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)有的水庫多數(shù)是在20 世紀50—60年代興建的,因缺乏有效的排沙設計和條件,多年運行之后已普遍出現(xiàn)泥沙淤積現(xiàn)象。據(jù)密山市統(tǒng)計和測算,全市14 座小型水庫均存在較嚴重的泥沙淤積問題: 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,也為水庫清淤恢復水庫的蓄水功能創(chuàng)造了有力條件[1-2]。
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。
該區(qū)淤積主要來自河道洪水期攜帶的泥沙進入庫區(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; 有機質含量低,一般含量在1% ~3%。
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%。泥沙成分特點是以中粗以下粒徑沙性土壤和泥質性土壤為主,有機質含量中等,一般含量在3% ~4%。
該區(qū)淤積主要是入庫水體攜帶的懸浮質性質泥沙沉淀落淤。淤積厚度差異較大,有的可超過死水位。泥沙成分特點是粒徑小,呈淤泥質狀態(tài),有機質含量較高,一般為6% ~8%。
根據(jù)水庫淤積泥沙的位置和成分特點,可以從以下3個方面研究開發(fā)利用:
河道入口區(qū)的淤積泥沙粒徑大、含沙量高,可以做水庫大壩、堤防非防滲筑壩材料; 城市建設中低洼地的回填料; 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; 對有機質含量低的泥質性泥沙可采用黃河科學研究院發(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、泥沙燒結磚等[3]。
2.2.1 覆土造田
庫區(qū)區(qū)淤積泥沙有機質含量較高,適合種植農(nóng)作物,是造田覆土的較好土壤??捎糜谏靶酝寥赖钠聧彽?、水土流失治理土層較薄梯田、水田強滲漏地塊、城市建設征用耕地補造相應面積耕地等的覆土,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)高有機質含量的淤積泥沙,對土壤瘠薄的低產(chǎn)田進行改造,施用水庫淤泥土450 ~750 m3/hm2。
2.2.3 場、礦治理
選擇有機質含量較高的淤泥,用做國土資源部門和水土保持部門的風化料場等場、礦廢棄后治理項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養(yǎng)土最大的生產(chǎn)項目,僅密山市每年需水稻育苗營養(yǎng)土33 萬m3~35 萬m3??衫脦靺^(qū)區(qū)中下游和死庫容區(qū)淤積泥沙配制高有機質水稻育苗營養(yǎng)土,實行工廠化生產(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。
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)約和保護全省的黑土資源,變廢為寶,變害為利,還能促進水庫清淤工作的廣泛實施。
[1]姜福信,王振勝. 水庫清淤是緩解水資源危機的有效途徑[J]. 黑龍江水利科技,2012,40(03) :288.
[2]唐強. 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. 實施黃河泥沙處理與利用有機結合戰(zhàn)略運行機制[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)境導報,2003(21) :70.