疏浚吹填工程中退水口型式的选择

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  摘 要:为了能够确保再次利用疏浚土方,现在很多工程都会结合使用疏浚和吹填两项工程,其不仅可以对水域进行挖深,同时还可以将用地填高,因此其属于一项综合利用工程,并且在目前的吹填造地、港口与航道治理、河湖整治等各个行业中得到十分广泛的应用,有效地推动了我国社会经济和生态的可持续发展。退水系统在疏浚吹填施工中属于确保吹填区可以实现高效、安全运行的关键性措施,为此,本文对疏浚吹填工程中退水口型式的选择进行了分析和介绍,供大家参考。
  关键词:疏浚吹填工程;退水口型式;选择
  虽然在疏浚吹填工程中退水口只是对尾水排放进行控制的一种临时性辅助设施,但却具备降低泥浆对环境的污染、强化吹填区泥沙沉淀效果等一系列的作用。严格地依据吹填区规模和疏浚土质等选择和设置科学合理的退水口型式可以实现环保、实用和经济等一系列功效。笔者与自身实践经验相结合,对退水口型式在不同工况下的选用和实施效果进行了分析和介绍。
  1 溢流堰式退水口的设置和实施效果
  溢流堰退水口可以使吹填区水位抬高,这样就可以使尾水从堰顶漫溢到排水沟渠,有效地降低堰内水流受到退水口的扰动,并且还可以降低尾水的淤塞和泥浆污染。
  1.1 溢流堰式退水口的设置 由于疏浚土具有较大的含泥浆量,不仅容易对下游排水沟渠产生淤塞作用,还会对周边农田造成污染。通过溢流堰式退水口可以使泥浆沉淀情况得到有效改善,应选择与有排水沟渠相邻近的部位设置退水口,大约每隔1000米布置一个退水口,选择砖石混合结构作为退水口的基础,并且确保与围堰底宽基本一致的退水口宽度。采用梯形结构的堰体,选择塑料布覆盖沙袋固定的方式对退水口与围堰连接处实施有效防护。在堰顶布置人工码放的土工布砂袋,利用逐层加高的方式对堰内水位进行有效控制[1]。
  1.2 溢流堰式退水口的实施效果 溢流堰式退水口具有安全耐用和简单的堰体结构等优点,与埋管式退水口相比,溢流堰式退水口会对围堰内水流产生较小的扰动,而且对于吹填泥浆的沉积更加有利,可以有效地控制泥浆污染。但是溢流堰式退水口会使堰上交通被阻断,而且具有较大的日常维护工作量。在退水路径不断缩短以及吹填区容积不断减少的同时,泥浆会对下游造成较大污染和淤塞。在具有较长退水路径和较大尾水含泥浆量的疏浚吹填工程中比较适用该类退水口,在具体的吹填工作中,应依据吹填厚度的变化对堰顶进行及时加高,只有这样才能够确保实现更浅的溢流高度。然而在高围堰吹填工程中不断增加的退水口堰顶高度会极大地影响到岩体的安全性,所以必须要对这种退水口予以谨慎选择。
  2 埋管式退水口的设置和实施效果
  埋管式退水口具有费用低廉、使用方便、结构简单等一系列的特点,以是否需要控制水位为依据可以将其划分为两种,也就是单纯的埋管式退水口和闸池埋管式退水口。
  2.1 埋管式退水口的设置 某吹填工程具有23万立方米的工程量,其分为两个吹填区,也就是填塘固基和堤后压浸。设计压浸台比场面高出2—2.5米的高度,设计填塘区平齐于周边田面。通过原有高埂路堤进行拦水,因此不需要对围堰进行修筑。立足于满足泄流量考虑退水口的设置,因此最终选择了埋管式退水口。压浸台区围堰内外具有相差较大的水位,需要在泥浆不易流入而且远离排泥管口的位置设置退水口,利用增加土工布沙袋的方式避免泥沙将其过早地掩埋, 在具体的施工过程中需要对排水钢管进行重复埋设。与排水沟相比,填塘区水面大约高出1米左右,选择使用单纯的埋管式退水口,一旦吹填区水位壅至管口,这时候就会开始将尾水排出[2]。
  2.2 埋管式退水口的实施效果 埋管式退水口具有较低的埋管位置和顺畅的流水,其出水除了会对围堰外坡脚产生较小的冲刷,而且还不会对围堰交通形成阻断作用。在具体的使用过程中需要做好钢管与土结合处的防水处理工作,避免出现决口危险。其缺点是在不断提升堰内吹填面的同时具有较大的重复埋设工作量。在具有较少泥浆含量的沙土类吹填工程中比较适用该方法。
  3 竖井式退水口的设置和实施效果
  作为一种新型退水口形式,竖井式退水口结合了溢流堰式退水口和埋管式退水口的优点,具有操作便利、可靠性高、结构合理的优点。在疏浚吹填工程中,竖井式退水口的运用也比较广泛,具有较好的退水效果。
  3.1 竖井式退水口的设置 在某高围堰大型河道的疏浚工程中运用了竖井式退水口,该工程的疏浚区土质主要为Ⅲ类和Ⅱ类土,具有较大的吹填含淤量。该工程吹填区的围堰顶宽为3米,高度为6米,边坡为1:2,经过排水渠将尾水排入河道中,对防泥浆污染、防淤积和防冲刷均有一定的要求。因此要在远离排泥管出口处选择退水口,以取得更好的成绩效果。该工程选择了竖井式退水口,其包括跌水消能设施、排水渠、退水涵管和集水井。在施工中,首先要进行场地平整和测量放样,再开挖基坑、砌筑基础、埋设涵管、砌筑井架,然后开挖和砌筑排水沟,最后修筑防冲消能设施。在施工的过程中要紧密地连接涵管接缝处、防渗墙和退水涵管、竖井和退水涵管,避免产生渗漏问题。将消防冲能设施设置在入河处[3]。
  3.2 竖井式退水口的实施效果 该工程运用竖井式退水口取得了较好的退水效果。增加闸板之后,能够对吹填区水位进行自由的升高,水口水流的扰动得到了极大的减少,泥浆的沉淀效果有所提高,泥浆污染和水土流失都受到了限制。该工程中的施工退水的含浆量完全符合设计要求。由涵管排出退水,不会影响堰上交通,能够保障围堰的安全。该工程的不足之处在于具有较大的前期投入,而且施工比较复杂。总体而言,在疏浚吹填工程中应用竖井式退水口能够取得较好的退水效果。
  4 结语
  在选择和设置通讯口的时候必须要遵循,有利于下游排水管道的衔接和设置,有利于泥沙的沉淀,有利于泥浆退水流程的延长等原则并且与环保工期成本等各种因素相结合,最终将科学合理的位置和结构形式确定下来。在实际的工程中,与增设尾水沉淀池、 增设隔埂和土工布围栏、加高围堰等措施相结合,往往可以获得更好的为水处理和吹填效果。
  参考文献:
  [1]曹承恺.航道疏浚工程中硬黏土施工设计及实践[J].水运管理,2015(04).
  [2]傅英坤.有关深水航道维护疏浚施工方法分析[J].中国水运(下半月),2015(03).
  [3]刘冰.疏浚吹填工程的进度控制研究[J].科技风,2011(22).
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