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黄河泥沙淤积严重,每年调沙耗水数十亿吨,为何不动用挖沙船?

发布于:2023-07-03 10:55:03 来自:水利工程/水利工程设计 [复制转发]


黄河泥沙淤积严重,每年调沙耗水数十亿吨,为何不动用挖沙船?


黄河是世界上泥沙最多的大河,中国古籍记载“黄河斗水,泥居其七”。根据近代实测资料分析, 进入黄河干流的多年平均年输沙量为16亿吨,含沙量为35千克/立方米。



黄河沙量之多,含沙量之大,为世界大江大河之冠。


黄河泥沙淤积的根源在于水土流失。黄河流域大约70%的面积为黄土高原,其表层覆盖着数十米至数百米的黄土层,土质疏松,抗冲能力低,遇水极易崩解。黄土高原地区年降水量虽然只有400~500毫米,但降雨集中,暴雨强度大。地质和气候特性造成了严重的水土流失,每年有大量泥沙被冲刷到黄河中。


黄河泥沙淤积困局,每年调沙耗水数十亿吨


黄河泥沙淤积给我们带来了巨大的危害。 首先,泥沙淤积导致黄河河床不断抬高,历史上曾造成严重的洪涝灾害。


黄河改道示意图


据统计,自公元前11世纪至今,黄河下游平均每百年就要发生一次大改道。其中最惨烈的一次是1855年至1946年期间,在90多年里改道九次,死亡人数超过200万。目前, 黄河下游的平均高程已经超过周围地面3~10米以上,形成了“悬空”的现象。


一旦发生洪水,导致堤防被冲垮,恐将造成灾难性的后果。


为了减少泥沙淤积对下游河堤的威胁,自黄河小浪底水库建成之后,就开始运用人造洪峰,对下游河道进行冲刷,将淤积的河沙排入大海。



从2002年开始,小浪底水库每年动用库存的黄河水,经过10-20天的泄洪,将数十亿吨黄河水排入下游河道。2023年6月21日,一年一度的黄河调水调沙活动已经启动,小浪底水库最大泄洪量可达到4500立方米每秒,夹裹着大量泥沙的水流从出口喷涌而出,形成壮观的“黄龙飞泻”场面。


每年调沙期间,小浪底水库都要消耗数十亿吨淡水,这一点从调沙前后小浪底水库的蓄水量就可以看出来。调沙前,小浪底水库蓄水一般在40-60亿立方米,调沙结束后,蓄水量会降到10亿立方米左右。



也就是说,小浪底每年调沙的耗水量就达到数十亿吨。对于缺水严重的北方来说,这么多淡水资源是弥足珍贵的,而且在调沙期间,由于河水含沙量剧增,为了减少对发电机组的磨损,小浪底水库的发电机组会选择性关闭,并不能满功率发电,导致大量黄河水白白流失。


这就是黄河长久以来面临的泥沙困局,好像并没有特别好的解决办法。


每年排沙耗费大量珍贵淡水,为何不动用挖沙船来排沙?


黄河泥沙淤积严重,每年调沙又要耗费大量珍贵的淡水资源,有什么两全其美的解决方案吗?



不少网友提出了一个看似简单的解决办法:用挖沙船将黄河中的泥沙挖走,既可以减少淤积,又可以利用泥沙做建筑材料,算不算一箭双雕?


我们拥有挖泥能力强悍的天鲸号挖泥船,能将其运用到黄河泥沙治理当中吗?在每年黄河调沙期间,都有网友会提出这样的问题。



这样的提问看似合理,其实简单一算,就知道动用挖沙船这样的方案有些异想天开。因为挖沙的速度,远远赶不上泥沙淤积的速度。


黄河中的泥沙量是十分巨大的,每年有十多亿吨的泥沙被冲刷到黄河中。如果用挖沙船来挖走这些泥沙,需要多少艘挖沙船呢?



就算动用目前世界上最大的绞吸式挖泥船是“天鲸号”, 它每小时可以挖掘4500立方米的泥沙,每年可以挖掘约400万立方米。而黄河中每年输送的泥沙量约为16亿吨,按照密度为1.5吨/立方米计算,相当于10.7亿立方米。


也就是说,即使让“天鲸号”一年不停地在黄河中挖掘,也只能挖走不到4%的泥沙量。 要想完全清除黄河中每年产生的泥沙量,至少需要250艘“天鲸号”级别的挖泥船。 而我国目前拥有的特大型挖泥船,也不过35艘而已。


图:天鲸号


一艘天鲸号造价高达8个亿,这样一算,就知道动用“天鲸号”这样重量级的挖泥船来排沙的想法是多么不靠谱了。


更何况,天鲸号这样的庞然大物,也不可能开到黄河中去。


就算是在技术方面可行,大量挖沙也会毁坏生态环境。 比如破坏河床的稳定性,导致河道的变化和侵蚀,影响鱼类和其他水生生物的生存和繁殖。



同时, 大量挖沙会减少黄河三角洲的泥沙补给,使得三角洲面临海水倒灌和海岸线后退的危险。


黄河里挖出来的泥沙,可不可以做建筑材料?


还有不少网友认为,黄河中有这么多的泥沙,为什么不利用起来呢?用它来做建筑材料呢。现在河沙非常紧缺,价格也是水涨船高,如果能够合理利用黄河中的泥沙,岂不是一举两得。


要弄明白这个问题,首先对建筑中所用的砂石有一定了解。 建筑材料中需要用到的是细砂或者粗砂,对颗粒度的大小是有一定要求的,要求砂的粒径在0.25~5毫米之间。 这种砂的特点是颗粒较大、不规则、多棱角,表面粗糙,有一定的摩擦力和粘结力,它们与水混合后,会形成一种均匀而紧密的结构,可以增强建筑材料的强度和耐久性。



而黄河中的泥沙是面沙或者面粉状物质,粒径在0.075~0.25毫米之间, 其本质是黄土高原上的黄土层不断剥蚀和崩解而形成的细小颗粒物,而非砂石。


面沙的特点是颗粒细小、圆滑、均匀,表面光滑,没有棱角,不易粘结。面沙与水混合后,会形成一种粘稠而不均匀的浆体,无法形成稳定而坚固的结构,无法达到建筑物要求的耐久度。


图:黄河的面沙


如果使用黄河中的面沙来构建房屋或桥梁,很可能导致质量不达标或造成豆腐渣工程。


综上所述, 黄河泥沙淤积是一个复杂而严峻的问题,靠挖沙船来解决泥沙问题并不可靠,同时黄河中的泥沙也不适宜做建筑材料,无法有效利用。 要想有效地治理黄河泥沙淤积的问题,在源头水土流失无法有效控制的情况下,利用小浪底水利枢纽工程来调水调沙,虽然会消耗掉大量大水,但仍不失为一种合理有效的解决方案。

  • 公益社会主义

    裁弯取直疏通河道.jpg

    裁弯取直疏通河道可以节约有效调沙用水量,裁弯取直实际也是对游荡型河道的一种约束,斜丁坝发挥堵与导的作用,裁弯取直疏通水道可缩短行程增加水流坡降提升冲刷下切力,上游泄流调水调沙事半功倍



    2023-07-03 13:05:03

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这个家伙什么也没有留下。。。

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