黄河泥沙之变——水库清淤与泥沙资源利用探究

本期沙龙邀请六位嘉宾围绕“黄河泥沙之变——水库清淤与泥沙资源利用探究”这一主题进行探讨，为推动黄河流域生态保护和高质量发展建言献策。

▲ 沙龙现场，六位嘉宾围绕水库清淤与泥沙资源利用进行探讨 摄/刘岩岩

王远见 ： 黄河是中华民族的母亲河，也是全世界泥沙含量最高、治理难度最大、水旱灾害最严重的河流之一。我们首先聚焦黄河水沙关系的演变历程、治理措施与未来挑战。请水利部原副部长矫勇从国家“江河战略”的角度谈一谈， 为什么水沙关系调节是黄河保护治理的“牛鼻子”，我们如何牢牢地牵住这个“牛鼻子”。

黄河流域孕育的年代历史悠长，从地质年代讲非常长，但是成河的年代历史比较短。根据《黄河志》记载，距今约10万年至1万年之间，黄河才逐步演变成从河源到海口上下贯通的一条大河。所以，黄河是一条年轻的母亲河，这条年轻的母亲河充满了活力，从高原奔腾而来，携黄土高原之沙流向大海，加之水势落差大，带来了 黄河的三个显著特点：善淤、善决、善徙。 由于水沙不均衡，黄河的洪水泛滥灾害非常频繁，也就是过去所谓的“百年一改道，三年两决口”。

那么在当代，怎么通过人类科学的治沙、治河措施，使母亲河长治久安呢？第一项措施就是黄土高原的生态保护和水土流失治理。黄土高原生态的好坏决定了入黄泥沙量，对黄河的长治久安起决定性作用。新中国成立之后，我国对黄土高原的水土流失进行了大规模治理，现在入黄的泥沙由过去一年16亿 t 降到了每年不到3亿 t 。但是不到3亿 t 的沙量在全世界也是最高的。这部分沙量怎么处理？这就是要谈到的第二项措施，干支流水库拦沙和调水调沙。在多年调水调沙实践的基础上，我们建立了黄河调水调沙系统，利用小浪底、三门峡、万家寨工程，包括即将建设的古贤水利枢纽，进行持续地调水调沙，不仅把水库的泥沙冲走，而且要把下游河床的泥沙带走。

怎么把水库用活，用在黄河泥沙 治理 上，使泥沙之变朝着有利于人类的生产生活方式上变化，关键还是要靠调水调沙， 把水库的水量势能和泥沙耦合起来，变成向下冲击的动能。

新时期，通过大规模水土流失治理，通过调水调沙，通过水库建设、标准化堤防建设、河道治理、滩区改造等一系列措施，我们要想办法让黄河安澜的局面持久下去，实现黄河的长治久安。长治久安才能够高质量发展。

▲ 黄河天河龙湾

傅旭东： 实现黄河的长治久安，关键是研究好水和沙之间的关系，以及如何去进行科学调控。 水沙变化的原因主要在于两个方面，一是全球性气候变化，二是人类活动。 全球性气候变化，其实包括两个主要因素，一个是降水变化，另外一个是气温的变化。

降水变化会导致径流变化，也会引起水量及搬运泥沙量的变化，这是气候对水沙变化的直接影响。除了气候变化，人类活动是近20年来黄河流域泥沙变化的主要原因。人类活动影响主要集中在两个方面：一个是全流域下垫面条件的变化，通过植树造林、退耕还林、梯田修建等，改变产沙、输沙环境，治理水土流失；另外一个是淤地坝的修建，通过修建淤地坝直接拦截向下游输送的泥沙，从而减少泥沙入黄。

但从保障黄河长治久安的目标来说， 从上游到下游，黄河防洪减淤的问题依然非常严峻。 在上游， 近年来黄河宁蒙河段主槽过流能力大幅降低，从20世纪五六十年代的3600～5800 m ³ /s降到了1100～3600 m ³ /s，在内蒙古的某些河段，甚至出现了“地上悬河”，防洪压力巨大； 在中游， 潼关高程居高不下，甚至还有上升的可能； 在下游， 经过20多年调水调沙的实践，黄河下游悬河的形势大有改观，主河槽平均下降了2～3m，但是“二级悬河”的形势仍然存在。 到了黄河口， 黄河入海流路的稳定控制也是我们的一个重大需求。

在水和沙急剧变化的新形势下，如何实现水沙关系的精准调控，实现流域的人水和谐，是我们努力的方向。

王远见 ： 在当前水沙形势变化的情况下和治黄方略指导下， 流域机构应该发挥怎样的职能？ 请黄河水利委员会原总工程师李文学谈一谈。

李文学： 在2021年强化流域治理管理工作会议上，李国英部长提出了流域的“四个统一”（统一规划、统一治理、统一调度、统一管理）。这“四个统一”是强化流域治理管理、推动水利高质量发展的重要保障，同时也是推动流域生态保护和高质量发展的重要举措。

在统一规划方面， 按照水法，水资源的开发利用、节约保护以及水灾害防治，都需要按照区域或者流域制定相应的规划，同时要求在一个流域范围内的区域规划要服从流域规划，专业规划要服从综合规划。在新的形势下，根据黄河保护法的要求，很多规划可能需要进行修订、修编。

在统一治理方面， 流域的治理应该在规划的引领、指导、约束下开展，要做到目标一致、布局一体、步伐一致。

在统一调度方面， 在黄河的治理中提出比较早，而且做得比较好。两个典型的例子，一个就是黄河水资源的统一调度，第二个就是防洪的统一调度。但防洪方面的统一调度仍有一些不足之处，需要进一步研究优化调度机制。

统一管理 就要求流域统筹、区域协同、行业联动对黄河进行管理。

下一步，从治理的角度来看，我们还有一些短板要补。流域规划的重大工程、重大项目、重大政策要能够真正落实。

王远见： 黄河保护治理不仅是流域管理机构的事情，也必须凝聚沿黄区域的整体合力。本次沙龙的举办地河南省济源市是沿黄生态带的重要功能区。请赵会生副市长介绍一下 济源在推动黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略中采取了哪些举措。

赵会生： 济源市因济水发源地而得名，是愚公移山故事的发生地。济源因水而生，全域属于黄河流域。多年来，济源先后承担了全国乡村治理体系建设试点，全国典型地区再生水利用、配置试点等30多项国家级的试点建设任务。近年来， 济源认真贯彻落实黄河流域生态保护和高质量发展战略，先后建成了小浪底北岸（济源）灌渠、引黄调蓄等一大批重点水利工程，谋划了清虚水库、五龙口水库等一批重要的水利项目， 有效地保护和改善了城市水资源、水环境、水生态，为经济社会高质量发展提供了有力的水利支撑。

黄河流域生态保护和高质量发展国家战略为济源未来的发展带来了新的机遇。我们将抢抓机遇、勇担使命，更好地发挥协同作用，继续讲好济源的黄河故事。

▲ 黄河音符 摄/李重阳

王远见： 黄河之变，从水的变 化、沙的变化到治沙理念的变化，都是现在科学界关注的重要话题。 下面请黄河水利科学研究院江恩慧副院长为我们介绍一下 水库清淤与泥沙资源利用 理念的发展历程。

这其中最关键的就是水库泥沙处理的技术与装备问题。 2006年，水利部黄河水利委员会就在小浪底召开了水库泥沙处理关键技术及装备研讨会；2009年，通过黄河国际论坛的平台，专门召开了水库清淤与泥沙资源利用的专题 国际 研讨会；2012年，成立了黄河水利委员会黄河泥沙处理与资源利用工程技术研究中心；到2017年，中国大坝工程学会成立了水库泥沙处理与资源利用技术专委会；2023年，正式成立中国湖库清淤泥沙利用协同创新平台。希望通过这个平台凝聚共识，发挥共同创新能力，将各科研单位、高校以及企业聚集到一起，形成更有力的探索。

王远见： 水库清淤和泥沙资源利用对中国大坝的运行管理具有怎样的意义？

矫勇： 水库淤积问题是一个世界性的难题。在历届国际大坝委员会学术年会中，大坝安全和大坝寿命一直是“常青藤”式的专题，而 大坝的寿命和大坝的淤积是密切联系的。 我们国家水库的平均库容和世界上其他国家相比要小得多，这和我们国家的地形地貌、人口密度密切相关。随着水库逐渐老化，有效库容被泥沙占领，势必会带来一系列问题。由于坝址逐渐减少，我们已经不可能再建太多新的大型水库。 为了保证水库的有效库容，清淤势在必行。

由于国家目前实行严格的生态保护政策和严格的河道采砂许可政策，河道采砂和通过山石粉碎制造的工程用砂越来越少，这就给水库清淤后的水库泥沙综合利用创造了条件 。我国水库清淤的能力是没问题的，但清出来的淤积物怎么用一直面临一个障碍，这个障碍就是水库淤积物的综合利用技术。 解决的办法就是通过产学研一体化科技攻关，把水库淤积的泥沙变“废”为“宝”，转化为补充建筑砂这部分市场的工业产品 ，形成市场化、规模化、产业化，既可以解决库容问题，又可以解决建筑建材及生态环保的问题。

王远见： 小浪底是黄河的“王牌”，请赵会生副市长谈一谈 小浪底水库对济源发展的作用。

赵会生： 小浪底水利枢纽工程竣工之后发挥了多种效益， 既保障了济源经济社会发展的供水安全，也为发展低碳城市提供了绿色能源，助力了济源文旅产业的发展， 可以说是济源发展的“生命线”。

黄河之难，难在泥沙之治，难在泥沙之变。探索泥沙的资源利用是我们当前所面临的新挑战。济源在5年前就和黄河水利科学研究院一起谋划水库清淤与泥沙资源利用试点项目，到目前为止做了大量的基础性工作。随着黄河保护法的施行，我们将严格执行有关要求，在项目化管理、市场化运行、合法合规的基础上尽快推动项目实施，争取在黄委的指导下，将其打造成我们黄河流域的示范项目、试点项目、精品项目。

▲ 黄河小浪底调沙 摄/王晓

王远见： 当前从政府到企业到科研单位，大家都有一个共识，水库清淤与泥沙资源利用是一件利国利民的好事。但在推动过程中，遇到一些技术和体制机制的困局。 请各位嘉宾谈一谈现在面临的主要挑战。

李文学： 我认为下一步的重心应在于 政策方面的研究 ，要在黄河保护法允许的条件下来做，考虑好相关的限制条件，可以在取沙测量之前或者之后，加一个“评”的环节来确定可行性。

傅旭东： 其实清淤有两个目标，第一个是把放错地方的资源给用起来，物有所用，变“废”为“宝”。第二是尽可能把淤积的库容还回来，扩大水库的有效库容。

在水库清淤这件事情上，需要考虑四个方面的问题： 一是清出来的泥沙去向什么地方， 我们市场上到底有多大的空间，它的利润附加值到底有多高； 二是泥沙要取自哪里， 清淤是为了维持水库的有效库容，所以泥沙的挖掘部位、挖掘时机也非常关键； 三是怎么样取出来， 如何利用水动力作用实现“四两拨千斤”，将不能用的泥沙借助天然水体的水动力送到下游； 另外 ，从生态环保的角度来讲，水库淤积的泥沙往往会把污染带过来，因此 对当地生态环境的影响问题 也需要非常谨慎、科学地应对。

赵会生： 对于地方政府和参与企业来讲，最关心的有两点。 首先考虑项目实施的合法性和规范性，其次是将来长期运行之后的经济效益如何， 这关系到项目的可持续性。 所以水库清淤与泥沙资源利用其实是一个有综合效益的项目，在推进过程中要兼顾生态效益、经济效益、社会效益和政治效益。

泥沙之变的智慧支撑

王远见： 在过去十几年里，黄河水利科学研究院联合清华大学、大连理工大学等单位持续攻关, 先后得到科技部、水利部等资助，形成了集“测、取、输、用、评”于一体的 黄河泥沙资源利用全链条技术 ，特别是对于细颗粒泥沙的资源利用取得了重要进展。下面请江恩慧副院长分享团队的最新成果。

江恩慧： “测” 就是要测量整个水库淤积的泥沙空间分布情况，泥沙的粗细分布如何？哪些地方的沙应该清淤？哪些地方的沙可以通过水动力的措施把它冲出水库，直接输沙入海？这都需要高效率高精度的量测技术支撑。 “取” 就是如何从水库里把沙取出来。我们针对不同区域不同类型不同规模的水库，研发和改进了各种清淤装备与技术。 “输” 就是泥沙的远距离输送。这里面包含最优泥沙输送浓度、管道不淤流速等参数的优化问题，我们和清华大学合作，也取得了一系列研究成果。

我们这次的重点是在“用”上面做文章。 清淤取出的大量泥沙一定要全部用掉，因为堆沙的成本是难以承受的。如果堆积的时间过长会带来生态环境的次生灾害，远比把沙堆到水库里面危害更大。这些年我们在直接利用的基础上，开展了一些转型利用产品的研发，特别是一些高值化产品的研究。以黄河泥沙为原材料做成透水砖、蒸压砖，我们在前期就突破了，在建筑领域也达到了相应的标准可以直接应用。微晶玻璃、仿古砖也是这几年我们做的一些探索，除此之外还包括营养土和陶粒。 从极细沙的利用到粗沙的建材应用，可以说已经形成了第二个全链条，即全链条产品的开发。 这也是保证我们地方政府和投资企业经济效益的一项重要研究工作。

  ▲   全级配黄河泥沙资源利用

王远见： 针对水库清淤与泥沙资源利用这个话题，我们也请来了 六家单位进行现场交流，分享先进技术和实践经验。

翁佳兴（南水北调东线江苏水源有限责任公司博士后）： 南水北调东线江苏水源有限责任公司主要负责南水北调东线工程江苏段的建设和运营。南水北调等国家水网骨干工程建设过程中存在着巨量的“挖方”和“填方”并存的土方工程。一方面，大规模疏浚工程等挖方工程不可避免会产生大量的疏浚废弃泥，需要征用大量的沿线土地用于设置排泥场，不仅严重影响了土地资源的高效高值利用，高昂的征地费也会对工程投资造成影响；另一方面，堤防填筑等填方工程又面临大量的土方缺口问题。围绕国家水网构建中“土方自平衡”的战略需求，我们采用政产学研用多方协同合作模式，开展了理论研究、技术创新和推广应用工作，形成了包括堆场存储能力提升技术、疏浚泥快速固结技术以及疏浚泥绿色资源化技术在内的流态疏浚泥高效减量化和绿色资源化成套技术体系,为保障国家水网骨干工程的顺利建设和良性运行提供了理论和技术支撑。

徐伟（江阴市水利机械施工工程有限公司副总经理）： 深水疏浚一直是我们关注的重点。我们公司参与的工程项目包括无锡太湖宜兴段取水口保护区清淤、大渡河枕头坝电站清淤、板桥水库坝前清淤、龙口水电站尾水渠清淤，以及三峡库区的沙石清淤等。当前我们的深水疏浚生产能力可达到600～700t/h。依托多年的清淤作业经验，我们也整合了自己的筛分压滤等设备，并应用到土壤修复当中。希望我们的技术能够应用到黄河泥沙资源利用中。

黄英豪（南京水利科学研究院正高级工程师）： 疏浚土一般视作固体废弃物，对固废处理主要遵循4R原则，即少产生、重复用、循环再生、回收利用。要在做到减量化、无害化的前提下，最大程度地进行资源化利用。资源化利用方法与泥的性质密切相关，目前有各种各样的处理技术，但从技术原理来讲主要是物理改良和化学固化两种。物理改良是通过外力的作用加压排水，将泥沙里面多余的水分排出来。化学固化则是通过加入一些化学材料，使泥沙里的水和黏土颗粒发生反应，形成骨架支撑结构，从而改善淤泥的低强度、高压缩性等性质。总的来讲，我国疏浚土发生量大，性质差异明显，在最终消纳处理的方法和归宿上还是要结合各地可用的具体条件，因地制宜做到“一泥一策”。

方彦（永定河流域投资有限公司副总经理）： 永定河流域投资有限公司是由北京、天津、河北、山西四省（直辖市）人民政府及中国交通建设集团有限公司共同出资组建的流域投资有限公司，公司致力探索以投资主体一体化带动流域治理一体化，推动永定河的复苏。当前公司怀来县洋河水库水生态修复工程项目已开工建设，项目清淤约820万 m ³ ，投资5.77亿元，国家补助2.3亿元，其余需要流域公司市场化融资解决。

项目运行中，流域公司自主市场化融资解决资金平衡是最关键的问题，也是项目最突出的特点。流域公司将清淤物通过环保绞吸船抽上来，尾水直接进行处理，确保水质优于库内水质后库水回流。政府对剩下的底泥进行价值评估后，通过授予的办法授权给流域公司。流域公司对底泥进行筛分处理，筛分后的建筑沙运输到市场销售，销售资金再投入到生态修复之中，解决了生态治理资金投入问题。增加了水库的调蓄水资源量，改善了水环境，提升了水质，创新了生态治理修复模式。

裴宗杰（三门峡市水利局局长）： 我看到本次沙龙的主题眼前一亮，想起3年前咱们在北京召开的上一期“黄河泥沙之辨”主题沙龙。这3年的变化，让“辨”变成这个“变”，可以说黄河人、水利人作出了巨大的贡献，说明我们对黄河泥沙的认识形成了共识，黄河泥沙不再是纯粹的“废物 ” ，而是变成了资源。

2020年9月，我们开展了三门峡水库清淤的试验。3年来，三门峡也在不断地探索、实践。我的体会是实现黄河泥沙清淤光靠地方政府和企业目前还是比较困难的。因为它的社会效益、生态效益乃至政治效益都非常重要。我们也准备申请国家扶持资金，进一步推动项目进程。希望再过3年，“十四五”结束的时候，泥沙的价值可以充分体现，“黄河泥沙之变”可以变成“黄河泥沙之利”，乃至“黄河泥沙之功”。

赵阳（四川省紫坪铺开发有限责任公司总经理助理）： 紫坪铺水库枢纽工程位于岷江上游，是当今世界上唯一一座距离地震震中近、遭受8级强震仍然安全的百米以上高混凝土面板堆石坝。受“5·12”地震的影响，上游来沙量显著增加，水库近12年的淤积总量已达到原设计26年水平的淤积量。公司与黄科院合作开展了泥沙利用转型技术的研发，成果主要包括陶粒、免烧砖、烧结砖等产品，当前技术已经比较成熟。2023年公司准备开展40万 m ³ 的清淤工作，大规模的清淤必将涉及淤积物的处理及利用问题，公司也建立了检测研发实验室，将在今年9月份投入使用。

▲ 企业代表做案例分享

江恩慧： 一是目的不同。 因为水库泥沙的淤积会直接影响水库各种综合效益的发挥，所以清淤最主要的目的就是解决水库泥沙淤积的问题。而采砂实际上主要面对的是经济效益，是解决砂石资源的问题。

二是用量不同。 清淤是多多益善，最好能把水库的淤积泥沙全部清走，但是采砂是绝对不行的，一定要在规划的采砂量范围内，二者的用量是不同的。

三是公益性和经济性比例不同。 清淤主要的效益就是公益性。目前根据我们前期的研究，清淤的公益性和经济性比例可能会在7∶3左右，而采砂可能会在1∶9左右。未来我们肯定会测算出一个更具体的比例。

另外，要保证清淤的公益性效益真正能够发挥出来，首先要保证不能对水库工程安全造成影响，要控制好挖掘的范围和深度。因此一定要把管理工作上升到比较智慧化的层面。基于这个层面，我们也开发了一个全流程、全时空、全链条的监管平台。

矫勇： 实际上清淤和采砂区别是很明显的， 采砂的目的是获取建筑材料。 砂石是在我们国家的矿产资源目录里的，属于国家资源。采取这种资源，需要经过行政许可，取砂后可直接做成混凝土等，进行直接利用。 但清淤的第一目的就是为了恢复库容。

如果没有淤积就不存在清淤，正是因为大量的淤积损害了水库的库容，为了恢复这个库容，必然要进行清淤。在恢复库容过程当中泥沙是一个次生品，这种次生品甚至可能带来次生灾害。因此， 淤积物的再利用实际上是一种变“废”为“宝”的过程，把类似固废的淤积物变成了新的资源。 进行重新加工的过程不是一个自然过程，而是一个再投入、再研究、再利用的过程，和采砂出来直接作为建筑材料是两回事。

这样的过程需要通过一个系统化的机制来推动。 第一是政府支持，第二要靠市场机制。 从淤泥变成市场机制能够接受的产品，中间一定要有一个桥梁，这个桥梁就是科技创新。推动这项事业需要各方面的协作，不光是水利行业，也需要包括社会用户、疏浚公司等各行业的共同努力。

王远见： 我们现在特别期盼的就是能够针对水库清淤和泥沙资源利用出台适用的 政策法规和指导意见 。请江恩慧副院长展望一下未来的破局办法。

江恩慧： 水库淤积泥沙如果不转型利用，就没法处理掉，因此推动技术创新、加快推进水库清淤泥沙资源利用工作非常关键。在这里我们也 呼吁水利部尽快出台水库清淤泥沙资源利用指导性意见。 另外，黄河保护法明确了开展泥沙综合利用科学研究等鼓励性、支持性条款。但目前还没有配套的制度或者办法， 希望可以尽快出台相关配套法规制度。

王远见： 感谢各位嘉宾、各位来宾的精彩讨论，今天我们从黄河水沙变化与治黄方略谈起，回顾了水库清淤与泥沙资源利用理念的发展脉络，讨论了水库清淤与泥沙资源利用对水库全生命周期管理、黄河流域高质量发展的战略意义，探讨了水库清淤与泥沙资源利用技术和模式上的最新突破，辨析了当前推进水库清淤与泥沙资源利用工作的政策盲点和破局关键。接下来，我们将依据黄河保护法，协同流域管理机构、地方政府、科研机构及相关企业发挥合力，持续在水库清淤与泥沙资源利用关键技术、模式等方面突破与探索，推动黄河流域淤损水库的系统治理与泥沙资源规模化利用。

  ▲   中国水利报社副社长唐瑾向嘉宾赠送“讲席学者 ” 纪念牌

嘉宾寄语

矫勇： 我觉得这次“玉渊六人谈”沙龙的主题选得非常好——“黄河泥沙之变”。通过沙龙这种方式，可以让社会更多地了解黄河的特征、黄河泥沙的特征，以及更好地理解总书记为什么讲黄河的治理要抓住泥沙这个“牛鼻子”。通过沙龙这种形式，围绕水利主题、讲好水利故事，让社会更加了解水利、关心水利是一个很好的尝试。也希望在后续的沙龙活动中能够再增加一些互动环节，使嘉宾与参与者之间多一些互动和碰撞，这样沙龙的氛围会更活泼。

李文学： 我认为这次沙龙活动办得非常成功，也非常有意义。因为谈的都是我们国家的大江大河保护治理中遇到的难题、难点。除了黄河以外，我建议沙龙能够关注中国所有的大江大河，因为每条河流都有它自身特殊的一面，也有自身突出的问题。也希望在一定时间内，沙龙能够重新回到黄河，继续探讨、交流推动黄河流域生态保护和高质量发展的进展和认识。

傅旭东： “玉渊六人谈”是一个与时俱进的沙龙。它高度凝练主题，嘉宾能够从不同的角度围绕主题谈个人的理解，因此成果非常丰富。希望在未来这个沙龙能够有更多的受众，建议可以将沙龙办到大学里面，让我们大学生也能够接触到这样的思想碰撞。

赵会生： 我认为这期沙龙办得非常及时、主题鲜明，希望以后可以多举办这样的活动，使更多的专家学者、政府和企业形成共识，共同来推动优质项目的实施。另外，我建议这个沙龙可以办到地方、办到项目一线，更好地结合项目实施中实际存在的问题、难点、堵点和可行经验，与一线工作者共同探讨。

江恩慧： 今天的沙龙对于水库泥沙清淤与泥沙资源利用这个关键点谈得非常透，也对未来水库泥沙清淤与泥沙资源利用这项工作给出了具体的指导意见，嘉宾也都提出了各自的期望和期许，对水库泥沙处理与资源利用工作具有非常好的推动作用。希望以后讨论的形式能够更活泼、更放松。

王远见： 这次沙龙活动给了我从事水库清淤与泥沙资源利用这项事业更多的信心。随着黄河保护法的出台，春风渐至，下一步我们会在水库清淤与泥沙资源利用的技术和模式上持续发力，和政府部门、企业、高校、科研院所一起协同，共同推动。希望沙龙能够更加聚焦于水利改革的最前沿，能够真正在水利高质量发展中起到舆论上的引领作用。