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长江口泥沙资源可持续利用方案探讨

摘 要:针对上海市滩涂促淤圈围工程砂源日趋紧张的问题,分析了上海市泥沙资源供需状况,长江口可采优质砂源范围和储量有限,但泥沙需求量不小,建议研究制定相关激励政策,引导各方积极利用长江口航道疏浚土。在此基础上重点针对南汇东滩和横沙东滩等圈围工程,初步估算了工程所需筑堤砂和吹填砂的砂量,探讨提出两个促淤圈围工程泥沙资源合理利用方案,供今后工程设计施工时参考。 
中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-7529278.htm
  关键词:长江口;泥沙资源;需求分析;可持续利用 
  中图分类号:TV141 文献标识码:A 文章编号:1006―7973(2016)08-0046-03 
  长江口是我国最大的河口,长江输沙量巨大,由它塑造的三角洲不仅在我国经济发展中占有重要地位,而且具有独特的学术研究价值。泥沙是河口海岸自然调整中的关键问题,众多学者做了大量研究,主要集中在河口泥沙对流域水沙通量变化的响应、泥沙粒度特征对泥沙动力的响应、河口水沙混合特征、悬沙输运模拟以及河床演变等几个方面的内容。 
  近年来,受上游水利工程拦沙、水土保持等因素综合影响,长江来沙量不断减少,上海市滩涂圈围供需砂矛盾日益突出,研究长江口泥沙资源的可持续利用是一项十分紧迫的任务。为此,本文在分析上海市圈围造地工程用砂需求和长江口可利用砂源的基础上,探讨长江口泥沙资源优化配置和高效利用方案,为上海市滩涂圈围造地工程合理利用泥沙资源提供技术支撑,对支撑河口地区经济社会可持续发展具有实际意义。 
  1 长江口泥沙资源供需分析 
  长江口和杭州湾的泥沙主要来自长江流域,近年来由于上游水土保持和水利工程的影响,导致大通站输沙量呈显著递减趋势,平均每年下降约630.3万吨;但是长江流域每年仍然以一定数量向河口地区源源不断地输沙。 
  1.1 泥沙资源需求分析 
  根据2008年国务院批准的《长江口综合整治开发规划》:至2020年长江口滩涂开发总规模为81.01万亩,其中近期62.42万亩,远期18.59万亩;湿地保护和滩涂开发利用规划坚持保护与开发并重,多促淤少圈围,先促淤后圈围的原则。随着规划的深入推进,目前尚未完成的工程有崇明北沿、横沙东滩、南汇东滩促淤圈围。 
  根据《上海市滩涂资源开发利用与保护“十二五”规划》:至2015年,上海市促淤28万亩,圈围成陆19万亩(其中农用地11万亩);展望至2020年,预计可实现圈围成陆农用地不少于22万亩。截止2013年底,“十二五”规划执行情况良好,共促淤17.78万亩,主要分布在南汇东滩、崇明北沿、杭州湾等区域;圈围11.39万亩,主要分布在横沙东滩、崇明北沿、浦东机场外侧等区域。 
  长江口泥沙资源主要用于滩涂圈围造地工程。根据《长江口综合整治开发规划》和《上海市滩涂资源开发利用与保护“十二五”规划》执行情况,预计未来上海市可滩涂圈围造地工程将主要分布崇明北沿、横沙东滩、南汇东滩、金山龙泉港东西两侧等区域,可成陆面积用地在42.3万亩以上(图1),需砂量巨大。 
  根据工程实践,长江口滩涂圈围造地工程一般采用先促淤、后圈围、再吹填的实施方式,对砂量的需求主要在圈围造地阶段,包括筑堤砂和围区吹填砂两部分。根据相关规划、工程区详细地形以及工程区水文、泥沙、地质等基本建设条件,初步拟定可圈围工程总体平面布置方案,结合可圈围成陆区域的土地用途,计算得出上海市未来可滩涂促淤圈围工程总需砂量约8.7亿方,其中筑堤用砂约0.8亿方,吹填用砂7.9亿方,具体计算方法见文献[17]。筑堤用砂需要优质砂源(粒径大于0.075mm的颗粒含量大于50%,粘粒(粒径小于0.005mm)含量小于10%),吹填用砂一般对砂质无特殊要求。崇明北沿、横沙东滩、南汇东滩等圈围土地主要为农用地,围区吹填对砂质无特殊要求,可充分利用细颗粒泥沙。龙泉港两侧等圈围造地主要作为建设用地,需根据具体用地项目要求,考虑围区吹填对砂质的要求。 
  1.2 泥沙资源供给分析 
  长江口水域浅层可采的优质砂源经过多年开采开发,资源也已相当有限。收集近十多年来长江口和杭州湾北部500多个砂源勘察钻孔资料[17](50个钻孔孔深大于50m,235个钻孔孔深20~50m,229个钻孔孔深10~20m),对长江口的可利用砂源进行统计分析。长江口可采优质砂源主要位于江亚南沙沙尾、青草沙水库北侧、崇明东滩-浅滩边部、南汇嘴、横沙浅滩和北港下段主槽等区域,可采砂源范围和储量有限。特别是部分砂源区周边河势复杂、与水源地、自然保护区相距较近,须特别关注采砂影响。此外,结合泥沙资源需求区域分布,优质砂源与需求区域还存在明显的空间分布不均衡(图2);崇明北沿和横沙东滩等圈围工程附近有优质砂源,但南汇东滩以及龙泉港两侧圈围工程附近明显缺少足够优质砂源。 
  根据《长江河道采砂管理条例》和《长江河道采砂管理条例实施办法》,“长江采砂实行总量控制制度。实际审批的年度采砂总量不得超过长江采砂规划确定的年度采砂控制总量。每一可采区实际审批的年度采砂量不得超过该可采区的年度采砂控制量。”《长江中下游干流河道采砂规划报告(2008年修订)》确定长江干流河道上海段年度采砂控制总量为2200万吨(年度采砂控制总量不包括河道、航道整治中疏浚的砂石弃料利用量),砂源可供给量有限。今后长江河道必将继续实施许可总量限制制度,进一步加强泥沙资源优化配置和合理利用十分重要。 
  与此同时,北槽深水航道每年产生疏浚土资源超过6000万方,北槽中下段航道至横沙东滩促淤圈围区平均运距仅10km左右,是横沙东滩圈围工程的良好吹填砂来源。为提高疏浚土的利用水平,建议研究制定相关激励政策,引导各方积极利用长江口航道疏浚土;同时加强疏浚土吹泥上滩工艺的优化和新技术研发,进一步降低疏浚土造地利用的成本。 
  2 泥沙资源合理利用方案 
  长江口砂土资源紧张,而优质砂资源更是稀缺,为了合理利用长江口泥沙资源,确保泥沙资源的利用不影响河势稳定、防洪(潮)安全、通航安全、沿江工农业设施的正常运用以及满足生态与环境保护的要求,建议按照科学论证、优砂优用、就近用砂、保护环境等原则,统一管理长江口泥沙资源,减少宝贵的泥沙资源的浪费,使泥沙资源得到合理有效的利用。   [2] 冯卫兵,王义刚.三峡工程对长江口岸滩的影响[J].河海大学学报,1995,23(5):14-19 
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