胡瑛瑛,李光輝
(1. 密山市湖濱澇區(qū)水利水??傉境凶虾臃终?,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(kù)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(cè)算,全市14 座小型水庫(kù)均存在較嚴(yán)重的泥沙淤積問(wèn)題: 其中5 座死庫(kù)容已基本淤平,共淤積泥沙620 萬(wàn)m3。隨著土地資源的緊缺,水庫(kù)淤積的泥沙已成為不可多得的稀缺資源。水庫(kù)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(kù)清淤恢復(fù)水庫(kù)的蓄水功能創(chuàng)造了有力條件[1-2]。
水庫(kù)淤積為最高洪水位以下,從河道入口處開(kāi)始逐漸向壩前淤積,可分為河道入口區(qū)、庫(kù)區(qū)區(qū)和死庫(kù)容區(qū)3個(gè)主要區(qū)域。
該區(qū)淤積主要來(lái)自河道洪水期攜帶的泥沙進(jìn)入庫(kù)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%。
該區(qū)淤積主要來(lái)自?xún)煞N入庫(kù)水流: ①河道水流匯入水庫(kù)后,流速大幅度放緩,水體攜帶的泥沙逐漸落淤;②庫(kù)區(qū)區(qū)周邊以面流形式直接入庫(kù)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%。
該區(qū)淤積主要是入庫(kù)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(guò)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%。
根據(jù)水庫(kù)淤積泥沙的位置和成分特點(diǎn),可以從以下3個(gè)方面研究開(kāi)發(fā)利用:
河道入口區(qū)的淤積泥沙粒徑大、含沙量高,可以做水庫(kù)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(kù)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(duì)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(kù)淤泥專(zhuān)用環(huán)保型固化劑制作搶險(xiǎn)用大塊石、泥沙蒸養(yǎng)磚、泥沙燒結(jié)磚等[3]。
2.2.1 覆土造田
庫(kù)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(kù)區(qū)區(qū)中下游和死庫(kù)容區(qū)高有機(jī)質(zhì)含量的淤積泥沙,對(duì)土壤瘠薄的低產(chǎn)田進(jìn)行改造,施用水庫(kù)淤泥土450 ~750 m3/hm2。
2.2.3 場(chǎng)、礦治理
選擇有機(jī)質(zhì)含量較高的淤泥,用做國(guó)土資源部門(mén)和水土保持部門(mén)的風(fēng)化料場(chǎng)等場(chǎng)、礦廢棄后治理項(xiàng)目中的表土覆蓋種草、穴狀換土造林等。
水稻育苗是目前需營(yíng)養(yǎng)土最大的生產(chǎn)項(xiàng)目,僅密山市每年需水稻育苗營(yíng)養(yǎng)土33 萬(wàn)m3~35 萬(wàn)m3??衫脦?kù)區(qū)區(qū)中下游和死庫(kù)容區(qū)淤積泥沙配制高有機(jī)質(zhì)水稻育苗營(yíng)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(yíng)養(yǎng)土。
水庫(kù)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(kù)淤積泥沙的開(kāi)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(kù)清淤工作的廣泛實(shí)施。
[1]姜福信,王振勝. 水庫(kù)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?dòng)倌嗟馁Y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(guó)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(guó)水利,2011(14) :16 -21.
[4]劉林森. 淤泥開(kāi)發(fā)化腐朽為神奇[J]. 環(huán)境導(dǎo)報(bào),2003(21) :70.