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河湖清淤吹填土固结硬化及生态处治效果

唐彤芝 吴月龙 丛建 彭劼 姚雪军 张洪玮

唐彤芝, 吴月龙, 丛建, 彭劼, 姚雪军, 张洪玮. 河湖清淤吹填土固结硬化及生态处治效果[J]. 水利水运工程学报, 2017, (2): 1-9. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.001
引用本文: 唐彤芝, 吴月龙, 丛建, 彭劼, 姚雪军, 张洪玮. 河湖清淤吹填土固结硬化及生态处治效果[J]. 水利水运工程学报, 2017, (2): 1-9. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.001
TANG Tongzhi, WU Yuelong, CONG Jian, PENG Jie, YAO Xuejun, ZHANG Hongwei. Hardening of hydraulic fill dredged from rivers & lakes and its ecological treatment effect[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017, (2): 1-9. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.001
Citation: TANG Tongzhi, WU Yuelong, CONG Jian, PENG Jie, YAO Xuejun, ZHANG Hongwei. Hardening of hydraulic fill dredged from rivers & lakes and its ecological treatment effect[J]. Hydro-Science and Engineering, 2017, (2): 1-9. doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.001

河湖清淤吹填土固结硬化及生态处治效果

doi: 10.16198/j.cnki.1009-640X.2017.02.001
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 51578214

水利部公益性行业科研专项资助项目 201201015

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金重点资助项目 Y315016

详细信息
    作者简介:

    唐彤芝(1974—),男,湖南东安人,教授级高级工程师,博士,主要从事软弱土处治与环境岩土工程技术研究。E-mail: tztang@nhri. cn

  • 中图分类号: TU447

Hardening of hydraulic fill dredged from rivers & lakes and its ecological treatment effect

  • 摘要: 河湖清淤吹填土含水率高,流动性大,具有污染性。无砂真空排水预压法在固结硬化吹填土,提高其强度和承载力方面效果显著。受环形流道、落淤分选的影响,同一堆泥场内不同区域的地基沉降和超静孔压的变化存在一定差异性。无砂真空预压法具有较好的阻隔、过滤、吸附有机污染物等净化功能,经历堆置沉淀、负压抽吸、尾水沉淀和水生植物过滤吸附后排放的水体中有机质和总磷(TP)含量大幅减小,污染综合指数由0.8~1.0降到0.7,基本满足地表水Ⅲ类水质标准要求。固结后吹填土中的有机质、总氮、总磷含量大幅度降低,有机污染指数提高了1个等级。重金属含量符合土壤环境质量Ⅲ类标准,重金属的浸出毒性指标低,对地表水无污染,重金属污染程度的计算评价结果总体为轻微。
  • 图  1  排水固结法剖面

    Figure  1.  Profile of drainage consolidation

    图  2  工程平面布置

    Figure  2.  Project layout

    图  3  膜下真空度变化曲线

    Figure  3.  Vacuum degree curves

    图  4  泥面累计沉降量变化曲线

    Figure  4.  Surface settlement curves

    图  5  超静孔压变化曲线

    Figure  5.  Pore pressure curves

    图  6  不同阶段吹填土主要物理性质指标

    Figure  6.  Histogram comparison of physical indexes of filled mud at different improvement time

    图  7  水质指标含量柱状分布

    Figure  7.  Histogram comparison of water quality indexes of filled mud in different phrase

    图  8  水质指标含量变化率曲线

    Figure  8.  Rate curves of water quality indexes of filled mud at different improvement time

    图  9  污染指数变化

    Figure  9.  Histogram comparison of pollution indexes of water quality

    图  10  土体有机污染物含量变化曲线

    Figure  10.  Change curves of organic pollutants in soil mass

    图  11  土体重金属元素含量分布

    Figure  11.  Distribution diagram of heavy metals in soil mass

    表  1  天然堆置吹填土主要物理性质

    Table  1.   Physical indexes of filled mud before improvement

    含水率w/% 密度/(g·cm-3) 液限wL/% 塑限wp/% 塑性指数Ip 颗粒分析/%
    >0.075 mm 0.075~0.005 mm < 0.005 mm
    122.8 2.69 42.4 20.5 21.9 6.1 75.5 18.4
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    表  2  硬化前后土体有机污染物含量

    Table  2.   Organic pollutants in soil mass before and after hardening

    项目 取样深度/m 有机质OM含量/% 总氮TN含量/% 总磷TP含量/%
    自然沉淀 0~0.4 6.27 0.14 0.06
    固结硬化后 0~2.1 3.03~4.86(3.89) 0.006~0.120(0.080) 0.040~0.065(0.050)
    变化率(%) 22.5~51.7(38.0) 13.6~95.7(41.4) 1.6~34.4(14.8)
    注:括号内数值为该项的平均值。
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    表  3  土体重金属污染性计算评价结果

    Table  3.   Calculation and assessment results of heavy metals pollution in soil mass

    重金属元素 Cd As Pb Cr Cu Ni Zn
    检测平均值(mg/kg) 3区 0.92 9.50 2.35 16.23 23.35 18.10 138.56
    5区 0.44 30.17 5.88 17.31 45.02 25.35 198.23
    Ⅲ级标准值(mg/kg) 1 40 500 300 400 200 500
    内梅罗污染指数 3区:NI=0.95,警戒级,尚清洁;5区:NI=0.80,警戒级,尚清洁
    地累积指数 3区 -0.71 -2.66 -8.32 -4.79 -4.68 -4.05 -2.44
    清洁 清洁 清洁 清洁 清洁 清洁 清洁
    5区 -1.77 -0.99 -6.99 -4.70 -3.74 -3.56 -1.92
    清洁 清洁 清洁 清洁 清洁 清洁 清洁
    Hakanson
    潜在生态
    风险指数
    Eri(3区) 27.60 2.38 0.02 0.11 0.29 0.45 0.28
    RI(3区) 31.10(轻微)
    Eri(5区) 13.20 7.54 0.06 0.12 0.56 0.63 0.40
    RI(5区) 22.50(轻微)
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-02-18
  • 刊出日期:  2017-04-01

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