺设在河道的两侧；

步骤六：通流，拆除截流堤，使得河水重新流过河道清淤段。

通过上述技术方案，河道截断抽干后再整治河底的淤泥，采用高压水冲刷清理淤泥的速度快，清理更加全面，清理也省时省力；高压水枪可充分利用非清淤段的水资源，起到辅助清理作用，也减少河道上游的蓄水压力；同时利用清淤过程中产生的砂石颗粒和泥渣制作护堤砖，对河道两岸形成保护，而护堤砖可便于鱼虾生存，有助于生态修复，避免河流的过度富营养化。治理方法高效、环保、节约资源，有益于河流生态的持续性修复。

进一步的，所述步骤一中还包括，在河道一侧的河岸边预挖引水渠，所述引水渠绕过河道清淤段并且其两端与河道直接连通。

通过上述技术方案，为了避免河道上游的非清淤段水量过多，通过引水渠可快速引导水流绕过河道清淤段，减小上游的水位压力，保证施工过程的安全。

进一步的，所述步骤六后还包括，在河道的中心线处设置有水流加速器，水流加速器通过太阳能供电。

通过上述技术方案，水流加速器可加快河道内的水流流动，通过提速减小水流携带泥沙的沉积。

进一步的，所述步骤五中，部分砂石颗粒和泥渣与水泥混合后加入固化剂并进行搅拌，再使用模具烧制成棱形砖，所述棱形砖前后堆积拼接并沉在河底的中心线处。

通过上述技术方案，棱形砖可以铺设在河底，在河底对河流进行分流，分流后的河水将加快流速，减少杂质的沉淀同时带走部分沉积的淤泥，棱形砖之间形成的缝隙和角落可便于鱼虾的生长，有助于生态修复。

进一步的，泥渣、砂石颗粒、水泥、水和固化剂按重量比为1.5:1:2:1:0.5进行混合；

所述固化剂包括生石灰、黏土、蒙脱石、石灰石和水凝胶，按重量比10:2:8:4:1进行混合。

通过上述技术方案，河道治理过程中，通过施工现场就近制作堤砖和棱形砖来循环利用河道资源，节约了施工成本同时也更加环保。

进一步的，所述步骤四中的多级过滤系统包括与所述缓冲池连通的过滤通道，所述过滤通道呈阶梯状设置且每一层阶梯处均连通有分流通道，所述过滤通道内于相邻所述分流通道之间沿流动方向依次设置有用于回收杂物的第一过滤笼、用于回收砂石颗粒的第二过滤笼和用于回收泥渣的第三过滤笼，所述过滤通道的尾端和所述分流通道的尾端均设置有多层过滤网。

通过上述技术方案，过滤通道内采用不同网孔数目的过滤笼对缓冲池内的水流进行过滤，根据杂物、砂石颗粒和泥渣直径的不同进行分离回收，最终的部分回收物可以再次利用，节能环保。

进一步的，所述过滤通道的尾端和多个所述分流通道汇集进入河道下游的非清淤段，所述过滤通道的首尾两端之间还设置有回流管道，所述回流管道上设置有抽水泵。

通过上述技术方案，为了保证过滤通道内水流流速，避免泥水混合物中杂质的沉淀和杂质的过滤不完全，通过抽水泵增加水量实现过滤通道内水流不间断、高强度的流动，保证过滤效果。

进一步的，所述步骤五中还包括，在河道底部种植水草。

通过上述技术方案，水草提高了河道生态的自我修复能力进而实现河道长期的、持续性的自我修复，降低后期维护的成本。

进一步的，所述高压水枪的尾端连接有吸水泵，所述吸水泵安置在河道上游的非清淤段。

通过上述技术方案，吸水泵直接安置在河道上游的非清淤段，一方面可有效利用水资源，另一方面可降低上游的水位压力，保障施工现场的安全。

进一步的，所述高压水枪的操作方式可采用人工持拿或者无人机吊装或者吊车吊装。

通过上述技术方案，人工持拿可针对更窄的河道，此时人工操作简单，而无人机可针对人工难以触及的河道，吊车可用于更宽的河道。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）抽干水流整治河道的方式，可有效避免了污染物影响河道下游，治理将更加彻底，采用高压水冲刷清理淤泥的速度快，效率高，同时清理完整全面，冲刷清理的方式也省时省力；

（2）高压水枪可利用河道上游非清淤段的水资源，减少河道上游的蓄水压力，配合引水渠实现水位安全，同时截流堤的原料来自于引水渠和缓冲池，护堤砖和棱形砖的原料来自于过滤后的水流，实现资源就近循环利用，治疗效率高，成本低；

（3）通过护堤砖可对河道两岸形成生态保护，通过棱形砖可加快河道底部水流流速，减少淤泥沉积，同时护堤砖和棱形砖可便于鱼虾生存和水生植物的生长，有助于生态自我修复，形成稳定的河流循环系统。

附图说明

图1是一种河道的综合治理方法的流程图；

图2是多级过滤系统的结构示意图。

附图标记：1、缓冲池；2、过滤通道；3、分流通道；4、第一过滤笼；5、第二过滤笼；6、第三过滤笼；7、过滤网；8、回流管道；9、抽水泵。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

一种河道的综合治理方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤一：截流，在河道清淤段的两端采用戗堤法制作截流堤对河道进行截流。戗堤法的实施方法为在河岸就近挖掘泥土，通过麻袋包装后混合混凝土预制块投入河道中，从而形成截流堤，河道中的两个截流堤之间形成清淤段，该段为河道中需要重点清淤的位置。在戗堤法实施过程中，为了避免河道上游的非清淤段水量过多，河岸边可预先挖掘引水渠，引水渠与河道走向一致，引水渠绕过河道清淤段并且引水渠的两端与河道的非清淤段直接连通。通过引水渠可快速引导水流绕过河道清淤段，减小上游的水位压力，保证施工过程的安全。而引水渠处被挖掘的泥土可用于截流堤。

步骤二：抽水，通过污水泵将河道清淤段内的河水抽至河道下游的非清淤段，直至河道清淤段表露出堆积有淤泥的河底。抽水前，通知河岸边两侧有管道的用户关闭排水口和污水口，抽水后，密封河道两岸的排水口和排污口。

步骤三：清淤，通过高压水枪对河底进行全面冲刷，高压水流与淤泥混合形成泥水混合液，采用污水泵将河道清淤段内的泥水混合液抽至河岸边的缓冲池1中。高压水的冲击力将对的沉积在河道底部的淤泥进行冲刷，冲刷力度大，清理效果好。而缓冲池1处被挖掘的泥土可用于截流堤。

高压水枪的尾端连接有吸水泵，吸水泵放置在河道上游的非清淤段，吸水泵与高压水枪之间通过管道连通。吸水泵直接安置在河道上游的非清淤段，一方面可有效利用水资源，另一方面可降低上游的水位压力，保障施工现场的安全。根据施工环境的不同，高压水枪的操作方式可采用人工持拿或者无人机吊装或者吊车吊装。当遇到相对较窄的河道时，人工持拿操作更加简单便捷，当遇到相对较宽的河道时，吊车可吊装高压水枪实现大面积冲刷，当遇到河底过深且不平的河道时，施工人员可在岸边操作携带有高压水枪的无人机进行河道冲刷。

步骤四：分离，采用多级过滤系统将缓冲池1内泥水混合液分离为流动水、杂物、砂石颗粒和泥渣。河道水流中含有砂石、微生物杂质、生活杂质、泥土和其他颗粒物，为了提高水质，可重复利用水流中有效的资源。

参见附图2，多级过滤系统包括通过管道与缓冲池1连通的过滤通道2，过滤通道2呈阶梯状设置，缓冲池1位于过滤通道2的高处端，过滤通道2呈三层阶梯状设置且每一层阶梯处均连通有分流通道3，分流通道3共有三个。过滤通道2上于每一个分流通道3的一侧分别可定位下沉有第一过滤笼4、第二过滤笼5和第三过滤笼6。第一过滤笼4共有两个且用于回收杂物，第二过滤笼5共有两个且用于回收砂石颗粒，第三过滤笼6共有两个且用于回收泥渣。根据杂物、砂石颗粒和泥渣直径的不同，第一过滤笼4、第二过滤笼5和第三过滤笼6的网孔目依次增多，从而进行分离回收。同时同一类型的过滤笼均有两个，可转换使用，保证过滤效率。过滤通道2的尾端和分流通道3的尾端均固定有多层过滤网7。同时，分流通道3的流动方向与过滤通道2的流动方向呈反向设置，进而防止过滤物的反向回流。

为了保证过滤通道2内水流流速，避免泥水混合物中杂质的沉淀和杂质的过滤不完全，过滤通道2的尾端和多个分流通道3汇集进入河道下游的非清淤段，过滤通道2的首尾两端之间还通过回流管道8连通，回流管道8上安装有抽水泵9。通过抽水泵9增加水量实现过滤通道2内水流不间断、高强度的流动，保证过滤效果。

步骤五：处理，流动水重新引流至河道下游的非清淤段，杂物回收，部分砂石颗粒和泥渣与水泥混合后加入固化剂并进行搅拌，再使用模具烧制成护堤砖，护堤砖铺设在河道的两侧。护堤砖呈“回”字形且可相互拼接固定在河岸两边。护堤砖起到巩固河岸的作用，防止水土流水，同时护堤砖便于水生动植物的生存，有助于生态的修复。

另外，部分砂石颗粒和泥渣与水泥混合后加入固化剂并进行搅拌，再使用模具烧制成棱形砖，棱形砖前后堆积拼接并沉在河底的中心线处。棱形砖可以铺设在河底，在河底对河流进行分流，分流后的河水将加快流速，减少杂质的沉淀同时带走部分沉积的淤泥，棱形砖之间形成的缝隙和角落可便于鱼虾的生长，有助于生态修复。

制作护堤砖和棱形砖通过泥渣、砂石颗粒、水泥、水和固化剂进行混合物，泥渣、砂石颗粒、水泥、水和固化剂按重量比为1.5:1:2:1:0.5进行混合；而固化剂包括生石灰、黏土、蒙脱石、石灰石和水凝胶，生石灰、黏土、蒙脱石、石灰石和水凝胶按重量比10:2:8:4:1进行混合。通过施工现场就近制作堤砖和棱形砖来循环利用河道资源，节约了施工成本同时也更加环保。

在河道底部种植水草，水草种子也可撒在护堤砖内。通过水草提高河道生态的自我修复能力，进而实现河道长期的、持续性的自我修复，降低后期维护的成本。

步骤六：通流，拆除截流堤，使得河水重新流过河道清淤段。拆除截流堤过程中产生的泥土回填引水渠和缓冲池1，资源再利用。针对排水口和污水口安装含有活性炭等净化材料的净化网，对排入河道的水流进行过滤净化，防止水流的富营养化。河道通流后，在河道的中心线处固定多个水流加速器，水流加速器通过太阳能供水流加速器可加快河道内的水流流动，通过水流提速减小水流携带泥沙的沉积。

本发明的有益效果如下：

河道截断后抽干清淤段内的水流，再整治河底的淤泥，避免了污染物影响河道下游，治理更加彻底，采用高压水冲刷清理淤泥的速度快，施工人员可对河底实现有效全面的清理，同时冲刷清理的方式也省时省力。高压水枪可充分利用河道上游非清淤段的水资源，减少河道上游的蓄水压力的同时提供了稳定的水资源，截流堤的原料可直接来自于引水渠和缓冲池1，资源就近利用，施工效率高的同时成本降低。利用清淤过程中产生的砂石颗粒和泥渣制作护堤砖和棱形砖，护堤砖可对河道两岸形成生态保护，棱形砖可加快河道底部水流流速，减少杂质的沉积，同时均可便于鱼虾生存，水生植物的生长，有助于生态自我修复，形成河流循环系统，避免了河流的过度富营养化。本发明治理彻底高效、节能环保、资源循环利用、施工危害小、有益于河流生态的持续性自我修复。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种河道的综合治理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：截流，在河道清淤段的两端采用戗堤法制作截流堤对河道进行截流；

步骤二：抽水，通过污水泵将河道清淤段内的河水抽至河道下游的非清淤段，直至河道清淤段表露出堆积有淤泥的河底；

步骤三：清淤，通过高压水枪对河底进行全面冲刷，高压水流与淤泥混合形成泥水混合液，采用污水泵将河道清淤段内的泥水混合液抽至河岸边的缓冲池（1）中；

步骤四：分离，采用多级过滤系统将缓冲池（1）内泥水混合液分离为流动水、杂物、砂石颗粒和泥渣；

步骤五：处理，流动水重新引流至河道下游的非清淤段，杂物回收，部分砂石颗粒和泥渣与水泥混合后加入固化剂并进行搅拌，再使用模具烧制成护堤砖，护堤砖铺设在河道的两侧；

步骤六：通流，拆除截流堤，使得河水重新流过河道清淤段。

2.根据权利要求1所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述步骤一中还包括，在河道一侧的河岸边预挖引水渠，所述引水渠绕过河道清淤段并且其两端与河道直接连通。

3.根据权利要求1所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述步骤六后还包括，在河道的中心线处设置有水流加速器，水流加速器通过太阳能供电。

4.根据权利要求3所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述步骤五中，部分砂石颗粒和泥渣与水泥混合后加入固化剂并进行搅拌，再使用模具烧制成棱形砖，所述棱形砖前后堆积拼接并沉在河底的中心线处。

5.根据权利要求4所述的河道的综合治理方法，其特征在于，泥渣、砂石颗粒、水泥、水和固化剂按重量比为1.5:1:2:1:0.5进行混合；

所述固化剂包括生石灰、黏土、蒙脱石、石灰石和水凝胶，按重量比10:2:8:4:1进行混合。

6.根据权利要求1所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述步骤四中的多级过滤系统包括与所述缓冲池（1）连通的过滤通道（2），所述过滤通道（2）呈阶梯状设置且每一层阶梯处均连通有分流通道（3），所述过滤通道（2）内于相邻所述分流通道（3）之间沿流动方向依次设置有用于回收杂物的第一过滤笼（4）、用于回收砂石颗粒的第二过滤笼（5）和用于回收泥渣的第三过滤笼（6），所述过滤通道（2）的尾端和所述分流通道（3）的尾端均设置有多层过滤网（7）。

7.根据权利要求6所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述过滤通道（2）的尾端和多个所述分流通道（3）汇集进入河道下游的非清淤段，所述过滤通道（2）的首尾两端之间还设置有回流管道（8），所述回流管道（8）上设置有抽水泵（9）。

8.根据权利要求1所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述步骤五中还包括，在河道底部种植水草。

9.根据权利要求1所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述高压水枪的尾端连接有吸水泵，所述吸水泵安置在河道上游的非清淤段。

10.根据权利要求9所述的河道的综合治理方法，其特征在于，所述高压水枪的操作方式可采用人工持拿或者无人机吊装或者吊车吊装。