一种网格化精准清淤方法与流程

本发明涉及水环境综合治理，具体为一种网格化精准清淤方法。

背景技术：

1、在城市河湖的上游入水口位置，由于上游河道或下水道的污泥流入或沉淀在入水口，遇到暴雨时，河道内水位以及水流速度都会暴涨，从而将平时沉积于污水官网的大量污泥冲刷至城市内河道或内湖，所以城市河湖需要定期进行大规模的水下清淤作业；

2、但是传统的水下清淤作业中，大致分为如下几种方式：

3、1、绞吸船带水清淤：直接设定清淤深度，随后绞吸船根据设定的清淤深度在水下挖泥，这种方式挖深不精准，部分河湖底部板土当做淤泥被挖出，容易破坏河、湖床底部生态，也增大了工程量，降低了效率；同时这种清淤需要在河湖堤岸处建设沉淀池，而沉淀池的选址在拥挤的城区内十分困难；

4、2、干式清淤(排水清淤)：需要在河道内修建临时围堰，再将上游来水进行导流，随后对围堰内的泥浆进行抽吸；这种方式对于地势条件较为苛刻，当河道处于主城区时，就不具备修建围堰和导流的条件，即便有，修建围堰和导流的成本也相当高；

5、除去上述传统的水下清淤方式，新型的底泥洗脱式清淤技术在一倒扣泥面的敞口箱体内，产生相对约束的湍流，在泥面湍流作用下，泥水界面胶体状沉积泥受扰分散，通过翻滚、碰撞和摩擦，颗粒分散度越来越高，洗脱越来越彻底，粒度较大的无机颗粒态泥沙重力沉降、原位覆盖，粒度较小的颗粒态污染物随水泵出，经絮凝分离后外运，絮凝分离后的清水回流水体；但是这种方式无法检验清淤是否合格，在真正需要清淤的河湖内淤泥都是厚度50cm以上且90％以上均为有机质腐烂淤泥，无机颗粒态泥沙含量很低，这种重力沉降的方式无法彻底清理干净；另外大量絮凝剂会随着所谓清水回流入水体，会造成严重的二次污染，实际清淤效果并不显著；

6、为此，我们提供一种网格化精准清淤方法，规避了上述清淤方式的缺点，能够精准高效地进行清淤，也彻底解决了各种传统清淤方式的痛点和难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种网格化精准清淤方法。

2、本发明所解决的技术问题为：

3、(1)如何通过对待清淤水体进行网格划分并利用卫星定位功能进行位置定位，逐个网格进行清淤且确认是否清淤完成，解决现有技术中对于清淤完成度确认难度大的问题；

4、(2)如何通过在抽泥组件中设置采泥罩，利用采泥罩与底部板土形成独立空间，在独立空间内扰动淤泥并抽吸，大大提高淤泥抽吸上岸的含固率，从而可以直接进行调理和脱水处理，解决现有技术中沉淀池选址难且成本高的问题，且解决了现有技术中扰动淤泥时的水体污染问题。

5、本发明可以通过以下技术方案实现：一种网格化精准清淤方法，该清淤方法包括如下步骤：

6、步骤一、根据水体地形和水体底泥分布状态划分清淤网格并确定坐标位置；

7、步骤二、自动入位且进行对应清淤网格内的水下测量；

8、步骤三、逐个清淤网格移动进行清淤作业；

9、步骤四、根据步骤二中的测量结果对每个清淤网格内淤泥清理效果进行自检判定；

10、步骤五、清淤的泥浆直接进入污泥固化站，进行调理和脱水处理；

11、步骤六、泥饼外运，清水回流。

12、本发明的进一步技术改进在于：步骤一中清淤网格根据待清淤水体区域面积进行均匀划分，并利用工程制图将待清淤水体区域的工程图导入清淤船的行走控制系统，结合卫星定位功能与比例换算关系确定各清淤网格的坐标位置。

13、本发明的进一步技术改进在于：步骤二中自动入位表示清淤船自动移动至对应清淤网格的坐标点所在位置，利用声光探测技术或探杆对水体下淤泥深度进行测量并估测出对应清淤网格的淤泥量。

14、本发明的进一步技术改进在于：步骤三中清淤作业包括：

15、s1：清淤船在作业位置进行定位，且将抽吸组件吊装下沉至水体底部板土位置；

16、s2：抽吸组件对填充在其内部的淤泥进行扰动同时抽吸出水体表面。

17、本发明的进一步技术改进在于：抽吸组件包括采泥罩以及设置在采泥罩内部的泥浆泵和淤泥扰动装置，在步骤s1中，采泥罩与水体底部板土接触，从而形成相对封闭的独立空间，淤泥的扰动与抽吸在该独立空间内进行。

18、本发明的进一步技术改进在于：淤泥扰动装置均匀设置在泥浆泵的外侧，且淤泥扰动装置具体设置为搅拌器或喷射高速流体的喷头。

19、本发明的进一步技术改进在于：搅拌器或喷头的个数至少为两个且呈等角度均匀设置。

20、本发明的进一步技术改进在于：步骤四中判定的过程包括根据步骤二中估测出的清淤网格的淤泥量与抽吸出的淤泥量进行比对，当比对差值小于允许偏移值时，判定对应清淤网格清理完成。

21、本发明的进一步技术改进在于：抽吸上来的淤泥省略沉淀过程直接进入到步骤五中的调理过程，随后脱水处理。

22、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

23、1、通过对待清淤水体进行网格划分并利用卫星定位功能进行位置定位，逐个网格进行清淤，使清淤作业更加流程化和精细化，同时通过前期淤泥量的估测和后期作业后的统计，可以对清淤完成度进行确认，从而为清淤质量提供数据支撑；

24、2、通过在抽吸组件内设置采泥罩，与水体底部板土形成独立作业空间，提高了抽吸上来的泥浆的含固率，从而省去了需要沉淀池来提高含固率的过程，彻底解决了清淤工程中沉淀池选址难、建造难和成本高的问题，同时省略沉淀过程也大大缩短的清淤工期，提高了效率；

25、3、在采泥罩的独立空间内进行扰动，不会使淤泥扩散至周围水体中，避免了水体二次污染的问题，同时，采泥罩的存在起到限位作用，不会使淤泥搅动装置破坏底部板土，从而保护了水体生物的生存环境。

技术特征：

1.一种网格化精准清淤方法，其特征在于：该清淤方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，步骤一中所述清淤网格根据待清淤水体区域面积进行均匀划分，并利用工程制图将待清淤水体区域的工程图导入清淤船的行走控制系统，结合卫星定位功能与比例换算关系确定各清淤网格的坐标位置。

3.根据权利要求1所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，步骤二中所述自动入位表示清淤船自动移动至对应清淤网格的坐标点所在位置，利用声光探测技术或探杆对水体下淤泥深度进行测量并估测出对应清淤网格的淤泥量。

4.根据权利要求1所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，步骤三中所述清淤作业包括：

5.根据权利要求4所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，所述抽吸组件包括采泥罩以及设置在采泥罩内部的泥浆泵和淤泥扰动装置，在步骤s1中，采泥罩与水体底部板土接触，从而形成相对封闭的独立空间，淤泥的扰动与抽吸在该独立空间内进行。

6.根据权利要求4所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，所述淤泥扰动装置均匀设置在泥浆泵的外侧，且淤泥扰动装置具体设置为搅拌器或喷射高速流体的喷头。

7.根据权利要求6所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，所述搅拌器或喷头的个数至少为两个且呈等角度均匀设置。

8.根据权利要求3所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，步骤四中所述自检判定的过程包括根据步骤二中估测出的清淤网格的淤泥量与抽吸出的淤泥量进行比对，当比对差值小于允许偏移值时，判定对应清淤网格清理完成。

9.根据权利要求1所述的一种网格化精准清淤方法，其特征在于，抽吸上来的淤泥省略沉淀过程直接进入到步骤五中所述的调理过程，随后脱水处理。

技术总结
本发明公开了一种网格化精准清淤方法，涉及水环境综合治理技术领域；清淤方法包括如下步骤：步骤一、根据水体地形划分清淤网格并确定坐标位置；步骤二、自动入位且进行对应清淤网格内的水下测量；步骤三、逐个清淤网格移动进行清淤作业；步骤四、根据步骤二中的测量结果对每个清淤网格内淤泥是否清理完成进行判定；步骤五、调理和脱水处理；步骤六、清水回流；通过在抽泥组件中设置采泥罩，利用采泥罩与底部板土形成独立空间，在独立空间内扰动淤泥并抽吸，大大提高淤泥抽吸上岸的含固率，从而可以直接进行调理和脱水处理，解决现有技术中沉淀池选址难且成本高的问题，且解决了现有技术中扰动淤泥时的水体污染问题。

技术研发人员：王瑜,吕书丛,杨选军,王强,王蕊,刘昱辰,胡晓坤,刘云龙
受保护的技术使用者：中国环境科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15