江河泥沙物质特征和自然资源的开发利用

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：据不完全统计，我国江河多年平均输沙量约27亿t，其中仅黄河、长江的年输沙量就高达21.3亿t。流域泥沙性质包括基本属性和基本特征，如表12-1所示。表12-1流域泥沙的性质自然资源是在一定历史条件下能被人类开发利用以提高自己福利水平或生存能力的、具有某种稀缺性的、受社会约束的各种环境要素或事物的总称。如德国莱茵河由于来沙减少，造成河道洪水期冲刷严重，德国工程师只好采用人工喂沙，每年喂沙20万t。

流域产沙主要取决于土壤土质特性、地形地貌、水文气象条件，而且还与人类活动有很大的关系。人类活动一方面使流域土壤松散、裸露于大气中，另一方面使土壤的植被受到破坏，抗蚀能力降低，流域内产生大量泥沙。据不完全统计，我国江河多年平均输沙量约27亿t，其中仅黄河、长江的年输沙量就高达21.3亿t(李国英，1997)。流域泥沙具有资源性和灾害性，泥沙灾害包括水库与河道淤积、泥石流、河岸崩塌等，泥沙利用包括泥沙造地、改良土地、固堤淤背、建筑材料等。随着人们对社会环境保护和水沙资源认识的不断深化，流域泥沙优化配置与泥沙资源化已逐渐被认识、接受。目前流域泥沙利用的规模仍然较小，且仅限于局部区域，还没有达到泥沙资源的优化配置。关于流域泥沙资源化与水沙优化配置的研究成果也较少，尚未形成一套完整的理论体系。胡春宏等 (2005，2006)近年来开始进行流域泥沙资源化和流域水沙资源优化配置研究。

流域泥沙的资源化取决于泥沙性质是否符合自然资源的属性。流域泥沙性质包括基本属性和基本特征，如表12-1所示。流域泥沙的基本属性包括泥沙的离散性、群体泥沙的力学性质、吸附性、可搬运性，这些属性是流域泥沙资源性的前提和基础。由于流域泥沙在产生、输送、分配过程中，与水流密不可分，因此，流域泥沙的基本特征也与水流密切相连，其特征包括水沙不可分性、多沙河流“水少沙多”的不协调性、水沙时空分布的不均匀性、水沙异源等。这些基本特征为流域泥沙的资源化和水沙优化配置提供了重要的条件。

表12-1　流域泥沙的性质

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自然资源是在一定历史条件下能被人类开发利用以提高自己福利水平或生存能力的、具有某种稀缺性的、受社会约束的各种环境要素或事物的总称。有效性、可控性和稀缺性是自然资源的主要属性(甘泓等，2002)。有效性就是通过各种措施对社会经济发展和生态环境保护有效;可控性就是通过工程措施及人为因素来合理调度资源的去处，达到配置的目的;稀缺性是指该资源具有一定的数量限制，并非取之不尽用之不竭。流域泥沙也具有有效性、可控性和稀缺性(王延贵和胡春宏，2006)。

流域泥沙的有效性:在社会发展的实际过程中，结合泥沙的离散性、可塑性、可搬运性、吸附性、抗剪性等，流域泥沙已经为社会经济发展和生态环境发挥重要的作用，体现了流域泥沙的有效性和资源性，主要表现为填海造地、固堤淤背、放淤改土和建筑材料等。也就是说流域泥沙并非都会带来泥沙灾害，而且在一定范围或一定条件下，流域泥沙可以为社会发展与人类生活服务，创造巨大的经济效益。

流域泥沙的可控性:流域泥沙的离散性、可搬运性等决定了泥沙的可控性。实际上，在流域泥沙的产生、搬运、输移和分配过程中，为更有效地治理和利用泥沙，利用工程与非工程的措施控制泥沙输移、搬运与配置，尽可能减少泥沙的灾害性。工程措施包括流域水土保持、水库拦沙、机械疏浚与挖沙等，非工程措施有调水调沙、滩槽冲淤、淤海造陆等。表明流域泥沙是可以搬运和控制的。

流域泥沙的稀缺性:我国北方地区的不少流域水土流失严重，产沙量较多，但产沙量并不是无限的，而是受到流域土壤土质特性、地形地貌、水文气象条件、人类活动等因素的控制。随着社会经济的不断发展，当流域生态环境和水土保持完好时，流域产沙、河流输沙量将会减少，此时河流泥沙将属于稀缺物质。对于流域水土保持完好的西方国家，或者水库运行初期，进入河道的泥沙量大幅度减少，造成河道冲刷严重，为了改善河道冲刷而带来的生态环境问题需要进行泥沙的补给。如德国莱茵河由于来沙减少，造成河道洪水期冲刷严重，德国工程师只好采用人工喂沙，每年喂沙20万t(王兆印，1998)。另外，国民经济的快速发展导致我国工程建设大量增加，河道沙石料供不应求，此时泥沙表现为一种稀缺物质，如珠江和长江干支流等就是如此。在一些土地资源比较紧缺的地区，泥沙造地就显得特别重要，泥沙属于一种紧缺资源，如我国钱塘江河口地区。

综上所述，流域泥沙属于一种特殊的自然资源，基本满足自然资源的属性，具有有效性、可控性和稀缺性，或称为泥沙的资源性。

江河泥沙物质特征和自然资源的开发利用

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