引言
在水利工程体系里，河道清淤占据着关键地位，是保障河道功能正常发挥的重要举措。伴随时间推移与人类活动影响，河道内淤泥不断堆积，严重干扰河道的行洪、灌溉、航运以及生态调节等功能。故而，科学合理地开展河道清淤作业，对提升河道综合效益、维护水生态平衡意义非凡。本文将深入剖析水利工程中各类河道清淤的施工方式。
河道清淤的重要性
提升防洪排涝能力
大量淤泥沉积会显著减小河道的过水断面，致使河道行洪能力大幅下降。在雨季或遭遇洪水时，水流无法顺畅宣泄，极易引发洪涝灾害，严重威胁周边居民的生命财产安全与基础设施稳定。通过清淤作业，能够有效扩大河道过水断面，提升河道行洪能力，降低洪涝灾害发生风险。
改善水质
河道淤泥中富含大量有机物质、氮磷等营养元素以及重金属等污染物。在厌氧环境下，淤泥中的污染物会持续释放到水体中，导致水体富营养化，藻类过度繁殖，溶解氧含量降低，进而使水质恶化。及时清淤可有效减少底泥污染物释放，改善水体水质，为水生生物营造良好生存环境。
恢复河道生态功能
健康的河道生态系统对维护区域生态平衡至关重要。淤泥淤积会破坏河道原有生态环境，影响水生生物的栖息、繁殖与觅食。清淤能够恢复河道自然形态与生态环境，为水生植物、鱼类等生物提供适宜生存空间，促进河道生态系统的良性循环。
河道清淤施工方式
常规清淤方式
干式清淤
该方式需先将河道进行分段，随后修筑围堰，利用水泵抽干围堰内积水，为后续清淤作业创造无水环境。清淤作业常依据施工现场场地条件，采用长臂式挖掘机开挖或人工开挖方式沿河道两岸进行。其显著优点在于清淤彻底，对清淤深度的控制较为精准，且挖出的污泥浓度高，运输成本低，整体工程成本相对较低。然而，干式清淤也存在明显弊端。围堰排水过程可能对两岸护坡安全构成威胁，施工中易对两岸已建工程设施造成严重损坏，引发周边环境二次污染。同时，该方式需要对河道进行局部断流，不适宜在雨季施工，对于不宜断流的河道也无法采用。因此，干式清淤法较为适用于两岸具备一定空间且便于断流施工的小型河道清淤。
半干式清淤
半干式清淤与干式清淤有相似之处，同样需要对河道进行分段并修筑围堰。不同的是，半干式清淤无需将河道积水完全排干，只需排至能满足搅拌深度的水位即可。施工时，先运用高压水枪对河底淤泥进行冲刷破坏，使淤泥形成泥浆状态，再通过泥浆泵将泥浆抽吸并排至淤泥集中处理区。对于河底难以冲刷破坏的渣土，则可采用人工清理或长臂式挖掘机开挖，吊运至运渣车后外运处理。这种清淤方式的优点是清淤较为彻底，操作相对简便，便于穿越桥梁和其他河道障碍物。使用管道输送泥浆，能有效避免运输途中的二次污染，减少对河道两侧居民的干扰。但它也存在不足，高压水枪、泥浆泵、加压泵等设备耗电量大，人工费用较高。而且，该方式同样需要对河道进行局部断流，不适用于雨季以及不宜断流的河道施工。总体而言，半干式清淤法较适合便于断流施工的小型河道清淤，对两岸操作空间也有一定要求。
湿式机械清淤
湿式机械清淤无需进行围堰排水，可在带水环境下借助挖泥机械开展清淤作业。依据工作装置、底盘和结构形式的差异，典型的小型湿式机械主要包括以下几类：
两栖反铲式清淤机：这种清淤机兼具陆用挖掘和水上挖掘双重功能。它以平底船作为机体，水上作业时，通过浮箱增加浮力以承载设备重量，配备 4 支由液压油缸控制、带有沼泽轮的支腿用于水下挖掘定位，同时自备螺旋桨实现移动。清淤时采用反铲式挖掘方法对淤泥进行挖掘，挖掘出的淤泥通过泥驳外运。其优点是操作灵活，机动性强，能自行出入水域且具备自航能力，可用于清除硬质河底障碍物。不过，它也存在一些缺点，如工作不连续，清淤效率较低，对流态淤泥的清理效果欠佳，施工过程中容易导致底泥扩散。
小型链斗式清淤船：链斗式挖泥船通过一连串带有挖斗的斗链，在斗桥上由上导轮带动连续转动，使泥斗在水下挖泥并提升至水面以上。同时，通过收放前、后、左、右所抛的锚缆，实现船体的前移或左右摆动来进行挖泥作业。挖取的泥土提升至斗塔顶部后，倒入泥阱，再经溜泥槽卸入停靠在挖泥船旁的泥驳，最后由拖轮将泥驳拖至卸泥地区卸掉。链斗式挖泥船对土质适应能力较强，可挖除除岩石以外的各种泥土，挖掘能力强，挖槽截面规则，误差极小，泥浆含水量较少。但其缺点也较为明显，排泥设备较多，运泥方式工序繁杂，功率消耗大，工作噪音大，使用成本偏高，施工过程中也容易造成底泥扩散。该设备较为适宜长距离输送泥土或河面较宽阔的工程。
小型绞吸式清淤机：绞吸挖泥船是目前河底清淤中最为常见且应用广泛的设备。它采用水上抛锚作业方式，利用铰刀旋转切削底泥，当河底土质为硬质土层时，也可选用斗轮进行挖泥。切削形成的泥水混合液通过吸泥泵吸入排泥管，再经由管道输送到排泥点。其优势在于能够将挖掘、输送、排出和处理泥浆等疏浚工序一次性完成，可连续作业，生产效率高，成本低。此外，绞吸式挖泥船挖掘的工作面较为平整，开挖边坡深度易于控制，施工质量较好。然而，它也存在一些不足，排出泥浆需要铺设管道，这对河道通航会产生一定影响；自航能力较差，挖掘深度有限，对水流和波浪较为敏感，施工过程中产生的底泥扩散现象需要通过设置保护罩加以控制。绞吸式挖泥船较适宜挖掘非粘性软质土，如各类淤泥、松散沙土、松塑粘土等，可广泛应用于各类疏浚工程。
小型吸盘式清淤船：吸盘式清淤船利用高压射流切割水底淤泥，使淤泥形成浓度较高的泥浆，再通过泥浆泵经吸盘吸取泥浆，然后进行尾排或边抛，从而实现清淤目的。该设备的优点是经济性良好，与常规挖泥船（绞吸式、耙吸式、链斗式）相比，造价可降低约 1/3 - 1/2，开挖成本也能降低 1/2 - 1/3；实用性高，可在常规船难以作业的桥孔、船闸等特殊区域开展作业；自航性能好，不会堵塞河道。但它也有局限性，土壤适用范围较窄，仅局限于非粘性疏松砂土质，对于致密粘土层或固结砂夹层，其清淤效率较低，且形成的冲刷面不规则，施工过程中产生的底泥扩散现象也需要加以控制。因此，吸盘式清淤船适用于底泥较为疏松的河道清淤工程。
射流式清淤船：射流式挖泥船利用射流泵吸取河水，并通过喷嘴对淤泥进行喷射，使形成的水 - 泥混合层不断移动至指定地点，完成清淤工作。其优点是操作灵活、设备简单，清淤成本较低，且能够对其他挖泥船不易清除的区域，如边坡、河道建筑边缘等进行清理。然而，其工作环境要求较为苛刻，仅能应用于比较狭窄、具有一定深度的河道；对淤泥成分也有较高要求，只能清理泥或细砂类土质，对于中砂或更大颗粒则清理效果不佳，施工过程中产生的底泥扩散现象同样需要进行控制。所以，射流式清淤船适用于特定环境（狭窄、较深河道、边坡地带、淤泥细砂土质环境）的河道清淤工程。
气动泵式清淤机：气力泵以压缩空气为动力进行吸排淤泥，通过真空泵筒吸泥，再利用压缩空气将泵筒中的淤泥排出，进而实现清淤目的。气力泵清淤的突出优点是在清除有害层过程中，不会对周边水体造成剧烈扰动，不会形成悬浮类胶体状物质的再悬浮和扩散，能够有效避免疏浚过程中的二次污染，对生态环境起到保护作用。但目前该技术尚不成熟，仅能用于局部清淤，难以大规模推广使用。
生态清淤
生态清淤是一种较为先进的清淤理念与方式，它在无需抽干河流的情况下，借助遥控技术将污泥柔和地抽吸至岸上指定地点，整个清淤过程具有快速、彻底、卫生、干净的特点。其工作原理是通过专门设计的设备和工艺，在尽量减少对河道生态环境干扰的前提下，精准清除河道底部的淤泥和污染物。与常规清淤方式相比，生态清淤更加注重对生态环境的保护，能有效减少对水生生物栖息地、河道生态系统结构和功能的破坏。在实际应用中，生态清淤技术可根据不同河道的特点和需求，采用多种具体的技术手段，如环保绞吸式清淤、生态清淤机器人等。环保绞吸式清淤船配备专用的环保绞刀头，具有防止污染淤泥泄漏和扩散的功能，可疏浚薄的污染底泥，且对底泥扰动小，避免了污染淤泥的扩散和逃淤现象，底泥清除率可高达 95% 以上，清淤浓度高，清淤泥浆质量分数达 70% 以上，一次可挖泥厚度为 20 - 110cm。同时，该船还具备高精度定位技术和现场监控系统，通过模拟动画，可直观观察清淤设备的挖掘轨迹，高程控制通过挖深指示仪和回声测深仪实现，能精确定位绞刀深度，挖掘精度高。生态清淤机器人则可根据预设程序和传感器反馈，在复杂的河道环境中自主作业，精准清除淤泥，减少人工干预对生态环境的影响。生态清淤在生态敏感区、城市景观河道等对生态环境要求较高的区域具有显著优势，能够在实现河道清淤目标的同时，最大程度保护河道生态系统的完整性和稳定性。
结论
河道清淤作为水利工程的重要环节，对于提升河道综合功能、改善水环境、维护生态平衡意义重大。不同的河道清淤施工方式各有优劣，在实际工程应用中，需要综合考虑河道的具体情况，如河道规模、淤积程度、周边环境、生态要求以及工程预算等因素，科学合理地选择清淤施工方式。同时，随着科技的不断进步，应积极推广应用先进的清淤技术和设备，不断提高河道清淤的效率和质量，实现水利工程的可持续发展，为人类创造更加美好的水环境和生态家园。
