【关键词】河道淤积；清淤；施工
河道具有旅游、通航、排涝防洪等众多功能。河道的流畅程度直接影响河道的泄洪防洪作用，尤其是每年的汛期，对于河道流畅程度的要求更高。但是，由于受到河道自身因素、两岸建筑以及架设桥梁的影响，给河道清淤施工增加了很大的难度。因此，为了保证和道德流畅以及保障附近居民的生命和财产安全，应该做好河道的清淤工程，切不可马虎大意。
一、河道清淤工程的意义
做好河道清淤工作是保证地区防汛安全、地区建设以及经济发展的重要工作。但是，许多地区河道清淤工作存在以下问题：河堤堤脚附近的串钩滩面非常低，当出现洪水漫滩现象时，则会导致在河堤堤脚出现大量的积水，严重的威胁河堤的安全，尤其是土质疏松的地区，在遇到这种现象时，不仅会威胁河堤的安全，同时还会威胁地区的安全；一些砂质土堤岸存在部分沙基，如果水流量过大或者水位过高，都会导致河堤出现溃堤的风险，严重的威胁河堤的安全；淤泥堆积过多，会将河床抬高，影响了河道的泄洪能力，降低河道的防洪标准；缺乏对河槽的治理，导致河道存在许多风险路段。由于河道工程存在上述问题，一旦河道淤积严重导致泄流不畅甚至是不通，将会导致洪水直接冲击河堤，严重的威胁当地居民的生命与财产安全。由此可见，通过做好河道清淤工程，能够有效的减少河道内的淤泥，提高河道的泄洪能力，稳定河槽，消除险情，保证当地居民的生命和财产安全，同时促进当地建设以及经济的可持续发展。
二、河道清淤工程的施工技术分析
（一）前期准备工作
河道清淤工程的前期准备工作主要包括以下几个方面：
1、施工规划
在进行河道清淤工程施工之前，应该做好施工规划工作，施工规划应根据河道的具体状况，严格的按照相关的规定以及要求，合理的安排施工强度、工期以及用地范围等，同时还应该科学的布置安全、卫生以及防火等文明施工工作，防止清淤施工对当地居民的生活带来不必要的麻烦。
2、放样与测量工作
施工测量的准确性对清淤施工的安全性与准确性具有直接的影响，因此在前期准备工作中，监理人员、设计人员应该做好里程桩、工程坐标以及其他相关测量工作，同时做好施工前测量工作的交底。
3、机械器具准备
河道清淤工程施工逐渐的向机械化方向发展，施工机械在河道清淤工程中发挥至关重要的作用，甚至清淤工作无法进行，因此，为了保证河道清淤工程施工能够顺利有序地进行，在施工之前必须根据河道清淤工程的实际状况准备合适的机械设备，保证设备的维修性、灵活性以及适用性，进而保证河道清淤工程施工能够稳定、高效地进行。
（二）河道清淤工程的常用施工技术分析
河道清淤工程的施工技术应该因地制宜，根据当地的实际情况，综合分析后选择合适的清淤施工技术。目前，河道清淤工程经常采用的施工技术主要包括以下几个方面。
1、抓、运、抽清淤施工技术
对于小型船舶能够顺利通过的河道，通常采用挖运抽施工方案，采用抓斗挖泥船开挖淤泥，抓斗挖泥船挖掘的土方可以直接入停泊在自航泥驳中，当自航泥驳装满之后，行驶至河道的吸泥船，利用排泥管把吸泥船中的土方吸运到指定的排泥场。该种清淤施工技术的优点在于受运输距离的影响相对较小，并且不受排泥场位置的限制。同时，其缺点在于挖运设备在施工的过程中会产生相互影响，施工相对不灵活。
2、小型绞吸式挖泥船施工技术
该种清淤施工技术通常适用于小型船舶能够通行的河道，该种清淤施工技术利用小型绞吸式挖泥船开挖淤泥，采用封闭式管道进行土方输送。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工，不仅施工效率非常高，施工质量也非常好。同时，这种清淤施工技术的调遣不灵活，受到桥梁、河宽等因素的影响。
3、泥浆泵施工技术
泥浆泵施工技术通常适用于宽度在5～10m左右的河道，这种河道的断面相对较窄，并且河道内存在许多生活垃圾，其他大中型设备行驶不便，针对这种状况通常采用泥浆泵施工技术，在具体施工的过程中应该进行分段施工，分别在河道的两端建筑临时的围堰，然后把该河段内的水排干，先采用人工的方式将河道内的垃圾清理干净，之后采用泥浆泵把淤泥运送至指定的弃土场。该种清淤施工技术的优点在于能够实现挖、运、吸的一体施工，施工效率非常高。同时，缺点在于受排距的影响非常大，并且河道中的生活垃圾以及其他障碍物都会影响泥浆泵的生产效率。
4、湿土上岸施工技术
湿土上岸施工技术是在和堤防外口线3m距离的位置，开挖一条深度为1.5m、底宽约1m的小沟，施工作业利用小型挖土机，根据河道设计的具体状况进行开挖施工，开挖的土方、淤泥等可以用作河堤防护，在开挖施工的过程中应该采用分层开挖的方式，堤防填筑施工应该遵循以下原则：荷载分层、匀速提升、自下而上、交叉作业，严格的按照上述原则进行施工能够有效地解决10m宽河道的治理。这种清淤施工技术同时还能够有效地解决河道挖泥船设备在河道出行不便的问题，在实践应用中具有非常好的效果。
（三）淤泥处理
关键词：基础；淤泥；处理
中图分类号：TU47 文献标识码：A
1 简介
某市出城快速通道高架工程某标段上部构造为：出城向2×(3×11.5现浇)+6×(3×25现浇连续箱梁)+(19.276+2×20现浇连续箱梁)+(3×25现浇连续箱梁),共10跨,总长653m,其中箱梁为后张预应力箱梁高度150cm,现浇坂高度为65cm;进城向为1跨总长75m的3×25现浇连续箱梁, 梁高150cm;匝道为2跨总长186m,分别为4×25现浇连续箱梁,梁高150cm和(23+40+23)现浇连续箱梁, 梁高150~200cm;根据现场的施工条件和施工组织方案，对于梁体的施工采用满堂支架施工，由于支架施工对基础要求较高，同时由于基础又一半处于原河堤上，一半又处于原河床底，原河堤上面部分属于近期的河堤背后填土，而河堤下面又是多年的积淤，且河内常年流水，所以必须对基础进行处理的难度较大。怎样才能够将基础处理好使其能满足施工要求成了项目施工关键环节。
2 基础处理方案
2.1对于河堤上面的部分
由于河堤上面的部分大多属于近年代的人工填土，且所填的土质多为垃圾土质，所以在基础施工中必须将其清除，具体的方案是将所有的回填部分的不能够满足要求的土质进行清除，清除的深度按实际计算，清除后经原土碾压后回填连砂石，再用机械进行碾压，以达到要求。具体的处理方法是：
(1)将支架基础部分从原地面将原来回填的垃圾土清除掉，数量按实际计，暂定1.2m，用压路机进行初次碾压；
(2)回填砂砾石，分层回填，每层30cm，用机械进行碾压，直至达到设计标高；
(3)在砂砾石上浇筑20cm的C15混凝土；
(4)处理宽度原则上是在支架下的部分全面进行处理。
(5)水泥板承载力检算
在支架方案计算中得知，作用在水泥板的荷载N=22.62kN，立柱与水泥板之间有15×15cm的底垫，接触面积为225cm2所以：
σ=22.62×1000/225=100.5N/cm2=1.005MPa
因此基础采用C15满足要求。
(6) 回填基础承载力的检算
作用在混凝土基础底的压实砂砾上荷载为N=22.62+(0.20×0.900.90)×25=26.67 kN
σ =26.67×1000/(90×90)=3.29N/cm
=0.0329MPa
根据计算地基承载力满足要求。
2.2对于河底部分
河渠内部分由于是多年的积淤，（通过作实验段，试清淤泥勘察，摸清淤泥厚度的大约深度为180cm左右）这部分积淤的承载力是无法满足支架要求，所以必须要清除掉。经研究决定基础处理方案有二种：一种方案是清淤泥，回填砂砾石，河底满辅混凝土；另一种是清淤泥，作条形基础，回填砂砾石，再封顶。基底硬化顶面标高按设计院所给的标高进行控制。具体方案是：
(1)河底满辅混凝土
首先要将渠内需进行基础处理的范围外修筑一道围堰，并且每隔30m修一道子堰，进行分区，围堰采用草袋码边粘土填心，结构尺寸分别为：下部是180cm，上部为150cm，高度为200cm，用来将渠内的表面流水排到一侧，同时用水泵将各分区内的水抽干，水泵的型号及抽水台班按实际计。对于清淤泥，先用挖掘机将淤泥进行堆积滤水，过一段时间后，再装车运走，并用人工进行捡底，（清淤深度按现场实际量来计算，通过在上、中、下三处分别开挖取平均值为170cm），当淤泥清理干净后，进行回填连砂石，回填连砂石的厚度暂定为80cm，用机械碾压或人工夯实，在上面浇筑C15的混凝土整体垫层，厚度20cm；一侧处理结束后，在靠近围堰的边用C15砼浇筑一道挡水墙，挡水墙的尺寸为：宽50cm、高度为120cm，将水排到挡水墙的外侧，同样每隔30m修一道子堰，用水泵将水抽干，确保施工范围内无水后，进行清淤泥，清淤的方法和数量同上，清淤结束后，先用机械进行原土碾压，回填连砂石（厚度暂定为80cm），机械碾压密实，检测合格后，在上面浇筑C15的混凝土垫层，厚度20cm。由于在靠近基础侧的河堤范围内有许多污雨水管道在排水，为保证在基础处理完后，这些管道的流水不至于影响施工，决定在靠近河堤处用砖修筑一道宽30cm，高30cm的排水沟，进行排水，详图见图1所示。基础的检算同河堤上检算。
(2)条形基础方案
首先,要将渠内需进行基础处理的范围中间修筑一道围堰，用来将渠内的表面流水排到一侧，将另一侧的基础先进行清淤，围堰的结构尺寸以及清淤的方法均同上。当清淤结束后在支架施工的范围内按照设计的条形基础尺寸支立模板，条形基础的截面尺寸为50×100cm，（顶面与设计河底平）长度为桥长。当模板支立结束后浇筑混凝土，混凝土采用C15的商品混凝土进行浇筑，当混凝土的强度达到80%以上时进行回填砂砾石，砂砾石的回填采用分层回填，人工夯实，当回填到设计标高后进行支撑梁的施工，支撑梁的截面尺寸为30×30cm，间距为2m，当支撑梁施工结束后在回填部分用混凝土进行封顶，封顶的厚度为8cm的C15混凝土。对于不是支架施工的范围内，进行回填，处理方法同满辅处理方案。
图1 基础处理断面图
Fig.1 Schematic diagram of basis to deal with cross-section map
图2 基础处理平面图
Fig.2 Foundation treatment plan
图3 基础处理断面图
Fig.3 Schematic diagram of basis to deal with cross-section map
(3)为了有利于基础处理的施工，施工单位拟定在西侧的河堤上、中、下三个部位分别修建下河坡道，便于机械的施工，坡道的结构形式为：上部宽为6m、下部宽为12m、长60m，同时在坡道上面的平台处回填砂夹石，并进行混凝土硬化，硬化的范围为20×20m，硬化的厚度为30cm，以便有利于机械进行清洗轮胎；同时在便道的下面靠近河堤处安放Φ1200mm的混凝土预制管单排16m长，为了便于河水的流通。在河堤内拟定修建一条宽3.5m的施工便道，以便于基础处理时的清淤和连砂石回填工作。
3 结论
经过各项分析比选后，最后施工单位采用满辅基础，取得了理想的效果。
参考文献：
[1] 邱磊.真空预压软基处理沉降计算[J].交通科技与经济,2007,(01).
[2] 张军辉.软土地基上高速公路加宽变形特性及差异沉降控制标准研究[D].东南大学, 2006.
关键词：水库；淤积；治理
1 水库概况
红星水库位于石川河支流赵氏河中下游，坝址处在富平县与三原县分界线上，距210国道300m，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的Ⅳ等小（1）型水库，红星水库于1966年12月动工兴建，1969年12月竣工，2005年完成除险加固。原设计总库容836万m3，兴利库容425万m3，目前有效库容668万m3，兴利库容370万m3。水库承担着富平县淡村、吕村、东上官及南社四个乡镇的5.0万亩农田灌溉任务。红星水库是一个渠库结合的水库，蓄水水源由两部分组成，一部分是坝址以上到玉皇阁下游区间的流域来水和玉皇阁水库弃水；另一部分是非灌溉季节通过灌区西干渠引入的石川河来水。
2 淤积现状及成因分析
近年来，水库蓄水时出现泥沙回流沉积，泥沙淤积问题较为突出，已造成淤积区域逐年扩增。由于西干渠一号退水（西干六支渠）下游渠道损坏失修，水库长期利用二号退水蓄水，使水库现已在坝前区800米附近造成约200米宽，600-700米长的淤积体，形成 “弓形断离带”，总淤积面约15万m2，淤积量约160多万m3，淤积带中段库底高程抬升2.5米，两端抬升近1米，左侧（邻近210国道）淤积面高程已超过502.8m，淤积面平均高程达502.3m，当库水位降至502米时水库一分为二，后沟水源与前库断流，“弓形断离带”高出放水洞底板（494.39m）约5米，使水库上游近80万m3水量无法出库，形成死水，很大程度上限制了水库的水资源利用，严重制约水库效益的发挥，威胁库坝安全。
根据调查分析，造成水库淤积的原因主要有3 个方面。一是自然因素，即由于植被稀少，受降雨、刮风、冰冻等作用，导致水库上游及周边地表岩土层的风化、引发水土流失，径流携带泥沙进入水库库区。二是人为因素，包括修路、建厂等开发活动导致植被、岩土地质结构破坏，以及库区周边群众故意向荒沟、河道、库区弃置建筑生活垃圾等。三是工程因素，为解决红星水库短缺问题，长期利用西干渠退水对红星水库进行缺水补给，由于西干退水进水口距离坝体较近，且二号退水与库区连接处地貌复杂，两岸边坡陡峭，在长时间的高速水流冲刷下，基础逐渐被掏空，造成两岸边坡大面积坍塌，大量泥沙入库。
3.水库淤积危害
3.1降低效益。淤积导致水库库容损失巨大，有限库容减少，水库调蓄能力降低， 淤积物进入库区，占用一部分库容，减少了水库的蓄水量，缩小了水库的有效灌溉面积。
3.2危及安全。淤积导致防汛限制水位抬高，水库防洪库容减少，削弱水库防洪能力，威胁水库下游城镇和人民群众生命财产安全。
3.3减少水库使用寿命，增加水库维护成本和危害不断加重，水库淤积报废问题会增加直接和间接成本，同时增加了新修水库带来的生态、社会、经济等负面影响。
4.水库清淤的必要性
红星水库建于上世纪七十年代，运行几十年来，基本未进行过水库淤积治理，目前死库容已淤满，已影响到了水库正常运行和效能的充分发挥，水库清淤治理的实施势在必行。只有进行水库清淤和淤积综合治理，恢复水库兴利库容，才是有效缓解水资源供需矛盾的有效途径。
5.水库淤积治理措施
红星水库地处渭北旱塬区，属资源性缺水地区，当地水资源十分紧缺，冲砂减淤，水资源浪费较大，水库放空清淤又影响农业灌溉，库内清淤有可能引起水库渗漏。如何采取合理、经济的泥沙治理措施，以达到持续使用水库和充分发挥好水库功能效益，延长水库使用寿命，需认真研究探讨。根据红星水库和流域实际情况，笔者认为可从以下几方面进行水库淤积综合治理。
5.1流域水保治理。
红星水库上游植被稀少，属典型的黄土高原西部沟壑区，水土流失严重，水库泥沙主要来源是流域内汛期径流带来的，解决的根本措施是在流域内开展水土保持和流域综合治理，控制水土流失。
5.2工程措施，减少入库淤泥。
①修建鱼鳞坑、水平沟、谷坊等拦截泥沙，减少河道泥沙入库。国内已经有保持“蓄清排浑”的运行成功模式，在水库上游相邻的沟道修建并联或串联的淤地坝，清水时通过引水渠引入水库储蓄，洪水时浑水下泄到下游沟道。
②引洪放淤。将洪水引入水库上游的荒滩地、洼地或沼泽地使泥沙淤积.抬高地面变成耕地。
③异重流排沙。汛期径流浑水往往具有足够的浓度和速度，进入水库，常常会潜入清水水面以下，沿库底向坝前运动，形成异重流。只要在异重流来到坝前时及时开启闸门泄水，排沙效率可达50%-60%，且异重流排沙不需泄空水库。
5.3工程清淤
依据水库清淤的目的及水库的实际地形、地貌特点，并综合考虑安全、环保、经济等原则，并参考目前市场上较为先进的方案，方案如下：
方案一：绞吸式深水清淤泵
利用现有输水洞，将淤泥通过绞吸式清淤泵抽淤泥到输水洞口，利用坝后输水渠，退水闸，可退水入坝下游。该方案采用绞吸装置将库内淤积物搅拌成流态，利用深水泵抽至放水洞-退水闸将淤积物排入坝后沟道内。
方案二：干清淤法
施工期可利用灌溉季末排空水库，坝后区域有部分低洼农田可规划为弃渣场，红星水库具有空库清淤的条件，可利用春末灌溉季末至汛期前时段，运用机械清理淤积。
方案三：采用挖泥船、运输船和泥浆泵综合配套施工方法：挖泥船抓泥放到运输船上，船满后运至指定停靠点，再用泥浆泵冲吸送至卸泥区。
6 工程管理
为防止水库淤积的再次发生，在工程完成后，应加强库区的日常管理工作，做好水库淤积的预防工作，主要做好以下几点：
6.1要做好库区及周边地区的水土保持和环境整治。一要坚持生物措施与工程措施相结合。在水库上游和周边地区多植树种草，增加植被覆盖率；在河流、沟岔建设小型拦渣、拦沙工程，减少进入水库的泥沙量。二要与政府联系，开展大环境整治与企业小环境治理相结合。三要监督与自治相结合。要加强《水土保持法》和《环境保护法》的宣传、贯彻、执行和监督。
6.2要从水库调度研究出发，组织专业人员重新研究和调整水库调度方案，利用蓄清排浑运用方式，充分利用水库冲砂设施，定期进行淤积清理工作。
6.2修复改造西干一号退水或西干二号退水，防止退水过程中退水渠岸坡坍塌，造成水泥二次淤积。
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。
城市河涌治理已不是一个新问题,随着河涌的被污染,河涌治理已显得越来越重要,它不仅对市民生活带来极大的困扰,也对一个城市的发展起着严重的阻碍。当前,我们在河涌治理中一般采用以下方案：截断污染源,雨污分离,清淤,水质净化,引水补水。
1 城市河涌治理方案
1.1 截断污染源
城市河涌环境系统的好坏主要受到沿岸工业、生活污染源的影响，其次是季节性的降雨地表产流、产沙、产泥、产污，再次是河涌上游的环境的影响。因此截断污染源是河涌治理中首要而关键的治理工程。截断污染源工程传统的方法是截断生活、工业污染源排入河涌，而将它们先引入地下排污管网，送入城市污水处理厂处理后达标排放。这种处置方法很常规,但问题的焦点在于城市区域性地下管网工程建设难度大,城市污水处理厂增容,投入巨大。应该说,对于原有足够排污地下管网和污水处理能力的城市,或者不计成本地扩大管网和污水处理能力的城市是可行的。而事实上很多城市无法做到这些，对于河涌深居旧城区或者深居管网布置缺损、污水处理能力不足的新城区,可以通过建设区域性小型地下污水处理厂来解决污染源排放问题,具体做法是将点源污水和雨污集水通过拦集管道收集到区域性小型地下污水处理厂,经过固定繁衍微生物污水减泥净化集成系统处理达标后再直接排放到河涌.也可以使用大容量大尺度快速物理处理方法，自动曝气复合介质精滤水处理机处理达标后排放到河涌.由于固定繁衍微生物污水减泥净化集成系统具有有机物减泥处理特点,这就为地下区域性污水处理提供了极大的可能性。大多数城市河涌上游都是丘陵或者山地，为了杜绝上游的泥沙、污染物等进入城区,可在上游合适位置修建拦水坝。
南岗河中上游段属于山丘性河流,流经工业、人口密集的地方,水环境现状较差。南岗河截污工程完成后,原先直接排到南岗河的大量生活污水被收集起来,输送到规划兴建的萝岗污水厂进行处理后排放，大大减少了对南岗河的污染。
南岗河中上游段属于山丘性河流,流经工业、人口密集的地方,水环境现状较差。南岗河截污工程完成后,原先直接排到南岗河的大量生活污水被收集起来,输送到规划兴建的萝岗污水厂进行处理后排放,大大减少了对南岗河的污染。
1.2 雨污分离
目前的城市排水系统都是采用的雨水与污水合流制系统,在采取截断污染源后,所有污水都需进行处理,而原有的合流制系统显然不合时宜,极大地加重了污水处理厂的污水处理任务,故必须实行雨污分离,将雨水通过雨水管网直接排到河道,污水通过污水管网收集、处理后排到河涌,这样可减轻污水处理厂负担,也能更好控制水污染,利用各种水资源。
广州市天河区棠下涌综合整治工程通过截污和雨污分离实现了污水不入流,雨污分离,消除了水浸现象,水质黑臭的现象也在逐步得到改善。
1.3 清淤
河涌之害非一日为之,而是长期的污水污物积累沉淀而最终致使河涌成为了臭水沟。近来,由于工农业、生活用水大量增加,加上气候原因常常导致干旱发生,枯水季节,流经城市的河涌由于雨水量小,无法将污物带走而至城市里弥漫着淤泥的恶臭,这些淤泥所散发的味道是长期的污物积累腐烂的结果。要治理河涌,清淤工作必不可少。一般,清淤有两种方式:排干水后清淤和带水实时清淤。排干水后,由于于淤积体中有机物份量较多,颗粒极细,水排出后河涌河床干而不干,含水率在75%～80%,黑臭粘稠可溢动,挖掘机和清淤船实施困境重重.相反,虽然水下清淤定位出现少数盲点,但绞吸式或爬吸式挖泥船的清淤技术可以得到较好运用,且更重要的是清淤过程不受季节性影响,与其他淤泥处理处置技术也可以得到较好对接。
城市河涌环境治理成败的关键在于对河涌底泥清除和资源化处置,简单地说,河涌底泥的清除要建立在有合理的河涌底泥的处理方法和去除。经过长期的实践表明,河涌清淤工程在技术和操作上都相对简单,难度不高。要提高淤泥资源的利用效率,使得淤泥处置技术经济性能好、无污染物二次转移,核心问题在于淤泥的调理调至减量化处理。带水实时清淤工程的主要问题在于泥水体积增量,体积增量一般在4～8倍,不管处置采用何种方案都将为后续处理和处置增加了技术困难、用地安置和经济压力。因此,清出淤泥减量化处理就成为问题的焦点,其主要内容有:资源型去水、零排放除污和目的性有机物稳定处理。目前比较先进的处理方式是“脱水固结一体化”,即直接将泥浆泥水分离,泥浆压缩成泥饼,含水量30%,可以资源化处置利用,分离水浊度SS≤20mg/L,可以直接返回河涌。
广州市番禺区河涌综合治理中对污泥处理的总要求是稳定化、无害化和减量化。通常将污泥脱水之70%～80%以便于贮运,然后将脱水后的污泥进行填埋、堆肥、干化和加热处理,由于河涌淤泥是长久堆积的泥土,富含有机自然生物,是植树造林的理想的有机肥料,当地便使用这些原本发臭的淤泥构筑了一片肥沃的土壤,既净化了河涌、美化了环境还带来了相当的经济效益。
【关键词】河道；淤积；清淤；措施
当前我国水利水电工程大量的建设，在对其运行维护管理工作中其河道淤积已是一个突出的问题。当前由于城市引水和灌溉用水量的不断增加，导致上游来水量不断减少，废弃物不断增加，从而使河道不断的淤积，河床抬高，降低了河道原有的防洪、抗涝标准和蓄水能力的调整。所以需要加强对河道现有工况的治理，采取各种有效的措施和手段，加强河道的水环境改善和生态环境修复，使河道更加通畅，满足河道通航及防洪的能力。
1 河道淤积的原因
一条近年来，许多河道都出现严重的淤积情况，不能影响了河道的通航和泄洪能力，同时对河道的生态功能也起到一定的破坏作用。发生河道淤积的原因有河流动力所导致的泥沙相互转换，也有人为破坏所带来的影响。陆海间的泥沙相互转换是全球剥蚀系统的一个重要组成部分。而许多河道由于常年没有进行疏导和维护，从而使其淤塞现象开始逐年上升。同时许多河道的闸门常年处于关闭状态，从而使河道的水流自然流动性受到了不同程度的破坏，削弱了河道的自净能力。另外大量的强降雨，将地表中的土壤颗粒挟带到河流中，从而形成粘附力较强的淤泥，在不断的淤积下导致河道发生严重的堵塞，使其河道的正常功能受到较大的影响。
1.1 流砂使河底抬高
河道中的泥沙即为沙性土壤，其具有易流性，所以在河道治理结束后，在河道无水的情况下，由于地下水渗出而导致挠动的沙开始流动，而当河道水位升高后，流沙也不会停止流动，从而卖到河道水位被抬高，而当河道水位发生急剧下降时，地下水渗出后，由于沙土含水量较大，不仅渗水快，流动性也快，从而导致河底被抬高。
1.2 河道引入黄河水所造成的淤积
当前由于农业的快速发展，使农以对生产的积极性不断提升，耕地面积的增加，为了使之都能得到有效的灌溉，一些河道由于临近黄河，这样为了有效积蓄水源，则会引黄入灌，利用黄河之水来蓄满河道，由于黄河特别是下流地区，本身就来水量较少，所以为了灌溉的需要，不管含沙量大少，只有黄水有水就会引入河道中，然后再进行提灌，从而导致淤塞情况不断加重。
1.3 人为破坏因素
目前许多堤防工程从堤顶到堤坡、滩地河口及河坡等都被大量的开垦出来用来种植农作物，这就导致堤防工程的草皮和植被受到了严重的破坏，一旦发生大雨，则会导致其径流对工程产生冲刷，从而导致河道发生淤积。而在河道与村庄及城镇相连接的地段，由于人们对环境保护意识较差，从而导致大量垃圾及污水被倾倒及排放到河道中，从而导致河道发生不同程度的淤积。
1.4 人为工程因素
个别乡镇村的方田建设。为了方便排水。随意增设支流入口。支沟与干沟的底高程差太大。并且支斗沟均属挖掘机施工，边坡太小，虚土太厚。大雨来时小沟托成大淘，逐级虚土全部汇人大河道。在一年一度的河道清淤复堤治理过程中，堤顶应分段整平而整不平，堤肩河口均不留挡水土埂，滩地河坡虚土太多，致使清淤治理后的第一年淤积最为严重。
2 河道清淤治理措施分析
为了有效的提高河道的通航、防洪等功能，对河道进行清淤治理是十分重要的，这也是目前河道综合治理的重要部分，对于河道的清淤，可以从二方面入手，即利用工程措施，从而达到一次清淤的效果，使河道的通航能力得到较大的提升，而非工程措施，可以有效的保证河道长期维持冲淤平衡的能力，提高河道的功能。对于河道清淤的治理还需要从源头上入手，加强各项监管措施，保持河道的畅通性，使河道的功能性得以充分的发挥。
2.1 工程措施
2.1.1 实施河段河道全面清淤工程
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，有效提高河段河道的综合通道能力。但一次性地清除了淤泥措施，只能暂时提高河段河道的通航能力，要确保河段河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。
2.1.2 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，对提高河段河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。
2.1.3 全力做好河段河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
2.2.1 流沙处理
河道选址应尽量避开流沙段，确实避不开应采取工程措施.有条件或者流沙段太短可采取衬砌，经济条件达不到就采取大边坡。同时施工结束时要及时蓄到一定水位的水，减少地下水渗入。清淤施工尽量不破坏河坡的草皮植被，同时，尽量采用水下机械清淤保持一定水头固坡。
2.2.2 减少引黄蓄水淤积
首先要加强灌区工程与放水管理。严格控制含沙量过高时引用黄河水。逐步配套和发挥灌区干、支、斗、农四级渠道工程.发展自流灌溉。严格控制乱扒堵现象，逐步杜绝引浑水人沟冉行提灌。向河道引蓄黄河水时，要通过沉沙池沉沙后利用泄水闸或跌水工程引入河道。
2.2.3 杜绝人为淤积河道
加强对河道的治理力度，通过宣传水法规及加强执法的力度，从而使人们养成自觉维护河道工程的意识，加强对各种水土资源开发利用的管理，杜绝乱垦乱种的现象发生，对于围垦河流的行为要进行严厉的打击，杜绝向河道内倾倒垃圾及污水的情况发生，使人们养成保护河道人人有责的习惯，充分的发挥其社会监督作用，加强河道淤积的治理。
3 结束语
河道具有多项功能性，当前河道整治工作各地都非常重视，在这种情况下，就需要在充分保证河道自然环境的基础，在不破坏及不破坏的情况下采取必要的措施加快对河道清淤的治理，从而有效提高河道的防洪、通航及生态功能，使河道得以稳定、高效的发展。
【参考文献】
[1]文丹.河道清淤治理及施工方案设计[M].中国集体经济，2011，08.
文／王天国
云南省杨林监狱地处嵩明县秋洪泄水的下游，近年来监狱辖区河道内淤塞了大量的淤障，不仅影响了高原水乡的自然景观，而且对汛期排洪造成障碍。今年5月初，新一届监狱领导班子当机立断，预防为先，综合治理，经过一个多月的时间完成了对区域内河道的清淤除障工作，目前已经全面完工，清理工作成效显著。
据悉，监狱根据嵩明县水务局关于河道清淤除障工作的安排意见，结合实际制定监狱的实施方案，对区域内河道投入资金26万多元，通过竞争性谈判由云南省红河州工程建设有限公司实施对监狱河道的全面清理工作，在协议期限内共清理土方2436m3，清理杂草水面25897m2。初步实现了河道清洁，水质清澈，河道景观进一步改善。
为进一步巩固监狱河道清理成果，保持河道环境安全和清洁，监狱先后两次在河道沿岸、池塘处设置20块安全警示标志，警醒周围住户和逗留人员注意人身安全和爱护河道环境，同时，配备专门船只和人员对河道进行经常性的除淤清污工作。此外，为进一步营造良好的生活环境氛围，监狱还组织开展“我爱我家”摄影作品比赛，寓意让大家珍惜我们的母亲河，共同爱护我们生活的家园。
监狱在今年汛期到来之前对区域内河道所实施的清淤除障工作，不仅提高了监狱河道的泄洪和流速能力，而且大大增加抵御防范洪灾的能力，对改善监狱环境，提升监狱形象，全面做好昆明市“引牛人滇”源头工程发挥了积极的作用。
关键词：河道清淤；稳定性；应对技巧
1.滑坡成因
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体受河流冲刷、地下水活动、地震及人为施工等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。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。
1.1清淤过度。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。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。
1.2土质问题。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。
1.3外力的作用。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。
2.预防滑坡的措施
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。
2.1选择合理的疏浚断。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。
2.2合理施工。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。
3.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。
3.1控制防止
3.1.1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。
3.1.2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。
3.1.3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。
3.2修复处理措施
3.2.1挖除围填法。浅滑坡一般是堤脚开挖过基，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。其次挖除施工要从上边缘开始，向下逐级开挖。
3.2.2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，在施工中应注意几点：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。
3.2.3抛石填压层要求。抛石范围要根据滑体范围和河床抗冲刷的要求定，一般抛在滑体出口至堤脚处；填压层要求分层设置，最下层为石渣垫层作为反滤层，一般厚度
3.3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3m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梁拉结共同受力，对于承载为主的桩要设置混泥土承台让桩共同承受负重。
4.结语
在河道清淤疏浚工作中，有多种因素交互作用，会影响河堤稳定性，严重者会导致河堤滑坡。滑坡发生后，要结合实际，科学评估，合理施工，修复堤身，既要确保清淤工作的顺利实施，又要正确选取有针对性的修复滑坡的施工方案，以达到控制滑体的延伸和发展的目的。
参考文献
1试验的基本情况
1.1模型比尺模型设计为水平比尺λL=1000，垂直比尺λH=50，模型下边界设在海底高程达-14m的海域，上边界设在西河口以上1.5km处，模拟尾闾河道及河口长66km(如图1所示)，采用电木粉作为模型沙。由于模型的变率较大，必然造成一定的相似性损失，为尽可能保证模型与天然相似，模型试验按照模型相似率理论进行设计，并通过水位及冲淤量等模型率定试验对有关比尺进行适当的调整，确保主要物理量相似，使试验结果满足研究内容的要求。
图1模型平面布置
天然河道的水流一般处于紊流状态，保证水流相似的条件为重力相似和阻力相似，则流速比尺λV=λ1/2H=7.07，糙率λn=λ1/6H(λH/λL)1/2=0.43。在天然情况下，原型试验段的糙率系数一般在0.009～0.014之间，则要求模型糙率一般在0.0209～0.0325之间。对于动床模型，电木粉的糙率系数在0.02左右，小于设计要求的糙率。但由于概化模型的变率较大，河道的形态阻力和边壁阻力较大，模型的综合糙率基本能够满足设计要求，这一点在验证试验中得到了印证。
悬移质运动相似的条件为悬移、起动和冲淤相似。起动相似条件要求起动流速比尺与流速比尺相等，即λVc=λV。沉降相似比尺λω=λV(λH/λL)0.75=0.75，粒径比尺λd=(λωλV/λγs-γ)1/2=0.45。为保证模型中河床冲淤与原型相似，含沙量比尺经过多次验证试验调整后，模型试验最终采用λs=0.9，即λs=λs*=0.9。冲淤时间比尺：λt2=λLλγ′/λVλS=341。
1.2验证试验自1996年黄河口汊河流路行河以来，进入黄河口的水沙连年偏枯，只有1996年发生了较为典型的洪水，同时又恰逢汊河流路改道行水当年，尾闾河道发生了较大的冲淤变化。因此，选择1996年汛前实测河道和河口地形作为验证试验的初始地形，1996年6～10月实测水沙资料作为验证试验的水沙条件。表1给出了各级典型流量模型试验水位与天然实测水位，可以看出，误差在0.12m以内，表明模型基本达到了阻力相似；表2给出了分段冲淤量的验证结果，基本上能够满足河床冲淤相似性的要求。
1.3方案试验条件
1.3.1地形条件方案试验的初始地形，河道部分根据1996年汛后河道大断面测量资料及2000年实测的1∶1万的河道地形图确定。河口及海域部分根据1996年实测的1∶2.5万河口及海域地形确定。在此基础上，根据清水沟流路顶点高程最大的拦门沙实测地形资料，塑造了拦门沙I+1(见图2)。拦门沙I+1顶点约在S7处，顶坡段长约2km，顶点高程0m，自顶坡起始点向上游为一倒坡，坡度约为-1/2200，倒坡段长约4km，最低高程为-1.8m，坡顶与坡脚高差为1.8m。
1.3.2水沙条件根据试验内容，河道上游来水来沙条件采用恒定水沙过程和非恒定水沙过程。恒定流量分为大、中、小三级，根据该河段的水沙特点确定为1000m3/s、2000m3/s和3000m3/s，相应的含沙量分别为15kg/m3、30kg/m3和40kg/m3，来流持续时间分别为26d、13d和8d，下边界采用固定潮位(分别为平均中潮位0.5m和平均高潮位1.0m)。非恒定水沙过程采用黄委会设计院提供的小浪底水库正常运用期丰、平、枯不同典型年(利津站)资料(见表3)，下边界采用典型潮位过程。
表1不同流量级水位验证(单位：m)
流量/(m3/s)
1000
2000
3000
西河口
原型
6.75
7.50
8.18
模型
6.72
7.60
8.07
误差
-0.03
0.10
-0.11
丁字路口
原型
3.38
4.24
4.62
模型
3.50
4.18
4.56
误差
0.12
-0.06
-0.06
表2冲淤量验证结果(单位：万m3)
河段
CS7～清3
清3～清7
清7～汊3
CST～汊3
模型
-975
-665
-361
-2001
原型
-842
-581
-490
-1913
表3典型年水沙特征值
典型年
丰水丰沙(1988)
中水平沙(1995)
枯水枯沙(1991)
径流量/亿m3
295.4
148.7
90.1
输沙量/亿t
9.76
4.53
1.24
1.3.3疏浚概况在拦门沙2.0km长的顶坡段顺水流方向开挖一宽500m、深约2.0m的河槽，同时在拦门沙4km长的倒坡段做相应疏通开挖，使得在拦门沙顶坡段和倒坡段形成一个顺畅的河槽，开挖量相当于原型约为380万m3。
图2河口拦门沙I+1地形
图3疏浚前后的流速分布
2试验成果分析
2.1典型流量的疏浚试验成果分析
2.1.1疏浚前后的流速变化在试验中观测到，河口拦门沙疏浚前，进入河口的径流自寻低洼捷径入海，在径流和潮流的作用下形成口门众多的支汊，每股水流虽有一定的河槽，但比较散乱，出汊摆动比较频繁。
河口拦门沙疏浚后，在口门地区人为塑造了一个比较明显的河槽，水流归顺。在试验中，量测了不同径流和潮位的组合下，河口拦门沙疏浚前后的流速变化。由图3可见，拦门沙疏浚后与疏浚前相比，由于水流集中入海，疏浚部位的流速都有所增大，疏浚后行水之初流速可以增加10%～20%，但随着疏浚部位的回淤，流速逐渐减小。
2.1.2疏浚前后尾闾河道水位的变化疏浚河口拦门沙的主要目的是降低侵蚀基准面，使尾闾河段主槽河床降低，增加主河槽的过水断面，降低水位，提高尾闾河道的泄洪排沙能力。因此，水位的分析包括以下两方面的内容：一是疏浚前后同流量级下水位的升降，反映了同一断面槽蓄能力的变化；二是疏浚前后水面比降的调整，反映了尾闾河段泄洪排沙能力的变化。
图4给出了疏浚前后沿程水位的变化情况。由于疏浚部位处于河海的交汇处，受河流动力和海洋动力的双重作用。可以看出，河口拦门沙的疏浚，降低了侵蚀基准面，在疏浚部位以上的尾闾河道产生了溯源冲刷；由于受平均潮位的控制，疏浚区同流量水位落差向海域方向快速减小至零，即达到平均潮位。因此，疏浚前后同流量的水位落差沿程分布呈V字形。由图可见，拦门沙疏浚后，尾闾河道溯源冲刷的大小和范围与黄河的水沙条件和潮位密切相关。在造床流量范围内，随着流量的增大，溯源冲刷范围增大；相同流量下，潮位增高，溯源冲刷的大小和范围有所减小。
2.1.3疏浚前后尾闾河道水面比降的变化疏浚河口拦门沙的目的是降低侵蚀基准面，在尾闾河道的下端形成一定的水位落差，并由此产生自下而上的溯源冲刷，下面就这一物理图景进行分析。
对于恒定均匀流，一维水流和泥沙方程可以表述如下。
水流连续方程：
Q=BhU
(1)
水流运动方程：
即
(2)
泥沙连续方程：
(3)
式中：z为河床高程；C为谢才系数；γ′为干容重。
输沙率QS的计算公式较多，如采用QS与河床比降J的一次方成正比的公式[2～4]，代入式(3)，并联解上述三式可得河床高程变化的偏微分方程
(4)
式中：K为综合系数。
河口拦门沙疏浚前后，在尾闾河道末端形成了水位落差，其边界条件可以考虑为
,0<x<∞，
0<t<∞
z(x,0)=0
z(0,t)=h(t)
(5)
假设h(t)=-ΔhH(t)，其中H(t)=0，t<0；H(t)=1,t≥0
也就是h(0)=-Δh和
解得
(6)
因此，发生溯源冲刷后的水面线为一下凹型曲线。由图5可见，河口拦门沙疏浚后，在上游的影响段内，发生了溯源冲刷，并呈下凹曲线型式；在疏浚河段及以下，由于受平均潮位的控制，水面比较平缓。
图4疏浚前后沿程水位差值的变化
由表4可以看出，河口拦门沙疏浚后，在上游溯源冲刷影响的河段内，水面比降变陡。在平均潮位为0.5m的条件下，1000～3000m3/s的水面比降由1.03～1.19增加到1.14～1.29；在平均潮位为1.0m的条件下，1000～3000m3/s的水面比降由1.00～1.17增加到1.06～1.25。当然，随着疏浚河段的回淤和河口淤积延伸，上游河段的水面比降将逐渐减小，直至与水沙条件相适应。
表4疏浚前后尾闾河道比降变化单位：
方案
Q=1000m3/s
Q=2000m3/s
Q=3000m3/s
Z=0.5m
Z=1.0m
Z=0.5m
Z=1.0m
Z=0.5m
Z=1.0m
疏浚前
1.03
1.00
1.13
1.10
1.19
1.17
疏浚后
1.14
1.06
1.21
1.18
1.29
1.25
2.1.4河口拦门沙疏浚后的回淤情况在试验中，观测了各典型流量级下的河口拦门沙疏浚回淤情况(表5)。拦门沙疏浚后，施放不同典型流量，疏浚段都发生不同程度的回淤。当施放1000m3/s流量25d后，疏浚河槽回淤185万m3，占疏浚量的48.7%；当施放2000m3/s流量13d后，疏浚河槽回淤122万m3，占疏浚量的32.1%；当施放3000m3/s流量8d后，疏浚河槽回淤98万m3，占疏浚量的25.8%。可见，疏浚段的回淤率与来水来沙条件密切相关，当来流为一般的中小水(Q<2000m3/s)时，疏浚河槽回淤较快；当来流为造床流量(Q=3000m3/s)时，由于尾闾河道本身就发生冲刷，则疏浚河槽回淤较慢。
表5疏浚河槽的回淤情况
流量/(m3/s)
含沙量/(kg/m3)
历时/d
疏浚河槽疏浚情况
回淤量/万m3
回淤率(%)
1000
15
25
185
48.7
2000
30
13
122
32.1
3000
40
8
98
25.8
图5疏浚前后水面线变化
2.2典型水沙过程的疏浚试验成果分析
图6典型中水年疏浚前后的水位流量关系
2.2.1疏浚后对尾闾河道泄洪排沙的影响河口拦门沙疏浚后，降低了局部侵蚀基准面高程，在进入河口的水沙动力作用下，在上游临近的尾闾河道发生了溯源冲刷现象。在试验中观测了疏浚前后不同典型年尾闾河道的水位流量关系，图6给出了典型中水年各断面疏浚前后的水位流量关系。试验结果表明，疏浚河口拦门沙，在一定的时段内，在一定范围的尾闾河道，同流量下的水位均有所下降。各断面的下降幅度不同，而且规律亦有所差异，这与来水来沙条件和边界条件有关。在造床流量范围内，流量越大溯源冲刷范围越大；离疏浚位置越远，同流量水位下降值越小，直至到达某一断面，疏浚前后同流量下的水位流量关系基本相同。各水沙系列尾闾河道的具体情况如下：(1)在施放典型枯水年的汛期水沙条件下，尾闾河道的21km范围内发生了溯源冲刷，靠近疏浚位置的汊2断面同流量水位下降了0.21～0.24m，丁字路口断面同流量水位下降了0.17～0.20m，到达清4断面后，同流量下的水位与疏浚前基本相同。(2)在施放典型中水年的汛期水沙条件下，尾闾河道的32km范围内发生了溯源冲刷，靠近疏浚位置的汊1断面同流量水位下降了0.31～0.43m，丁字路口断面同流量水位下降了0.23～0.35m，到达十八公里断面后，同流量下的水位与疏浚前基本相同。(3)在施放典型大水年的汛期水沙条件下，尾闾河道的35km范围内发生了溯源冲刷，靠近疏浚位置的汊1断面同流量水位下降了0.39～0.47m，丁字路口断面同流量水位下降了0.35～0.43m，到达清2断面后，同流量下的水位与疏浚前基本相同。
2.2.2疏浚河槽的回淤过程在试验中观察到，河口拦门沙疏浚后，由于人为塑造了一个比较明显的河槽，在过流初期，水流归顺和相对集中，主流基本沿开挖的河槽行走。但是随着疏浚段河槽回淤、河口的淤积延伸以及潮起潮落水位变动等因素的影响，水流逐渐漫滩出流，并发生出汊分股的现象，并逐步向疏浚前的状态转变。
在试验中对不同水沙条件下疏浚段的典型断面回淤过程进行了观测，图7给出了典型中水年疏浚河槽的回淤过程。在试验的水沙条件下，疏浚段河槽始终处于回淤状态。从回淤的纵向分布看，靠近海域的疏浚断面回淤量大，靠近尾闾河道的疏浚断面量小。疏浚河槽的回淤量与来沙量的大小有一定的关系，来沙量越大，回淤量也相对越多，经过不同典型年一个汛期的水沙过程，疏浚河槽的回淤量可以达到70%～80%。从河口及海域的整体泥沙淤积分布看，仍然保持疏浚前的自然特性，即来沙量越大，淤积范围越大。从靠近尾闾河道的S2横断面看，小水年横向扩散淤积范围为3km左右，浅滩淤积厚度0～0.2m；中水年横向扩散淤积范围为3.5km左右，浅滩淤积厚度0～0.45m；大水年横向扩散淤积范围为6km左右，浅滩淤积厚度0～0.55m。从靠近海域的S6横断面看，在潮流的作用下，各典型年泥沙横向扩散沉积范围差别不大，横向淤积的厚度不同，来沙量越大，淤积厚度越大，大、中、小水年浅滩最大的淤积厚度分别为2.8m、3.9m和5.0m。
3结语
图7中水年疏浚断面回淤过程
(1)黄河口拦门沙疏浚后，在口门地区人为塑造了一个比较明显的河槽，水流归顺，与疏浚前相比，由于水流集中入海，疏浚部位的流速都有所增大，行水之初流速可以增加10%～20%，但随着疏浚部位的回淤，流速逐渐减小。(2)黄河口拦门沙疏浚后，在上游的影响段内，发生了溯源冲刷，水面线呈下凹曲线型式；在疏浚河段及以下，由于受平均潮位的控制，水面比较平缓。(3)疏浚黄河口拦门沙，在一定的时段内，在一定范围的尾闾河道，同流量下的水位均有所下降。试验表明，在施放不同典型年的水沙条件下，尾闾河道可在疏浚点21～35km范围内发生溯源冲刷，同流量水位最大下降0.24～0.47m。(4)在试验的水沙条件下，疏浚段河槽始终处于回淤状态，经过不同典型年一个汛期的水沙过程，疏浚河槽的回淤量可以达到70%～80%。从河口及海域的整体泥沙淤积分布看，仍然保持疏浚前的自然特性，即来沙量越大，淤积范围越大。
致谢：参加本项试验工作的还有付玲燕、谭德新等同志，特此致谢。
参考文献：
［1］曹文洪，胡春宏，等.黄河口拦门沙疏浚效果概化模型试验研究［R］.北京：中国水利水电科学研究院，2003.
［2］BagnoldRA.TheNatureofSaltationandBedLoadTransportinWater［J］.Proc.oftheRoyalSociety,SeriesA,1973,332:473-504.
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