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泥漿“脫水”術——快速泥水分離技術在泰州引江河第二期河道(dào)工程中的研究與應用
泰州引江河地處裡(lǐ)下河地區和長(cháng)江沿江區，是我省蘇北東部地區引江供水的兩(liǎng)大引水口門之一，上接長(cháng)江，下接新通揚運河，全長(cháng)23.846公裡(lǐ)。泰州引江河第二期工程的實施，通過(guò)浚深河道(dào)，新建船閘，進(jìn)一步擴大引江規模，提升通航能(néng)力，爲加快蘇北地區和沿海發(fā)展提供支撐和保障。工程規劃引江總規模600立方米/秒，共分二期實施，一期工程于1999年9月完成(chéng)。
泰州引江河第二期河道(dào)工程，在一期寬淺式河道(dào)斷面(miàn)的基礎上浚深，使其滿足自流引江600立方米/秒的最終規模。施工采用絞吸式挖泥船進(jìn)行疏浚，總疏浚方量爲645.7萬立方米，棄土用地共設置24處，其中包括布置排泥場19處，集中堆土區5處，可用的總棄土用地僅有3437畝，因此排泥場平均堆高達到5.3 米，最大堆高8.2米，相當于2-3層樓的高度，排泥場堆土高度較高使工程建設面(miàn)臨質量安全和進(jìn)度控制的考驗。
泰州引江河第二期工程建設之初，從保護生态角度考慮，減少了耕地占用，這(zhè)就(jiù)使得19個排泥場有15個圍堰需要二期填築，有5個甚至需要三期填築。泰州引江河第二期工程建管局局長(cháng)馬志華介紹說(shuō)，由于疏浚土在自然條件下固結排水緩慢，排泥場地基承載力很難在短期内達到二、三期圍堰填築施工的要求，特别是12.3千米的淤土、粘土段，實踐表明需要幾年的時(shí)間才能(néng)達到人員或者輕型機械行走的條件。根據引江河第二期工程的初步設計，排泥場内最終水面(miàn)高程較引江河正常水頭差高達到9.5～10.5米，特别是長(cháng)約10.1 千米的砂土段，滲透性較強，厚度在4.5～8.0 米之間。經(jīng)滲流穩定計算，19處排泥場有15處存在滲流不穩定問題，因此需采取相應的防滲處理措施，以确保排泥場圍堰滲流穩定，以保證工程施工安全。
爲解決排泥場圍堰滲流穩定不安全問題，提高疏浚泥排泥場的庫容利用率、縮短排泥場占地時(shí)間，省泰州引江河第二期工程建管局會(huì)同東南大學(xué)、江蘇省水利勘測設計研究院有限公司、江蘇省工程勘測研究院有限公司成(chéng)立課題組開(kāi)展了快速泥水分離技術研究和應用的課題研究。
泥水分離的技術核心，就(jiù)是快速排出大面(miàn)積疏浚排泥場的表面(miàn)水與減低疏浚泥中的含水率，從而提高排泥場的有效庫容，大幅度減少排泥場的面(miàn)積。工程建設中，一方面(miàn)采用了快速泥水分離排水系統對(duì)施工期排泥場防滲及穩定安全進(jìn)行綜合處理，同時(shí)采用防滲排水複合體對(duì)排泥場圍堰内坡進(jìn)行防護。
課題組通過(guò)對(duì)典型的排泥場進(jìn)行監測、檢測、數據分析、數值模拟等研究手段，明确了泰州引江河第二期工程建設實際工況下，排泥場的自由水頭高度變化規律；提出了不同疏浚泥的不排水強度與地基承載力的分析方法；建立了泥水分離條件下高含水率疏浚排泥場的滲流穩定與圍堰的穩定性分析方法。
根據已有研究成(chéng)果，在泰州引江河第二期工程中采用泥水分離技術，已經(jīng)達到預期效果：不僅能(néng)夠快速排出排泥場的表面(miàn)水和降低疏浚泥高度，從而降低排泥場設計高程，增大排泥場的滲流穩定性和圍堰穩定性；還(hái)能(néng)大幅度降低排泥場中排泥場自由水頭高度和浸潤線高度，提高排泥場滲流穩定性。同時(shí)，泥水分離技術大幅度提高了排泥場中疏浚泥的不排水強度、疏浚泥的地基承載力及排泥場的整體穩定性，爲優化圍堰設計提供支撐。
泥水分離技術應用于實際工程中解決滲流穩定與二、三期圍堰的穩定性問題，在國(guó)内外尚屬首創。研究及實踐表明，快速泥水分離技術可有效解決施工期排泥場防滲及穩定安全問題、降低疏浚土松散系數以及增加排泥場的有效庫容，對(duì)砂性土段排泥場效果尤爲明顯。（供稿：省水利工程建設局 責編：廳辦公室 栾慶明）
