河湖清淤吹填土固结硬化及生态处治效果.pdf

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1、第2期水利水运工程学报No．22017年4月HYDRO-SCIENCEANDENGINEERINGApr．2017DOI：10．16198／'．．一．．02．00．1cnki1009640X20171唐彤芝，吴月龙，丛建，等．河湖清淤吹填土固结硬化及生态处治效果[J]．水利水运工程学报，2017(2)：1—9．(TANGTong—zhi，wUYuelong，CONGJian，eta1．HardeningofhydraulicfiⅡdredgedfromrivers&lakesanditsecologicaltreatment

2、effect[J]．Hydro．ScienceandEngineering，2017(2)：1-9．(inChinese))河湖清淤吹填土固结硬化及生态处治效果唐彤芝1，吴月龙2，丛建1，彭劫3，姚雪军4，张洪玮2(1．南京水利科学研究院，江苏南京210029；2．南京瑞迪建设科技有限公司，江苏南京210029；3．河海大学，江苏南京210098；4．温州浙南地质工程有限公司，浙江温州325006)捅要：河湖清淤吹填土含水率高，流动性大，具有污染性。无砂真空排水预压法在固结硬化吹填土，提高其强度和承载力方面效果显著。受环形流

3、道、落淤分选的影响，同一堆泥场内不同区域的地基沉降和超静孔压的变化存在一定差异性。无砂真空预压法具有较好的阻隔、过滤、吸附有机污染物等净化功能，经历堆置沉淀、负压抽吸、尾水沉淀和水生植物过滤吸附后排放的水体中有机质和总磷(TP)含量大幅减小，污染综合指数由0．8～1．0降到0．7，基本满足地表水Ⅲ类水质标准要求。固结后吹填土中的有机质、总氮、总磷含量大幅度降低，有机污染指数提高了1个等级。重金属含量符合土壤环境质量Ⅲ类标准，重金属的浸出毒性指标低，对地表水无污染，重金属污染程度的计算评价结果总体为轻微。关键词：吹填土；真空预

4、压；生态处治；有机污染物；重金属中图分类号：TU447文献标志码：A文章编号：1009-640X(2017)02-0001-09采用水力强制绞吸、管道输送吹填方式对河湖、水库、港口航道等进行清淤疏浚，以提高河道、水库储水行洪能力、航道安全通行能力，改善河湖库区水质和生态环境，保障城乡供水安全，社会、环境效益十分显著。水体底泥沉积物的成分与性质很复杂，含水率高、强度低，含有污染性物质或元素，如有毒重金属(Hg，Cr，Pb，As等)、有机污染物(N，P等化合物)等。据统计，我国的江湖河库底泥污染率达80．1％。河湖清淤泥水通过管

5、道输送到排泥场堆置，经自然晾晒或固化处理后形成具有一定强度和承载力的吹填土地基，可用作工农业开发建设¨。2]。现有研究对代表性大型湖泊、水库的底泥污染特征、种类、成因以及悬浮迁移累计规律特性、底泥与水体的相互作用、环保疏浚技术与工艺设备、污染性评价等开展了大量工作，取得了较丰富的成果∞‘5J，对河湖生态治理工程建设具有重要指导意义。为加快建设周期，常采用无砂真空排水预压法哺1对清淤吹填土进行固结硬化处理，该方法利用管道集排、负压抽吸，不添加任何固化剂，是纯物理形式、纯生态的地基处理方式。然而吹填土堆置经自然沉积后溢流排放的自

6、由浮水，以及在负压排水固结处理过程中吹填土体排放出来的孔隙水，往往携带氮磷、水溶态或离子交换态的重金属和有机物等污染物，且污染物大多附着在微细颗粒上，悬浮难沉降。本文结合太湖生态清淤工程对无砂真空预压法的固结硬化规律和效果进行了分析一1，对硬化过程中排放的水体水质、硬化后地基土体内的重金属含量进行了测试，研究和评价了水质和土壤重金属的污染性和“减量化”去污效果。收稿日期：2016—02—18基金项目：国家自然科学基金资助项目(51578214)；水利部公益性行业科研专项资助项目(201201015)；中央级公益性科研院所基本

7、科研业务费专项资金重点资助项目(Y315016)作者简介：唐彤芝(1974一)，男，湖南东安人，教授级高级工程师，博士，主要从事软弱土处治与环境岩土工程技术研究。E—mml：tztang@nhri．CB2水利水运工程学报2017年4月1工程概况与处治方案1．1工程概况苏州市吴江区一水厂水源地生态清淤吹填土固化工程，需清淤约92万m3，绞吸吹填管道输送至两个排泥场自然静置落淤约1个月，排出表层浮水。排泥场位于庙港村，面积约为23万m2，吹填土堆置高度平均约为4m。在太湖内的吹填取土区对太湖原水取样测试主要水质指标，结果为：pH

8、值6．8；SS值(总悬浮固体)96．2mg／L；TN(总氮)，TP(总磷)，TC(总碳)分别为：1．054，0．129和21．64mg／L。取距进泥口较远处的流动态“泥水混合物”，测试天然堆置状态下吹填土主要物理性质，见表1。清淤吹填土含水率超过100％，约为液限含水率的3倍，以粉粒和黏粒