随着时代的进步，河道清淤工程的目标已不再局限于传统水利的范畴，而是进一步扩展到了生态水利的领域。如今，许多清淤项目都致力于减少河道内源污染，为河道水质的提升提供坚实的支撑。历史上，中小河道的清淤工作主要依赖人工体力劳动，由于缺乏合适的清淤装备，施工效率受限。然而，随着时代的发展，清淤工程的目标已从传统水利领域扩展到生态水利，旨在减少河道内源污染并提升河道水质。
过去，中小河道常存在冬季“挖河泥”的作业习惯，将挖出的河泥沤肥后作为肥料使用，这一传统有效解决了淤泥的处理问题。但如今，乡镇（街道）企业的发展导致工业污水排放污染了中小河道，同时，民众生活方式的变化也使得小型工业废弃物、生活垃圾被随意弃置于河道中。这些因素使得部分河泥性质改变，不再适宜直接还田或沤肥。此外，农业生产中化肥的广泛使用也削弱了河泥沤制肥料的市场需求。
针对当前中小河道淤泥清理的挑战，航道、港口和大规模内河疏浚工程积累了丰富的技术方法和机械设备。环保清淤工程应运而生，旨在去除河湖底泥中的污染物，通过清淤方式将这些污染物移出湖泊、河流。与传统的工程清淤相比，环保清淤更注重底泥的薄层清理，对清淤设备和操作系统的精度要求甚高。在富营养化河流中，环保清淤工程尤为关键，因为这些河流底泥富含氮、磷等营养物质，大规模的清淤活动有助于改善河道水质。
目前，环保清淤工程普遍采用堆场堆放模式处理淤泥。清淤产生的泥浆先被引入堆场存放，经过沉淀后，再进行土地还原或资源化利用。这种处理方式在城乡河道的环保清淤工程中稍显粗放，因为河道的流动性和交换特点降低了施工精度和二次污染防治的要求。尽管如此，随着生态水利理念的深入人心，中小河流的清淤工程必将迎来更加绿色、高效的发展阶段。那么，清淤工程应该如何具体实施呢？在技术上，我们需要考虑使用何种清淤机械和工艺，以及如何处理清淤后的淤泥。目前，这一领域尚缺乏统一且公认的标准。为了探讨这一问题，我们深入分析了浙江地区尤其是台州河道的清淤方法，探讨了各种方法的优劣势及适用范围，以期为其他地区的河道清淤工程提供有益的技术参考。
在当前的河道清淤工程中，大多数都旨在改善水质，因此可以归类为“环保清淤”的范畴。值得注意的是，“疏浚”和“清淤”是工程领域中两个相近的术语。为了更准确地描述中小河道的清淤工作，我们建议将这类清、挖工程统称为“清淤”，以突出清除底泥污染物和解决淤积问题的核心目标。
清淤工程通常具有系统化施工的特点，在实施前需进行底泥调查。这包括通过测量明确河道的底床形状特征，以及通过采样分析了解底泥中的污染物状况和环境质量标准是否超标。虽然中小河道的工程量相对较小，但这些前期工作对于确保工程的顺利实施和预期效果的达成至关重要。
在前期工作的基础上，我们会根据淤积的程度、范围、底泥特性以及周边环境，制定包含清淤、运输、淤泥处置和尾水处理等环节的工艺方案。我们会根据实际情况选择合适的清淤技术和施工装备，并确保妥善处理清淤产生的淤泥，防止二次污染的发生。
尽管近年来港口、航道、内河以及湖泊的清淤工程众多，疏浚和清淤技术取得了显著发展，装备能力也有所提升，但适用于中小河道的专用船只和设备仍然较为稀缺。
2、排干清淤对于流量较小且不具备防洪、排涝、航运功能的河道，可以采用排干清淤的方法。该方法通过在河道施工段构筑临时围堰，将河道水排干，然后进行干挖或水力冲挖。排干清淤又可分为干挖清淤和水力冲挖清淤两种工艺。
干挖清淤是作业区水排干后，利用挖掘机进行开挖，挖出的淤泥由渣土车外运或放置于岸上的临时堆放点。若河流宽度较大，施工区域与储泥堆放点之间存在距离，则需要中转设备如挤压式泥浆泵将淤泥转运至岸上储存堆放点。干挖清淤的优点在于清淤彻底、质量易保证，且对设备和技术的要求相对较低，产生的淤泥含水率低，便于后续处理。
水力冲挖清淤则是利用水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥，将底泥扰动成泥浆，通过管道输送至岸上堆场或集浆池内。该方法机具简单、输送方便、施工成本低，但形成的泥浆浓度较低，增加了后续处理的难度，且施工环境较为恶劣。
排干清淤具有直观的施工状况和易于保证的质量，能应对清淤对象中的大型、复杂垃圾。然而，该方法需要排干河道流水，增加了临时围堰施工的成本；同时，许多河道只能在非汛期施工，工期受限，且过程易受天气影响，可能对河道边坡和生态系统造成一定影响。
接下来，我们将探讨水下清淤的方法。水下清淤通常指将清淤机具装备在船上，利用清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备进行开挖，并通过管道输送系统将淤泥输送到岸上堆场中。这种方法避免了排干河道的需要，具有更高的灵活性。抓斗式清淤利用抓斗式挖泥船进行河底淤泥的开挖。挖泥船的前臂配备抓斗，伸入河底后，通过油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取。随后，抓斗提升回旋并开启，将淤泥直接卸入驳泥船中，形成开挖、回旋、卸泥的循环作业。清出的淤泥再由驳泥船运输至淤泥堆场。这种清淤方法适用于中、小型河道，特别是泥层厚度大、施工区域内障碍物多的情况。抓斗式挖泥船灵活机动，不受河道内垃圾、石块等障碍物影响，适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方。其施工工艺简单，设备容易组织，工程投资相对省俭，且施工过程不受天气影响。
然而，抓斗式清淤对极软弱的底泥敏感度较差，容易在开挖中产生“掏挖河床下部较硬地层土方，从而泄露大量表层底泥，尤其是浮泥”的情况。这可能导致表层浮泥经搅动后重新回到水体中，影响水质。根据专家经验，抓斗式清淤的淤泥清除率仅能达到约30%。
另一种清淤方法是泵吸式清淤，也称为射吸式清淤。该方法将水力冲挖的水枪和吸泥泵结合在一个圆筒状罩子里。水枪射水将底泥搅成泥浆，吸泥泵则将泥浆吸出并通过管道送至岸上堆场。整套机具都装备在船只上，实现边移动边清除的效果。
泵吸式清淤的装备相对简单，适合进入小型河道施工。但该方法可能将大量河水吸出，增加后续泥浆处理的工作量。同时，河道内垃圾成分的复杂性和大小不一的特性也可能导致吸泥口堵塞的情况发生。普通绞吸式清淤是利用绞吸式挖泥船进行的一种清淤方式。这种挖泥船配备了浮体、铰绞刀、上吸管、下吸管泵以及动力系统等关键部件。其工作原理是通过桥梁前缘的绞刀旋转，对河床底泥进行切割和搅动，使泥水混合形成泥浆。随后，船上的离心泵产生吸入真空，将泥浆通过吸泥管吸入泥泵，再经由全封闭管道输送至堆场。
普通绞吸式清淤适用于泥层厚度大的中、大型河道。其施工过程包括挖、运、吹三个环节，全封闭管道输泥设计确保了泥浆不会散落或泄漏。这种清淤方式不会干扰河道通航，且施工不受天气影响。同时，通过GPS和回声探测仪进行施工控制，进一步提高了施工精度。
然而，普通绞吸式清淤也存在一些不足之处。由于采用螺旋切片绞刀进行开放式开挖，底泥中的污染物可能扩散。此外，回淤现象也较为严重。根据实际工程经验，底泥清除率大约在70%左右。另外，吹淤泥浆浓度较低，导致泥浆体积增加，从而增大了淤泥堆场的占地面积。斗轮式清淤是一种常用的工程清淤方法，它借助斗轮式挖泥船上的专用挖掘机进行水下淤泥的开挖。开挖后的淤泥被大功率泥泵吸入，并通过全封闭的输泥管道输送到指定的卸泥区域。这种方法特别适用于中、大型河道、湖泊和水库的清淤工作，因其开挖能力强且施工精度高，同时不会干扰河道通航，也不受天气影响。然而，斗轮式清淤也存在一定的不足，如清淤过程中可能产生大量污染物扩散，逃淤和回淤现象较为严重，导致淤泥清除率仅约为50%，未能彻底清淤，可能引发大面积水体污染。
3、环保清淤环保清淤旨在改善水质，并力求在清淤过程中对水体环境影响最小。其特点包括高定位与挖掘精度、避免水体扰动与扩散、降低混浊度以及控制噪音。为达到这些目标，通常需要使用专用清淤设备，如螺旋式挖泥装置和密闭旋转斗轮挖泥设备，它们能有效阻断水侵入土中，从而实现高浓度挖泥且污染极小。此外，意大利研制的气动泵挖泥船也值得一提，它利用静水压力和压缩空气清除污染底泥，疏浚质量分数高达70%左右，且对河底无扰动，清淤过程中无污染扩散。目前，国内多在普通挖泥船上进行环保改造，配备高精度定位和监控系统，以提高疏浚精度并减少二次污染。环保绞吸式清淤，作为一种适用于大、中、小型河道、湖泊和水库的环保清淤方法，其原理在于利用环保绞吸式清淤船配备的专用环保绞刀头进行封闭式低扰动清淤。在清淤过程中，该绞刀头能有效防止污染淤泥的泄漏和扩散，同时，通过大功率泥泵和全封闭输泥管道，将开挖后的淤泥迅速吸入并输送至指定卸泥区。其特点包括高精度的挖掘技术和现场监控系统，确保清淤过程的高效与精准。
然而，河道清淤后产生的淤泥处理问题亦不容忽视。这些淤泥往往含水率高、强度低，且可能含有有毒有害物质，对周围水环境构成潜在威胁。因此，合理的淤泥处理处置技术显得尤为重要。根据淤泥的基本物理和化学性质，如含水率、黏粒含量、有机质含量等，以及拥有的处理条件，可以选择适当的处理方案，如自然脱水、固化稳定化处理等，以确保淤泥得到安全、有效的处理。、无污染与污染淤泥的处理差异淤泥是否受到污染及其所含污染物种类，会直接影响其处理方法的选择。在某些水利工程中，如南水北调东线工程淮安白马湖段，疏浚产生的淤泥并未受到重金属污染，且氮磷等营养盐含量较低，这类无污染或轻污染的淤泥可考虑进行资源化利用。然而，对于污染物含量超过相关标准的淤泥，处理的首要目标是降低其污染水平至标准之内，例如采用钝化稳定化技术处理重金属污染超标的淤泥。
在选择淤泥处理技术时，还需考虑处理后的淤泥用途。例如，对于氮、磷营养盐含量较高的淤泥，若处理后的淤泥被用作路堤或普通填土，且远离水源地，无需担忧氮、磷再次进入水源地造成污染，那么在处理过程中可以相对不考虑这些营养盐的污染问题。
2、堆场处理与就地处理的考量
堆场处理是指将清淤出的淤泥输送到指定堆场进行进一步处理。在我国，河道清淤多采用绞吸式挖泥船，这导致淤泥中水和泥的体积比高达5倍以上。由于淤泥本身黏粒含量高、透水性差，固结过程相对缓慢，因此，如何实现泥水快速分离、缩短固结时间、提高堆场周转率或复耕速度，成为堆场处理中的关键挑战。
相比之下，就地处理则是在不疏浚底泥的情况下，直接在水下对底泥进行覆盖处理或排干上覆水体后进行脱水、固化或物理淋洗。然而，具体选用哪种处理方法需根据实际情况决定。例如，在浅水或流速较大的水域中，原位覆盖处理可能不太适用；而对于大面积深水水域，排干就地处理则可能不太适宜。
4、资源化利用与常规处置淤泥本质上属于工程废弃物，应遵循固体废弃物处理的三大原则：减量化、无害化和资源化。资源化利用旨在将废弃淤泥重新利用，如制砖瓦、陶粒，或通过固化、干化、土壤化等技术实现再生。在农村地区，无重金属污染且氮、磷含量丰富的淤泥可还田，丰富农田土壤。或堆放在洼地后作为农用土地利用。若堆场自然干化，满足承载力要求，还可作为公园、绿地甚至市政、建筑用地。然而，当淤泥中含有难以去除的特殊污染物，如重金属或高分子难降解有机污染物时，资源化利用可能造成二次污染。此时，需采取措施降低其生物毒性后进行安全填埋，并确保填埋场防渗。
5、污染淤泥的钝化处理技术在工业繁荣的河道中，淤泥常常面临重金属污染的问题。此类污染淤泥，尤其是重金属含量超标的淤泥，对环境造成潜在威胁。针对这类问题，钝化处理技术应运而生。该技术利用化学材料与淤泥中的重金属发生反应，将活性不稳定态的重金属转化为稳定态，进而降低其环境中的活性。同时，这些化学反应还会产生对重金属具有物理包裹作用的物质，有效降低重金属的浸出性，从而进一步减少其释放到环境中的可能性。经过钝化处理后，重金属的浸出量符合相关标准，这样的淤泥既可在低洼地安全处置，也可作为填土材料进行合理利用。
6、堆场淤泥处置技术在清淤工程中，通常会设置淤泥堆场。堆场处理技术旨在从淤泥的吹填阶段开始，采用一系列措施来加速沉降和固结过程，并结合表层处理技术，实现淤泥堆场的循环利用或快速复耕。
堆场周转技术的核心在于通过技术手段快速处理堆场中的淤泥，清空后再次吹淤使用，从而实现堆场的持续利用。这种技术转变了传统的大堆场、大容量设计理念，转向小堆场、高效周转的模式，特别适用于土地资源紧缺的地区。在设计时，需要综合考虑淤泥总量、堆场容量、周转周期和次数等因素。此外，该技术可以与固化或干化技术结合，就地利用固化或干化淤泥作为堆场围堰，同时实现淤泥的资源化利用。
堆场表层处理技术则针对清淤泥浆沉积速度慢、固结时间长的问题。由于泥浆含水率高达80%以上，颗粒极细小，落淤后需两三年才能形成天然硬壳层，这给地基处理带来很大难度。表层处理技术通过原位固化处理，在堆场表面快速构建一层人工硬壳层，提高施工平台的稳定性，为后续排水板铺设和堆载施工创造条件。硬壳层的设计需综合考虑后续施工需求、下部淤泥性质等因素，通过试验和模拟确定强度参数和设计厚度。同时，固化技术和轻质材料如聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒的应用，进一步优化了表层处理的效果。堆场快速复耕技术涵盖了泥水快速分离、人工硬壳层构建以及透气真空快速固结等多个方面。其中，泥水快速分离技术通过在吹淤过程中加入促沉材料，利用排水膜的截留和吸附作用，以及隔埂增加流程和改变流态，实现疏浚泥浆的快速密实沉积。透气真空快速固结技术则是在人工硬壳层施工平台上，通过插设排水板或设置砂井，铺设砂垫层并覆盖不透水密封膜，利用射流泵进行抽气抽水，从而增大有效应力，提高堆场淤泥强度，达到快速固结的目的。若堆存的淤泥深度较大，投资成本较高，而堆场复耕对承载力要求相对较低，因此表层处理的复耕技术在深淤泥堆场中更为适用。通过原位固化处理技术，仅对淤泥堆场表层(80～20cm)进行固化处理，再对表层固化土进行土壤化改良，即可满足植物种植要求，实现堆场的快速复耕。
7、淤泥资源化利用技术上述提及的淤泥固化、干化、土壤化等技术，均旨在将废弃淤泥转化为有用资源，实现其再利用，这统属于淤泥资源化利用的范畴。此外，淤泥还可以通过热处理方法，如烧结和熔融，制成砖瓦等建筑材料。烧结过程通过加热至～℃，促使淤泥脱水、有机成分分解并实现粒子间黏结，从而制成砖或水泥。而熔融则需在～℃的高温下进行，使淤泥中的无机矿物熔化，进而通过冷却处理制成陶粒。
尽管热处理技术产品附加值高，但处理能力有限，难以满足大规模疏浚淤泥的处理需求。相比之下，固化、干化、土壤化的淤泥资源化利用技术更显优势，若能与堆场处理技术相结合，将能带来显著的经济效益和社会效益。
8、清淤及淤泥处理处置技术的发展趋势随着社会对生态环境保护的日益重视，城市和农村河道清淤工程日益增多。然而，清淤产生的大量淤泥占用大量堆场，对清淤技术和淤泥处理处置技术提出了新的挑战。高浓度原位环保清淤技术应运而生，旨在降低清淤过程中的泥浆增容率，使泥浆在输送过程中含水率降低，直接转化为可用于填土的土材料。这一技术的发展将有助于节省占地和降低清淤成本，成为未来清淤技术的重要发展方向。堆场淤泥快速排水技术当前，内河清淤产生的淤泥主要在堆场中堆放。经过地基处理的堆场淤泥，可转化为可用于建设、景观或农田利用的土地。这一过程涉及到淤泥的固结排水，但由于淤泥黏粒含量高、透水性差，其自重固结需要较长时间，且固结后的强度较低。因此，快速排水固结成为了亟待解决的问题。
传统的软黏土地基处理方法，如真空预压法和堆载预压法，在淤泥处理中往往效果不佳。这主要是因为淤泥含水率极高，处于流动状态，有效应力低。在高压抽真空条件下，淤泥颗粒会与间隙水一同流动，导致排水板淤堵，无法有效排水。
为了解决这一问题，堆场淤泥快速排水技术应运而生。该技术通过在淤泥内铺设多层多排水平排水通道，形成高密度泥下排水网络。与地面密封的水平排水管相连，再与射流排水装置连接进行抽气抽水，可显著加快淤泥的排水速度。目前，这一技术及其关键问题尚处于探索初期阶段。
清淤工程需因地制宜
中小河道和农村河道的清淤工程不仅旨在恢复排涝、防洪、灌溉功能，还致力于改善河道水质、促进生态系统健康和提升河道景观。因此，在清淤的全过程中，必须充分考虑这种“多目的”清淤的特征。
与港口航道和大江大河的清淤工程相比，中小河道和农村河道的清淤工程量较小、大型船只通行困难且清淤对象含有各种垃圾、性质复杂。基于这些特点，选择简易而有效的清淤技术变得尤为重要。无论采用何种技术，都必须将水质改善作为首要目标，并结合河道的实际情况进行因地制宜的决策。在条件允许的情况下，排干清淤是一种现实的选择；而在无法排干的情况下，改进的小型泵吸式或绞吸式清淤船则可能成为更合适的选择，并有望成为小河道清淤技术的发展方向。农村地区因其独特的地理条件，如低洼地带和丰富的周转土地，为淤泥处理提供了得天独厚的条件。在此，因地制宜的理念显得尤为重要。淤泥经过适当处理后，不仅可以还原为土地利用，还可以作为河堤加固、道路铺设的填土使用，甚至在无重金属污染的情况下进行还田。然而，当前许多新的清淤技术和方法主要适用于大规模工程和城市地区，对于中小河道和农村地带的清淤工程设备，其适用性仍需进一步的研究和开发。