水庫淤泥開發(fā)利用前景分析

胡瑛瑛，李光輝

(1. 密山市湖濱澇區(qū)水利水保總站承紫河分站，黑龍江密山158319;2. 密山市水政水資源管理辦公室，黑龍江密山158300)

我省現(xiàn)有的水庫多數(shù)是在20 世紀(jì)50—60年代興建的，因缺乏有效的排沙設(shè)計(jì)和條件，多年運(yùn)行之后已普遍出現(xiàn)泥沙淤積現(xiàn)象。據(jù)密山市統(tǒng)計(jì)和測算，全市14 座小型水庫均存在較嚴(yán)重的泥沙淤積問題: 其中5 座死庫容已基本淤平，共淤積泥沙620 萬m3。隨著土地資源的緊缺，水庫淤積的泥沙已成為不可多得的稀缺資源。水庫淤積的泥沙資源化利用，不但可以節(jié)約土地資源，也為水庫清淤恢復(fù)水庫的蓄水功能創(chuàng)造了有力條件［1－2］。

1 水庫淤積形式和泥沙成分特點(diǎn)分析

水庫淤積為最高洪水位以下，從河道入口處開始逐漸向壩前淤積，可分為河道入口區(qū)、庫區(qū)區(qū)和死庫容區(qū)3個主要區(qū)域。

1.1 河道入口區(qū)

該區(qū)淤積主要來自河道洪水期攜帶的泥沙進(jìn)入庫區(qū)區(qū)，因缺少河道的束縛使水流由河道式流態(tài)變成面流，流速下降，攜沙能力降低而形成扇形淤積。淤積厚度0.5 ～1.0 m，淤積量占總量的20% ～30%。泥沙成分特點(diǎn)是以沙礫石為主，粒徑較大，一般在3～15 mm或更大的礫石; 有機(jī)質(zhì)含量低，一般含量在1% ～3%。

1.2 庫區(qū)區(qū)

該區(qū)淤積主要來自兩種入庫水流: ①河道水流匯入水庫后，流速大幅度放緩，水體攜帶的泥沙逐漸落淤;②庫區(qū)區(qū)周邊以面流形式直接入庫的水流沖刷的泥沙淤積。平均淤積厚度0.2 ～0.3 m，淤積量一般占總量的30% ～50%。泥沙成分特點(diǎn)是以中粗以下粒徑沙性土壤和泥質(zhì)性土壤為主，有機(jī)質(zhì)含量中等，一般含量在3% ～4%。

1.3 死庫容區(qū)

該區(qū)淤積主要是入庫水體攜帶的懸浮質(zhì)性質(zhì)泥沙沉淀落淤。淤積厚度差異較大，有的可超過死水位。泥沙成分特點(diǎn)是粒徑小，呈淤泥質(zhì)狀態(tài)，有機(jī)質(zhì)含量較高，一般為6% ～8%。

2 水庫淤積泥沙的開發(fā)利用

根據(jù)水庫淤積泥沙的位置和成分特點(diǎn)，可以從以下3個方面研究開發(fā)利用:

2.1 制作建筑材料

河道入口區(qū)的淤積泥沙粒徑大、含沙量高，可以做水庫大壩、堤防非防滲筑壩材料; 城市建設(shè)中低洼地的回填料; 以河道入口區(qū)的淤積泥沙和庫區(qū)區(qū)部分含泥量大的泥沙混合后為主要原料，采用傳統(tǒng)方法燒制建筑用磚; 對有機(jī)質(zhì)含量低的泥質(zhì)性泥沙可采用黃河科學(xué)研究院發(fā)明的水庫淤泥專用環(huán)保型固化劑制作搶險用大塊石、泥沙蒸養(yǎng)磚、泥沙燒結(jié)磚等［3］。

2.2 土地綜合整治

2.2.1 覆土造田

庫區(qū)區(qū)淤積泥沙有機(jī)質(zhì)含量較高，適合種植農(nóng)作物，是造田覆土的較好土壤。可用于砂性土壤的坡崗地、水土流失治理土層較薄梯田、水田強(qiáng)滲漏地塊、城市建設(shè)征用耕地補(bǔ)造相應(yīng)面積耕地等的覆土，一般覆土厚度20 ～30 mm。

2.2.2 改造低產(chǎn)田

利用庫區(qū)區(qū)中下游和死庫容區(qū)高有機(jī)質(zhì)含量的淤積泥沙，對土壤瘠薄的低產(chǎn)田進(jìn)行改造，施用水庫淤泥土450 ～750 m3/hm2。

2.2.3 場、礦治理

選擇有機(jī)質(zhì)含量較高的淤泥，用做國土資源部門和水土保持部門的風(fēng)化料場等場、礦廢棄后治理項(xiàng)目中的表土覆蓋種草、穴狀換土造林等。

2.3 配制營養(yǎng)土

水稻育苗是目前需營養(yǎng)土最大的生產(chǎn)項(xiàng)目，僅密山市每年需水稻育苗營養(yǎng)土33 萬m3～35 萬m3。可利用庫區(qū)區(qū)中下游和死庫容區(qū)淤積泥沙配制高有機(jī)質(zhì)水稻育苗營養(yǎng)土，實(shí)行工廠化生產(chǎn)模式，降低配制成本，增加配制產(chǎn)量; 也可以根據(jù)需要配制玉米、烤煙、蔬菜等農(nóng)作物育苗，林木苗木繁育，花卉、綠化種草等營養(yǎng)土。

3 結(jié) 語

水庫淤積泥沙是流失的土地，也是不可多得的稀缺資源［4］。研究探索水庫淤積泥沙的開發(fā)利用，不僅能節(jié)約和保護(hù)全省的黑土資源，變廢為寶，變害為利，還能促進(jìn)水庫清淤工作的廣泛實(shí)施。

［1］姜福信，王振勝. 水庫清淤是緩解水資源危機(jī)的有效途徑［J］. 黑龍江水利科技，2012，40(03) :288.

［2］唐強(qiáng). 淺談淤泥的資源化利用［J］. 水利發(fā)展研究，2004(10) :46 －49.

［3］江恩惠，曹永濤，郜國明，楊勇. 實(shí)施黃河泥沙處理與利用有機(jī)結(jié)合戰(zhàn)略運(yùn)行機(jī)制［J］. 中國水利，2011(14) :16 －21.

［4］劉林森. 淤泥開發(fā)化腐朽為神奇［J］. 環(huán)境導(dǎo)報，2003(21) :70.