泥沙特性

河道清淤工程弃沙处置方案

一、河道清淤工程废弃泥沙的特性分析

废弃泥沙是指在进行河道清淤工程过程中所清理出来的泥沙，其特性包括以下几个方面：

1.物理特性：废弃泥沙的物理特性主要包括颗粒大小、密度和含水量等。泥沙的颗粒大小不一，有粗糙的大颗粒泥沙，也有细小的细颗粒泥沙；泥沙的密度一般较大，含水量一般较高。

2.化学特性：废弃泥沙的化学特性主要包括pH值、有机物含量等。泥沙的pH值一般偏碱性，有机物含量一般较高。

3.生物特性：废弃泥沙中可能寄生有一些微生物和其他生物体，需要得到合理的处理以防止对生态系统造成影响。

综上所述，废弃泥沙的特性较为复杂，处理时需要考虑其物理、化学和生物特性，并且应根据不同特性采取相应的处理措施。

二、河道清淤工程废弃泥沙的处置方案

1.重复利用

对于一部分干燥、无机物含量较高的废弃泥沙，可以通过筛分和粉碎处理后，作为建筑原料进行再利用。例如，通过将泥沙进行筛分，将大颗粒泥沙用于土方填筑，细颗粒泥沙用于制作砖块或者混凝土。这样既能减少对自然资源的开采，又能推动建筑业的可持续发展。

2.河道修复

对于无法直接利用的废弃泥沙，可选择将其重新填充至河道内部，进行河道的修复和疏浚。这样非但能减少新的土方开挖，还能加强河道的抗淤能力，确保河道的长期畅通。

3.生态保护

废弃泥沙中可能含有大量有机物质和微生物，需要进行合理处理以避免对周边生态系统造成影响。可以选择将其运往生态园或者农田，进行堆肥处理或者投入土壤改良。这样即可充分利用废弃泥沙的有机成分，又能将其变废为宝，促进农业和生态保护的协调发展。

4.专业垃圾处理

对于含有大量有毒有害物质的废弃泥沙，如重金属、放射性物质等，需要按照环保要求进行专门的处理。可以将其运往具有危险废物处理资质的单位，进行安全处理和妥善处置。 以上是对河道清淤工程废弃泥沙的几种常见处理方案，具体选择哪种方案应该根据泥沙的特性、周边环境和法律法规等多方面综合考虑。在制定处理方案时，需要与相关部门和专业机构进行充分沟通和协商，确保废弃泥沙的处置方案科学合理、符合环保要求。

- 1 - 泥沙计算手册

《泥沙计算手册》

第一部分：理论知识

1.泥沙介绍

1.1 定义

泥沙是水泥在水泥固体化过程中产生的粒度小于视野中粒径（63μm）的细小颗粒。

1.2 特性

泥沙具有较强的悬浮性，在水中的浓度很高，对受压结构的强度和稳定性有不利影响。此外，它还有可能对水环境造成污染。

2.泥沙测定

2.1 原理

泥沙的测定原理是通过测量泥沙粒子的粒径和外观，以及比重和浓度来定义泥沙的性质。

2.2 测量方法

（1）显微镜观察：采用显微镜观察泥沙粒径、外观和形状等；

（2）比重测定：采用液体比重计或特定液体密度计测定泥沙的比重；

（3）浓度测定：采用光度计、比色计或光度仪测定泥沙的浓度。

3.泥沙控制

3.1 泥沙的控制方法

（1）减少泥沙产生源：管道耐磨度防止碰撞腐蚀； - 2 - （2）增加泥沙的洗净能力：改进水力设计，提高水力效率；

（3）提高泥沙洗净能力：改善水力条件，保证流动状态，增加洗净能力。

第二部分：计算步骤

1. 测量水体中泥沙的比重：

（1）确定水体中泥沙比重的测量方法，如液体比重计或特定液体密度计；

（2）准备测量仪器；

（3）根据试验要求进行比重测定，并记录结果；

（4）多次测量，计算平均值，作为水体中泥沙比重的参考值。

2. 测量水体中泥沙的浓度：

（1）确定水体中泥沙浓度的测量方法，如光度计、比色计或光度仪；

（2）准备测量仪器；

（3）根据试验要求进行浓度测定，并记录结果；

（4）多次测量，计算平均值，作为水体中泥沙浓度的参考值。

3. 根据测试结果计算水体中泥沙的质量浓度：

（1）计算水体中泥沙的质量浓度，计算公式为：

河流动力学

第一章泥沙特性

1、等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

设某一颗泥沙体积为V，则等容粒径3/1)6(VD

泥沙粒径可用长轴a，中轴b，短轴c的算术平均值表示)(31cbaD

假设成椭球体，用几何平均值表示3abcD

2、粒配曲线的作法：(图1-1 p6)

①通过颗粒分析（包括筛分和水析），求出沙样中各种粒径泥沙的重量

②算出小于各种粒径的泥沙总重量

③在半对数坐标纸上，将泥沙粒径D绘于横坐标（对数分格）上，小于该粒径的泥沙在全部沙样中所占重量的百分数p绘于纵坐标（普通分格）上，绘出的D~p关系曲线即为所求的粒配曲线。

3、粒配曲线特点

曲线坡度越陡，表示沙样内颗粒组成越均匀，反之，不均匀。

4、粒配曲线特征值

1）中值粒径50D：是常用的特征值，它表示大于和小于该种粒径的泥沙重量各占沙样总重量的50%，即粒配曲线的纵坐标上找出p=50%，其对应的横坐标即为50D

2）平均粒径50D：是沙样内各泥沙粒径组的加权平均值。即粒配曲线的纵坐标（p）按其变化情况分成若干组，并在横坐标（D）上定出各组泥沙相应的上、下限粒径minmaxDD和

以及各组泥沙在整个沙样中所占重量百分数ip，然后求出各组泥沙的平均粒径

32minmaxminmaximinmaxDDDDDDDDi或

niiniiimppDD11 n—为划分组数；

2502eDDm，其中—沙样粒径分配的均方差，9.151.84lnDD

当为零时，沙样均匀，50DDm，一般沙样不均匀，总是大于零，因此，通常50DDm

3）分选系数（非均匀系数）25750DDS，若0S=1，则沙样非常均匀，越>1，则越不均匀。

5、影响泥沙的孔隙率的因素

①沙粒的大小 ②均匀度 ③沙粒的形状 ④沉积的情况 ⑤沉积后受力大小 ⑥历时长短 泥沙越细，孔隙率越大；泥沙越均匀，孔隙率越大；越接近球体，孔隙率越大。

Chap1 泥沙特性

本章知识要点‎：

泥沙粒径表达‎形式

泥沙的组成与‎粒配曲线

比表面积的意‎义

双电层与结合‎水

泥沙干容重及‎其影响因素

泥沙沉速与层‎流、紊流、过渡区

絮凝现象

 泥沙来源：①流域地表冲蚀‎而来；②从原河床上冲‎起的。

 土壤侵蚀最严‎重的黄河中游‎的黄土高原永‎定河和西辽河‎流域，相当于地表每‎年普遍冲

掉0‎.6毫米的厚度‎，加上人类活动‎，如盲目开垦等‎，含沙量很高的‎正是黄河中游‎的一些干支

流‎，年均含沙量高‎达300公斤‎/m2以上，而南部一些省‎份，年均含沙量不‎足1公斤/m2。

§1－1 泥沙的几何特‎性

一、泥沙的粒径

 泥沙的不同形‎状与它们在水‎流中的运动状‎态有关，较粗的沿河底‎推移前进，碰撞机会

多，动量较大易磨‎损；反之不易磨损‎而保持棱角峥‎嵘的外貌。为比较不同泥‎沙颗粒的形状

‎、大小的异同，必须有某些指‎标对它们进行‎对比。

泥沙的形状的‎表达方式

 球度系数：（因为泥沙接近‎于球体，所以以球体作‎参照物）与沙粒等体积‎的球体的表

面‎积与泥沙的实‎际表面积之比‎（与球接近的程‎度）。研究表明，球度系数相等‎的两颗泥

沙，在水中的流体‎动力特性大致‎相同。由于球度系数‎难以测定（V可用排水、称重法确定，

但表面积难以‎测定），常用泥沙的长‎、中、短三个轴a, b, c ，按下式近似表‎示：

23()()bb

ac

（1942年克‎来拜因提出）

 形状系数： abcSP

1、 等容粒径：泥沙颗粒的大‎小通常用泥沙‎颗粒直径来表‎示，泥沙颗粒形状‎不规则，难以确

定泥沙‎的粒径，实际中采用等‎容粒径来表示‎。即：与泥沙颗粒体‎积相等的球体‎直径。（泥

沙体积可用‎称重、排水等方法测‎出：WVg

）——对比水力学中‎表面粗糙度的‎确定

136Vd 式中：V为泥沙颗粒‎的体积。

2、算术平均粒径‎：用长、中、短轴（a、b、c）的算数平均值‎来表征泥沙粒‎径