海水环境下高含水率疏浚泥不排水强度特性研究

通过采用高精度的十字板测试仪开展不同盐度下疏浚淤泥不排水强度试验,探讨盐度对疏浚淤泥不排水强度的影响规律,明确海水环境下疏浚淤泥的不排水强度特性。试验成果表明,海水环境下,高含水率疏浚泥的破坏方式可分为应变硬化形和应变软化型两种。盐度对疏浚泥不排水强度的影响程度随土样液限的增加而增加,盐度小于2%时,疏浚泥不排水强度随盐度的增加而降低较大,盐度大于2%时,疏浚泥不排水强度随盐度的增加变化较小。最后,将海水环境下疏浚泥的液限作为归一化参数归一化疏浚泥的不排水强度,并获得海水环境下高含水率疏浚泥不排水强度的预测公式。     

底泥疏浚生态环境效应的后评价研究——以山东省某河段整治为例

对山东省某河段疏浚示范工程进行生态环境效应后评价,开展为期两年半的跟踪监测,主要分析底泥疏浚对河段水质、新生沉积物、底栖生物、微生物的长期影响.结果表明:底泥疏浚可有效降低水中的COD_Cr、TP含量,但对TN及NH₄⁺-N含量的影响很小.疏浚区新生沉积物中的C/N值逐渐降低,这有利于微生物及底栖生物群落的恢复.疏浚可在一定程度上降低表层沉积物中颤蚓科的平均生物量及密度,而摇蚊科密度受疏浚影响较小.疏浚并未对河段沉积物微生物群落结构带来显著改变,这可能与疏浚深度有关.外源污染物的输入、人为排水作业等均可影响疏浚河段的水质及沉积物污染物含量,但当微生物群落基本构建完成后,这种影响可能在较短时间内恢复.综上所述,疏浚总体工程效果在研究开展期间（即疏浚后2～4年）有持续体现,即改善水质和沉积物污染状况,有利于底栖动物和微生物的多样性恢复.但随着时间的推移以及人为干扰的影响,水质维持效果有所下降.     

初始含水率对白马湖疏浚淤泥透气真空排水效果的影响

针对不同疏浚工艺造成的疏浚淤泥初始含水率不同以及新疏浚淤泥含水率在短时间内呈现较大变化的实际工程情况,为探究初始含水率对疏浚淤泥真空排水效果的影响,对白马湖疏浚淤泥进行了不同初始含水率的淤泥透气真空排水室内模型试验。结果表明:(a)淤泥的初始含水率越高,真空促排作用产生的表面水越多,相同时间内淤泥促排含水率下降量越大,淤泥的排水效果越好;淤泥的真空排水过程可分为3个阶段,即快速排水阶段、稳定排水阶段以及缓慢排水阶段。(b)淤泥的初始含水率越高,淤泥进入缓慢排水阶段的时间越短,淤泥的真空排水周期也越短;淤泥的初始含水率越高,淤泥的含水率降低量越大,含水率降低过程越缓慢。     

充填土袋受力和变形特性离心模型试验研究

利用疏浚土及吹填泥作为充填料的土工织物充填袋筑堤技术得到极大关注.针对连云港疏浚土,采用土工离心模型试验技术,研究黏粒含量对充填土袋受力和变形的影响以及充填袋水平排水效果.试验结果表明,充填土袋沉降主要发生在施工期,竣工后沉降变化很小,施工期充填土的孔隙水压力和充填袋的应变明显增大,竣工期达到最大,随后缓慢减小,不排水强度随深度增大.沉降和孔隙水压力随粘粒含量的增加而增大,不排水强度随粘粒含量的增加而减小.充填袋水平排水效果达10%~15%,充填土袋筑堤,充填土的黏粒含量应小于20%.     

秸秆排水体降解与疏浚淤泥生态加固相互作用研究

通过水平秸秆排水体真空预压疏浚淤泥模型试验,分析降解后的秸秆和加固后的疏浚泥元素含量的变化规律,研究秸秆排水体降解与疏浚淤泥生态加固的相互作用机制。结果表明：降解后秸秆排水体中的纤维素、半纤维素以及木质素的总质量降幅达16.7%;疏浚淤泥中的有机质含量,以及C、N、S、K和P元素含量明显增加,且随着距秸秆排水体距离的增加以一定梯度逐渐递减。疏浚淤泥为秸秆排水体提供了降解环境,秸秆降解产物的沉淀和聚集丰富了淤泥的养分,表明该技术有利于真空加固后疏浚淤泥的快速复耕,值得推广应用。     

疏浚淤泥真空排水室内试验仪器研制

针对疏浚淤泥真空排水室内试验小模型筒的尺寸效应以及方形箱边界摩擦影响较大的问题,研制了以大直径圆筒为试验容器的疏浚淤泥真空排水室内试验仪器装置。装置包含模型箱、排水系统、加压系统、真空抽气系统、阀门控制系统、尾水收集系统和量测系统7个主要部分。通过3组对比试验,在3种真空度作用下对仪器装置进行了测试,试验结果符合真空排水的基本规律,同时证实了最优真空度的存在。     

低有效应力状态下疏浚泥不排水强度试验研究

运用平板贯入剪切法对自重固结后的高含水率疏浚泥进行不排水强度试验,探讨低有效应力状态时试验结果表明,疏浚泥自重固结后的不排水强度随含水率的增加而非线性降低。在相同含水率时,自重固结后的不排水强度显著大于重塑状态时的不排水强度。同时高含水率疏浚泥自重固结后的不排水强度随有效应力的变化关系与天然沉积土的强度包线相似,当有效应力小于0.2 kPa时,不排水强度随有效应力的变化较小,当有效应力大于0.2 kPa时,不排水强度随有效应力的增大而增大。     

疏浚淤泥有机质含量及其对固化淤泥强度的影响

水环境治理过程中采用底泥疏浚的方法会产生大量疏浚淤泥.传统的处理处置方法难以处置大量淤泥,通过化学改良对其进行固化处理后资源化利用是一个切实可行的方法.但是,疏浚淤泥中含有一定量的有机质,有机质含量对淤泥固化效果的影响不可忽略.对27种不同来源疏浚淤泥进行了有机质含量调查与测定,并选取其中7种进行了不同有机质成分含量的测定与分析,明确有机质中对固化淤泥强度产生影响的有机质成分后,采用添加相应有机质成分的方式,研究有机质含量对淤泥固化效果的影响并分析其机理,最后针对大连湾疏浚淤泥,提出其富里酸含量对固化淤泥强度影响阈值为5.89%.     

芦苇对疏浚后基底环境的光合生理及生长响应

芦苇(Phragmites australis)是湿地重建的重要工具种之一。笔者选取溱湖湿地公园内疏浚后重建的5处代表性芦苇沼泽及1处未做疏浚处理的芦苇沼泽(对照组),基于生长 期芦苇光合生理及成熟期芦苇表型的测定与分析,探讨芦苇对疏浚后基底环境的适应性响应。结果表明：疏浚后底泥总氮、总磷消减明显,总氮含量下降为480~1 080 mg/kg,总磷 含量下降为536~585 mg/kg。疏浚后样地芦苇的最大净光合速率、光能利用效率、二氧化碳利用效率等直接反应光合能力的指标和底泥总氮含量间存在显著相关性,有效光能利用区 间随底泥总氮含量上升增幅明显;底泥总磷含量仅与光能利用效率存在显著相关性。供光合指标测定的芦苇植株第3叶叶长、叶面积、叶干质量以及地上生物量与疏浚后底泥总氮含 量之间表现为显著正相关关系,与底泥总磷含量无显著相关性。溱湖湿地公园基底疏浚后芦苇生长受到底泥总氮含量的显著影响说明部分疏浚点的疏浚强度对芦苇的生长已构成限 制。因此,在底泥疏浚及水生植被恢复与重建时,需要考虑不同水生植物适应基质(营养条件)的差异性,大规模盲动性的清淤可能导致水生植被重建出现新的限制因子。     

堆场疏浚泥颗粒分选规律及机理

为了确定大面积高含水率疏浚泥堆场的处理面积和选择经济、合理的处理技术,对吹填时堆场内疏浚泥颗粒的分选规律及机理进行了研究.系统调查了南水北调东线江苏段金宝航道N1疏浚泥堆场,并对距离吹填口不同位置、不同深度的疏浚泥进行取样.土样的颗粒分析试验结果表明:堆场内疏浚泥颗粒粒径随着距吹填口距离的增大而减小,黏粒(d<5μm)含量沿程逐渐增大,粒径大于10μm的颗粒含量沿程逐渐减小,粒径介于5～10μm之间的颗粒含量沿程基本保持不变,在水平方向表现出明显的分选性;疏浚泥颗粒在垂直方向上分选性较弱,且分选规律较差.以泥沙运动力学和高含沙水流运动学为理论基础,通过分析吹填过程中不同粒径的颗粒在堆场内的运移规律,对堆场疏浚泥颗粒的分选机理进行了探讨,明确了疏浚泥浆的含水率、颗粒级配、尺寸以及水动力条件等是影响疏浚泥颗粒分选的主要因素.     

临时海洋倾倒区对所在海域及其周边环境的影响

2003年5-6月份期间大亚湾临时海洋倾倒区接纳了约50万m3的疏浚泥。倾倒过程中,水体分层被扰乱,海水中悬浮物的含量增加,同时,疏浚泥中部分污染物的溶出对海水水质也产生了一定的影响;倾倒活动改变了浮游植物的水环境,使浮游植物的种数减少,多样性和均匀度降低。倾倒活动结束后一个月内,海区水质状况和浮游植物的情况基本得到恢复。疏浚泥倾倒对海区沉积物环境的影响则由疏浚泥本身的物理化学性质决定。     

泥石流拦砂坝坝前堆积和沟床坡度对扬压力的影响

利用大型水槽和泥石流拦砂坝模型,开展了坝前堆积和沟床坡度对拦砂坝底扬压力的影响试验。结果表明:(1)坝前堆积物的渗透性对坝底扬压力影响显著,渗透性越好,作用于坝底的扬压力越大,反之则越小;(2)扬压力随着距坝踵距离的增大而减小,即扬压力从拦砂坝上游至下游逐渐变小;(3)沟床坡度对坝底扬压力的影响显著,沟床坡度越大,作用于坝底扬压力越小。     

底泥疏浚对温州市牛桥底河水环境质量的影响

以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后水体中理化指标、重金属含量及生物毒性进行跟踪分析.结果表明,牛桥底河底泥疏浚显著降低了水中的CODCr浓度,提高了DO含量和透明度.疏浚工程实施后,水中NH+4-N、TN、TP及重金属含量呈现"先升高,后降低"的变化趋势.疏浚不同阶段牛桥底河水样对发光细菌和胚胎的生物毒性先增强后逐渐减弱,总体上,疏浚有助于减轻水样的生物毒性.相关性分析表明水样的生物毒性与TN相关性显著,与重金属相关性不大.     

泥沙运动在疏浚工程中的考虑

利用某军港疏浚开挖后出现明显回淤现象的工程实例,探讨泥沙运动在疏浚工程的重要影响,得出疏浚方案的制定需考虑泥沙运动影响。发现目前维护性疏浚方案设计时,往往会忽略泥沙运动影响的情况,提出改进建议,对工程实际中疏浚方案的确定给出有意义的指导。     

疏浚淤泥流动固化土的三轴剪切试验研究

为了分析高含水率疏浚淤泥流动固化土的强度特性,对疏浚淤泥流动固化土进行了三轴剪切试验研究.通过三轴试验仪,开展了不同配比和不同龄期的流动固化土的固结不排水(CU)三轴剪切试验.结果表明,疏浚淤泥流动固化土的抗剪强度包线由双折线组成,屈服前的强度包线与水平轴近似平行(平均夹角为4.8°),屈服后的强度包线与水平轴夹角增加...     

湖泊疏浚对沉积物-水界面溶解氧的环境效应

水体溶解氧含量是水环境质量的重要参数.本研究将室内模拟实验和疏浚工程相结合,探讨了疏浚对沉积物-水界面耗氧能力、微剖面溶解氧分布的环境效应.研究结果显示,疏浚具有降低溶解氧消耗能力的潜在长期效应,但是由于还原性物质的暴露,疏浚后新生表层沉积物短期耗氧能力很强;疏浚没有改变到氧气在沉积物-水界面中的传质深度.结果暗示疏浚可能显著提高重度富营养化湖泊夏季溶解氧含量.     

河口疏浚对环境的影响

按河口疏浚的目的将其分类为防洪疏浚、通航疏浚和环保疏浚.论述了河口疏浚对环境造成的影响：疏浚有利于排涝泄洪和通航，在挖除含有污染物质的淤泥后，可消除污染危害；疏浚产生的不利影响包括局部水域浑浊、盐水楔上溯、生态环境的改变等.对如何采取措施减少疏浚引起的负面影响，特别是如何最大限度地发挥疏浚弃土的利用价值进行了初步探讨.     

底泥疏浚对温州市牛桥底河底泥性质的影响分析

以温州市牛桥底河为研究对象,对河道疏浚前、中、后底泥中理化指标、重金属含量进行跟踪分析,并应用地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属元素Cd、Cr、Cu、Zn、Mn、Ni、Pb、Hg、As进行污染评价.结果表明,牛桥底河底泥疏浚工程实施后,表层底泥的TP、TOC和重金属含量呈现"先降低、后升高"的变化趋势,疏浚后1到3个月内底泥重金属含量最低.虽然疏浚工程可以暂时地显著削减河道中污染物的总量,但其对河道水质和底泥的改善效果仅能维持3~9个月.两种评价方法均表明疏浚工程的实施在一定程度上减轻了牛桥底河底泥的污染水平和生态风险.     

软弱土质环境下航道疏浚工程的绞吸式施工方法

以连云港30万吨级航道疏浚工程为例,针对软土质及沙土质环境,给出了边坡、挖深及挖宽等绞吸式挖掘施工方法,并提出了潮汐变化浅点、换条施工回淤浅点、风浪性浅点、绞刀吸口异物产生的浅点和跨桩造成的浅点的处理技术措施.文章提出的施工方法及技术措施能够适应软弱土质环境的航道疏浚工程,对航道疏浚工程具有实际应用价值及指导意义.     

湖泊疏浚后沉积物-水界面的环境特征及其微生物作用研究

采集东钱湖疏浚区和未疏浚区沉积物和上覆水模拟构建沉积物-水界面,并对比研究了微生物活性抑制和不抑制情况下模拟界面中的理化环境特征,铁、反应活性磷(SRP)从沉积物向水体的释放.结果显示当微生物活性未抑制时,疏浚实验组好氧能力、浊度均低于未疏浚实验组;实验9天后疏浚组pH出现显著下降;疏浚组和未疏浚组沉积物在厌氧条件下均会向上覆水中释放大量二价铁,未疏浚组释放能力更强;疏浚组上覆水中的SRP含量比未疏浚组低.当微生物活性被抑制后,各实验组好氧能力丧失,因此没有铁的显著释放;模拟系统的pH相对较高,疏浚组9天后pH下降也不如未抑制时明显;疏浚组上覆水浊度上升,而未疏浚组浊度下降;疏浚组水中的SRP含量显著升高,然而在未疏浚组未观察到该现象.这些结果暗示,湖泊疏浚可能具有提高溶解氧水平,降低磷释放的潜在作用;微生物可能改变水体中细小颗粒物的表面电位,进而影响到其沉降性能和水体浊度;疏浚后表层沉积物中的微生物在氧化还原性硫化物并释放氢离子以及降低磷释放的过程中有重要作用.