小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)

黄河是一条多沙河流,每年产生数亿吨泥沙。粗泥沙在回水区末端下沉沉积,细泥沙潜入水中,在河床和库区向前沉积。泥沙淤积不仅会侵占水库的有效库容,还会降低主航道的行洪

黄河是一条多沙河流,每年产生数亿吨泥沙。粗泥沙在回水区末端下沉沉积,细泥沙潜入水中,在河床和库区向前沉积。泥沙淤积不仅会侵占水库的有效库容,还会降低主航道的行洪能力,增加洪水隐患。

同时,黄河的细砂和粗砂是一种储量丰富的矿产资源,在工程建设、烧制灰砖、筑堤、围垦等方面都有很大的价值。这也使得黄河采砂比其他河流更加普遍,非法采砂一度猖獗。如何规范黄河流域的采砂管理,自然成为治理黄河的重中之重。

小浪底水库排沙20年,库区淤沙有多严重?

1997年10月,小浪底水库截流,来自上游三门峡的泥沙开始在小浪底库区淤积。1999年10月,小浪底大坝正式开闸蓄水;2001年,主体拦河治沙工程正式完工;2002年库区首次开始调水调沙试验,之后基本每年调整一次。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图

据统计,1997年至2015年,用断面法计算的库区淤积量已超过30亿m,2015年以来,库区泥沙量仍在上升,但幅度明显趋缓。到2020年,库区淤积量仅为31.46亿m,占设计泥沙库容的42%。

小浪底水库总拦沙能力为75.5亿m,若不调水调沙,全库区最早将于2020年淤积。时至今日,小浪底水库仍在稳定运行,每年的调水调沙试验(个别年份一年两次调沙)可以说是不可或缺。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(1)

要进一步延长小浪底水库的使用寿命,必须尽快实现冲淤平衡,不断提高排沙比,使冲淤量超过淤积量,实现水库净排沙,逐步恢复失去的拦沙能力。至于如何实施,还需要水利专家进一步讨论论证。1969年实施的“蓄清水排浑水”和2018年实施的“一高一低治黄河”策略,是水库调度的创新思路,大大延长了水库的使用寿命。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(2)

近年来,小浪底水库的排沙效率有了很大提高近年来,小浪底水库排沙效率大大提高。

根据库区泥沙淤积程度的不同,小浪底水库运行可分为拦沙初期、拦沙后期和正常运行期三个阶段。其中泥沙滞留后期的泥沙量在42亿m以前,现在的小浪底水库正处于这一阶段。相信有了水库调度的新思路,小浪底水利枢纽一定能顺利进入正常运行期,确保黄河中游水沙安全。

调水调沙难度大,为何不用抽沙船抽沙?

小浪底库区泥沙超过30亿立方米,远远超过长江三峡水库的18亿吨(约10.8 ~ 12.6亿立方米)。但库区淤泥不能随意开采,否则可能面临行政甚至刑事处罚。

如2021年2月,小浪底水库管理中心工作人员通过卫星遥感技术进行检查,发现简清水河图像异常,涉嫌非法采砂。经执法人员实地核查,确认夏县齐家河乡一农民在非法采砂。最终,垣曲县自然资源局对采砂者作出了“停止违法行为,整改并处以罚款”的行政处罚,有效打击了私采砂的猖獗势头。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(3)

为什么要禁止擅自采砂?这主要是为了保证小浪底库区的用水秩序,同时也是为了方便泄洪,保证河道畅通,稳定河势。无序采砂会带来很多负面影响,包括阻碍防洪、影响供水、阻碍通航、破坏生态环境等等。特别是在桥梁、大坝等涉水建筑物附近,抽砂容易导致坝基失稳,威胁建筑物安全,甚至导致坍塌。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(4)

河道采砂河砂开采

这里需要注意的是,小浪底库区不仅仅指坝前水库(静水区),还包括黄河上游干流和支流,库区长130km,总面积69.4万平方公里(范围见下图)。库区太宽,私人采砂容易造成恶性循环,不利于生态保护和防洪。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(5)

在整个黄河流域,扩大禁采范围,整治私人采砂是大势所趋。即使要开采,最好的方式也是由国企负责开采,可以兼顾河道生态和河道安全,对采砂量和地点有严格限制,更容易统一规范操作。

不使用抽砂船抽砂的原因有两个,除了客观上不允许:

一是小浪底库区沙质差,开发成本高。理想的建筑用砂对粒径有一定的要求,但小浪底库区砂的粒径较细,大多在0.025-0.15mm之间,杂质较多,开发成本较高。

其次,小浪底库区是排水排沙的关键区域,是黄河调水调沙的咽喉枢纽。小浪底水库、三门峡水库排沙任务紧迫,民间采砂会对排水排沙产生不利影响。一些采砂者会将提取的黄沙堆积在河道或堤岸,严重时会影响泄洪,存在很大的安全隐患。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(6)

2021年10月10日,黄河第三号洪峰过境郑州2021年10月10日,黄河第3号洪峰过境郑州。

特别是近两年来,黄河汛期来水量大,水势急,洪水威胁越来越大。今年秋天,山西多条河流迎来罕见的秋汛,汾河下游40年来最大洪峰涌入黄河。有专家预测,未来黄河中游出现极端降雨的概率会增加。这对黄河的安全整治提出了更高的要求,河道采砂首当其冲,是整治的重点对象。

黄河的砂石资源有多丰富?

黄河流域总面积75万平方公里,砂石主要分布在上游干流和附属支流。据统计,黄河一级支流111条,入黄泥沙超过5000万吨的支流13条。渭河中下游、大汶河、沁河下游和东平湖老湖区砂石资源丰富。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(7)

渭河注入黄河渭河注入黄河。

人民黄河上一期题为《黄河流域重要河流采砂管理规划总结》的报告指出,目前黄河下游每年公益性采砂量高达1亿吨,前三次堤防加固耗砂总量为5.6亿吨。这里所说的公益性采砂是黄河流域常见的采砂形式,与之相对的是营利性采砂。

营利性采砂主要用于建筑施工,每年采砂量数千万吨。在黄河干流中,最重要的采砂河段是大北干流河段,即河口镇至禹门口的干流河段。该河段长725公里,宽300 ~ 800米,是山西、陕西两省的界河。沙石资源丰富,品相极佳。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(8)

20世纪80年代以来,黄河大北干流采砂业初具规模,采砂量逐年增加。随着建筑业对砂石资源需求的不断增加,民间采砂范围和规模迅速扩大,一度处于乱抽滥采的混乱局面。

当时陕西、山西两省尚未形成统一的黄河采砂标准,采砂许可和监管存在诸多漏洞。汛期河道无证开挖、大规模堆砂现象十分严重。仅大北河段,一年实际产沙量就高达3000万吨,其中陕西1400万吨,山西1600万吨。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(9)

2018年,黄河委水利专家编制了《黄河大北干流晋陕河段采砂管理规划总体方案》。《方案》指出,沿黄各县(市)人民政府水行政主管部门负责采砂管理,包括采砂申请的受理、审批和采砂许可证的发放。2020年,黄河委发布了《黄河流域重要河段采砂管理规划(2020-2025年)》,进一步规范了黄河采砂。

如今,黄河流域采砂管理方案日趋完善,严格划分禁采区和可采区,有效保障了黄河防洪安全和生态安全。

总结

黄河河道清淤最有效、最合理的方式是以小浪底水库为主,三门峡水库为辅,通过水库联合调度实施排水排沙。水库冲砂是最安全、最便捷的清淤方式。借助上游洪水的天然动能,冲沙效果立竿见影。

小浪底水库(黄河小浪底风景区好玩吗)插图(10)

比如2019年,小浪底水库汛前将水位降至209.12m,当年入库泥沙2.8亿吨。得益于“一高一低”的排沙行动,排沙量达到5.4亿吨。今年小浪底水库排沙率达到193%,冲走泥沙2.6亿吨,大大延长了水库的使用寿命。

相信有了小浪底水库这个利器,黄河中游的“沙灾”终于可以得到控制。在优化调度方案的基础上,水库调度将发挥越来越重要的作用。

如何看待小浪底库区采砂排沙?欢迎在评论区留言讨论!

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