河流泥沙利用姓名:徐喜梅指导教师:王勤香系别:水利系班级:监理0801班学号:2008070116河流泥沙利用徐喜梅黄河水院监理0801班邮编475003摘要: 在简略概括分析黄河水沙基本特点及变化趋势的基础上总结了黄河泥沙利用的方式和途径，分析了泥沙资源化利用的意义和特点，研究了近期内加固大堤、淤筑村台、放淤改土等多种途径利用泥沙的潜力，提出了一些促进泥沙利用的建议。

关键词:黄河泥沙利用方式途径特点潜力千万年来黄河泥沙作为一种自然资源，履行着“填海造陆”的使命。

广阔的黄淮海平原正是由于黄河泥沙的存在，得以形成、扩大，中华儿女有了繁衍生息的场所和丰富的土地资源。

因此黄河泥沙是国土资源的一部分，不仅过去是，现在和将来也是。

1 黄河水沙基本特点及变化趋势1.1 黄河水沙基本特点1.1.1水少沙多，含沙量高黄河多年平均天然年径流量580亿立方米，相当于长江的1/17，仅占全国河川径流总量的2％，居我国七大江河的第4位。

流域内人均水量5933m，为全国人均水量的25％；耕地亩均水3243m，仅为全国耕地亩均水量的17％。

黄河上中游水土流失十分严重，造成下游河道严重淤积，河床平均每年抬高约10厘米。

黄河三门峡站多年平均输沙量约16亿吨，平均合沙量为353mkg，在大江大河中名列第一，在世界江河是绝无仅有的。

如果把16亿吨泥沙堆成高、宽各1米的土堤，其长度为地球到月球距离的3倍，可以绕地球赤道27圈。

“跳进黄河洗不清”的说法，也就是由形容黄河泥沙多而来的。

1.1.2 水、沙时空分布不均黄河流域水量主要来自河口镇以上，占总水量的54％，而且是清水，该地区来沙量仅占到总来沙量的9％；沙量主要来自河口镇～龙门区间，来沙量占到55％，来水量仅占14％。

黄河产沙集中在中游的黄土丘陵沟壑区，黄河的泥沙和粗泥沙总量中，约有3／4集中在11和10万2km区域，其中一半又分别来自5和3.8万2km区域。

1.1.3 水沙年际变化大，年内分配不均匀黄河水沙存在丰、枯水年交替出现，年际变化大的特点，如花园口站实测水沙量变化过程出现了1922～1932年11年和1969～1974年连续6年的枯水系列。

由于暴雨落区的不同来水并不完全与来沙同步，出现各种丰、平、枯水沙年组合。

水沙量年际间差别较大，年水量最大最小的比值约为3.1～3.4，年沙量最大最小的比值约为4～10。

水沙在年内分配也不均匀，主要集中在汛期（7～10月），汛期水量占年水量的60％左右，汛期沙量占年沙量的85％以上，集中程度更甚于水量。

同时又主要集中在暴雨洪水期，往往5～10天的沙量可占年沙量的50％～90％，支流沙量的集中程度又甚于干流。

高度集中的泥沙形成高含沙量洪水。

1.2 水沙变化趋势1.2.1 水量稳定减少，水资源日趋紧张近十几年来，黄河水量持续减少，1986年以来水量比多年平均减少30％以上。

水量减少是流域气候变化和人类活动的影响共同造成的。

随着黄河流域的开发治理，用水量在不断增加，现已达年均260多亿m3，占到黄河天然径流量560亿3m的近一半。

今后对黄河用水量的需求将继续增加，据估计，到2010年黄河缺水量将达到403m亿，2030年和2050年均分别达到150和230亿3m。

因此即使气候条件恢复正常，黄河水资源日趋紧张的趋势仍不可避免。

1.2.2 沙量减少并不稳定，出现两极分化趋势黄河沙量伴随着水量减少，1986年以来沙量减少近40％。

一方面由于近期大暴雨较少，另一方面上中游水利水保综合治理措施起到减沙作用。

但治理措施在暴雨条件下作用甚微，因此沙量减少并不稳定，在一般降雨年份水量减少较大，而在发生高强度大暴雨的年份出现高含沙量洪水，沙量仍很大，出现两极分化趋势。

2 泥沙利用的方式和途径黄河泥沙利用方式可以分为自然利用和人工利用两个大的方面, 并可进一步细分为多种方式和途径。

2.1 自然利用方式、途径和特点分析自然利用是指通过河流自身的能量以天然的方式利用泥沙，主要包括填海造陆、平原塑造、滩地塑造、湿地塑造等途径。

在水力、重力、风力、人力等自然和人为力量的侵蚀作用下，泥沙进入河道，利用水流的机械能将泥沙搬运到地势较低的位置，泥沙蚀高淤低的自然现象，造就了大量的平原、滩地、湿地等，提供了丰富的土地资源，形成了河道及两岸多样化的生境。

自1855年铜瓦厢决口改道至1999年的144年中，堆积在黄河河口的泥沙已造陆3 061.42km的速km，使三角洲面积以年平均约21.32度增加［1］，填造了大量的陆地，形成了著名的黄河三角洲湿地。

历史上黄河的频繁决口和改道，塑造了地势平坦、土质肥沃的黄淮海大平原，面积30多万2km，是中国第二大平原，其它还包括黄河上中游的河套平原和汾渭平原等［2］。

黄河由于其淤积游荡的特点和历史原因，在干流冲积性河段的河道内拥有面积广大的滩区，主要包括上游的宁蒙河段、中游的小北干流和下游河段。

这些滩地既是宝贵的土地资源，为滩区和附近群众提供了生产生活的场所，同时也是滞洪沉沙的重要区域，根据1950～2006年资料统计，年平均淤积在黄河下游河道的泥沙约1.9亿t，其中约70％淤积在滩地上。

自然利用方式不需要资金投入，在较短的时间尺度内受人为干预影响较小。

但采取经过充分论证后的人工干预措施，可以改变自然利用泥沙的能力，使之向有利于社会经济和生态环境的方向发展，如：河口人工改汊、河道治理措施等2.2人工利用方式和途径分析人工利用方式是采取各种人为的措施利用黄河泥沙，以目前的技术水平和经济条件，人工利用黄河泥沙主要是应用于各种建筑材料或填筑材料，包括修筑大堤、淤筑村台、淤填堤河串沟、淤改土地、供水引沙、制作各种砌体材料、采挖河砂用于建筑砂料等途径或措施目前，黄河泥沙资源化利用的途径和数量还有限，但可以预料，随着科学技术进步、社会经济发展、土地资源的日益紧缺、建筑市场的需求扩大和相关政策的出台等，黄河泥沙资源化利用将受到广泛的重视，迎来较大的发展机遇，利用途径和数量将得到进一步的扩展，产生更大的效益。

3泥沙资源化利用的特点3.1 减沙作用的持久性泥沙利用措施随着时间的推移一直处于利用状态，是一项长期的措施，可以发挥持久的减沙作用。

3.2利用能力的波动性其利用泥沙能力根据防洪需要、社会生产和市场需求的发展会出现一些波动，受外界因素影响较大。

如：上中游防洪水库的建设影响到下游堤防的建设规模，从而影响到修筑大堤利用的泥沙量；建筑市场的起伏影响到建筑材料的利用量。

3.3时空分布的不均匀性黄河来沙具有年际变化大、年内来沙量主要集中于汛期和洪水期的特点，使水沙资源在时间分配上具有不均匀性；黄河不同河段的泥沙来源、冲淤特性差别较大，使泥沙资源在地域分布上具有不均匀性。

因此，不同河段和时间的泥沙资源量具有明显的差异。

3.4利用目的的多样性上述人工利用方式的各项措施多为辅助性的泥沙利用措施，其经济投入一般包含在相应的各项利用措施之中。

如：加固大堤、淤填堤河串沟等主要是防洪建设的需要，放淤改土、供水引沙等主要是促进社会生产的需要，制作砌体材料和采挖建筑砂料则主要是以盈利为目的，同时起到利用泥沙的作用3.5利用范围的局限性泥沙和泥沙制品不宜长途运输或输送，使得黄河泥沙的人工利用具有区域上的局限性；黄河河道内淤积的泥沙主要来自黄土高原，泥沙粒径主要集中在0.01～0.25mm之间，其力学性质和土质特点在一定程度上制约了作为建筑土料和农田耕作层等方面的用途；人工利用泥沙经常出现严重的滥挖滥采现象，危及堤防安全和生态安全，在一定程度上制约了泥沙的资源化利用。

4 近期内泥沙资源化利用的潜力分析4.1加固大堤措施研究据统计，黄河下游临黄大堤总长1 371.227km，宁蒙河段临黄大堤1 385.859km，应确保大堤的安全达标，实现黄河的长治久安。

4.1.1黄河下游标准化堤防建设利用泥沙的潜力截止到2007年底，黄河下游临黄大堤通过标准化堤防建设达到设计标准的堤段长838.4km。

除上述已完成的加固堤段和不需要进行加固的堤段，黄河下游尚剩余442.6km堤段没有按照设计标准进行加固。

对尚未达标的堤防，估算可利用黄河泥沙约2.1亿m3。

4.1.2宁蒙河段加固大堤利用泥沙的潜力根据黄河流域防洪规划成果，计划到2020年，黄河宁蒙河段新建堤防112.74km，加高帮宽堤防1363.39km，需要填筑土方约0.7亿m3。

2020年以后，作者认为可以对石嘴山以下河段堤防采取与下游相似的挖河淤背措施加固堤防，堤防长度937.8km，淤背体宽50m，平均高度4.5m，估算需要填筑土方2.1亿m3。

4.2 淤筑村台措施研究黄河下游滩区内居住人口约180万，滩地是行洪、滞洪、沉沙的重要区域，又是滩区群众赖以生存和发展的场所。

目前来讲，平衡滩地的双重作用，是实现人水和谐的根本方法之一。

根据《黄河下游滩区安全建设规划》的综合论证，滩区安全建设主要采用迁留并重的模式，就地避洪设施主要采用避水村台等措施。

规划安排新建避水村台111个，台顶面积共7 539万m2，共需淤筑土方3.2亿m3。

4.3 二级悬河治理措施研究采取淤填堤河、淤堵串沟等措施，可以缓解“槽高、滩低、堤根洼”的二级悬河不断发展的局面。

治理重点应放在二级悬河发育严重的东大坝～陶城铺河段。

根据以往工程实施情况，堤河淤填顶高程与附近滩面高程基本一致，治理宽度不超过500m。

黄河下游滩区堤河累计长度约810km，可淤筑土方3.8亿m3。

串沟淤堵宽度和长度按实际宽度和长度实施。

据统计，黄河下游滩区有大的串沟约90条，总长约250km，一般宽度50～500m，深2.0m左右。

淤堵串沟需完成土方量1.1亿m3。

4.4 供水引沙措施研究黄河是一条多泥沙河流，在引水灌溉或供水的同时必将引出大量的泥沙，小浪底水库建库之前，黄河干流多年平均引沙量在1.5亿t左右，其中汛期引沙量占2/3左右。

河龙河段、三门峡库区、小浪底库区段均为库区引水，含沙量极小，引沙量可忽略不计。

峡谷河段引水量极小，也可忽略不计。

重点研究黄河下游、小北干流、宁蒙河段（以下简称三个河段）的供水引沙能力。

根据《黄河流域水资源规划》，在南水北调西线生效前，2010、2020、2030年水平三个河段合计年均引水量分别为218.9亿、201.9亿、193.9亿m3。

在小浪底水库拦沙期结束之前，根据水流含沙量情况估算三个河段年引沙量在1.0亿t左右；在小浪底水库进入正常运用期以后，估算三个河段年引沙量在1.5亿t左右。

4.5 放淤改土措施研究黄河下游大堤背河侧一定范围内居住人口较少，由于取土等原因，盐碱、低洼地较多，可以考虑放淤改土后进行耕种，同时可以提高漫滩洪水时大堤的抗渗安全性。

下游背河低洼地多集中在距大堤500m的范围内。

回填深度根据低洼地、盐碱地的利用情况具体确定，一般淤填深度1.5m左右。