黄河已成悬河,为什么不用挖泥船把泥沙挖走,让黄河整体下移?

浏览:3835   发布时间: 09月03日

黄河长期以来泥沙含量都很高,素有“一碗水半碗沙”之称。多年来,黄河每年的输沙量,平均达到惊人的16亿吨,是世界上含泥沙最多的河流,据测算,每立方米黄河水中,泥沙量高达35公斤左右。

通过黄河水输送的泥沙,很大一部分都会在水流携带下流入和沉积到渤海湾内,另外还有大约四分之一的泥沙,在进入黄河下游区域后,随着地势起伏变缓、流速下降沉积而沉积下来,久而久之在黄河下游形成宽阔的冲击平原,在此过程中,黄河下游的河道高度也越来越高,形成了独特的地理奇观—“悬河”。

天鲲号,是我国自主研发的重型自航绞吸船,其挖沙能力,在全亚洲都首屈一指。那么,我国能否使用“天鲲号”,在黄河下游进行持续挖沙操作,将黄河这一“悬河”中淤积的泥沙转移到两岸去,从而解决黄河泥沙淤积的问题呢?

我国挖沙船的挖沙能力

我国拥有世界上先进的河海吸沙设备,大家应该都听说过“天鲸号”,它在我国南海南沙群岛吹沙填海工程中发挥了巨大作用。其实,我国还拥有比“天鲸号”更为强大的自航绞吸式挖沙船,那就是“天鲲号”。

“天鲲号”是目前亚洲最大的绞吸式挖泥船,船体全长140米、宽度近28米,吃水深度6.5米,最大挖深35米左右,总装机功率25843千瓦,每小时能够挖吸泥沙6000立方米。

2018年6月12日,“天鲲号”成功完成试航,随后通过几个月的挖掘泥沙和岩石测试,2019年3月12日正式投产首航,此后在我国若干重大海陆通道、海港疏浚等工程中高效、圆满完成施工任务。

目前,我国还只有这一艘同等能力的重型挖沙船,“天鲲号”如果按照最大功能,一天24小时不停歇工作,一天可以挖沙14万吨,全年不休能排沙5000多万吨,这个数值看起来已经非常强大了。

与理论需求相比差距仍然明显

据测算,黄河每年淤积在中下游的泥沙量,达到4亿吨之多。而天鲲号即使全年马不停蹄、开足马力去工作,缺口依然很大,所以理论上需要至少8艘同等规模的挖沙船同时工作,才能“消化”每年新淤积的泥沙,显然短期内我们还不具备这样的条件。

当然,这里还没有考虑之前淤积在黄河河道内的“历史淤泥”,也没有考虑挖沙船的维护保养等问题,算上这些,没有个20来艘根本解决不了问题。

即使船只数量够用,也有很多限制因素

比如,能耗问题。每艘挖沙船,如果用最高装机功率(25843千瓦)运行,全年无休模式下需要耗费相当于2500万度的电能。假如派出20艘同时运行,每年需要消耗的能量,将高达5亿度电。

第二,是个“无底洞”。如果要想将黄河淤积的泥沙全部吸排出去,20艘船得连续工作至少一年才可以,然而,黄河水的泥沙沉积是持续存在的,即使淤积的泥沙完全排空,过不了几年,又会出现新的淤积,还得重头再来。

第三,挖出的泥沙如何处理。黄河下游河道每年新淤积的泥沙,能使河道平均升高10厘米左右。我们假如只考虑新增的这部分泥沙,用挖沙船将它们吸出堆到两岸,初步估测每年将形成5米宽、5米高的泥沙“新坝”,以后如果都这么处理,那么这个坝体不是高度增加,就得宽度增大,这还不包括将历史淤积的泥沙排出的堆积高度。

随之而来的,将会出现占用大量土地、环境污染、坝体安全甚至溃坝等问题和风险。而且这些泥沙也不能全部实现再利用,主要是因为除了杂质多、污染物质含量大外,还得保证围堵河水的有效性,防止河流改道和溃坝。

第四,挖沙船吃水深度不能满足要求。“天鲲号”体型庞大,要想顺利工作,吃水深度必须满足要求,最起码得是8米左右,否则效率会大打折扣甚至寸步难行。从黄河下游来看,由于水流速度放缓,河道普遍很宽,泥沙淤积严重,河水深度也比较浅,一般在2-5米之间,在局部河段、河道靠岸区域,水深则更浅,显然不能满足“天鲲号”的工作需求。

第五,挖沙船本身需要大量用水。“天鲲号”挖沙船的工作模式是绞吸式,在吸沙吹沙过程中,必须依赖于大量的水作为媒介,才能实现沙体转移。而黄河流域流经的区域,很多都比较缺水,黄河的径流量与长江相比差距也很大,如果几十艘吸沙船同时长期运行,可以预见,黄河水即使不被抽干也会元气大伤,对黄河流域饮水安全、工农业生产用水势必都会产生严重影响。

所以,正是由于上述因素的存在,使得应用重型吸沙船吸排黄河泥沙,根本没有可操作性,也不具备可行性,也不符合自然科学规律,是不能根治泥沙淤积的“下下策”。

上上策是什么?

解决问题,还需要从源头、从根本上找原因。黄河水体中的泥沙,大部分来源于上中游特别是黄土高原的水土流失,另外还有一部分来源于另外沙尘迁移沉降。

尤其是晋陕峡谷黄河段,虽然只有100多公里,但是由于植被覆盖度低、黄土质地疏松,水土流失非常严重,黄河下游淤积泥沙的一半以上都来自这里。因此,对黄土高原特别是晋陕峡谷段黄河流域治理,是缓解和解决下游泥沙淤积的关键,而治理的主要措施就是实施系统修复工程,逐步提高植被覆盖度和水源涵养能力。

多年来,我国已经在黄土高原实施了大量生态保护和恢复工程,比如退耕还林还草、国土绿化、防护林体系建设等工程,在中上游还同步实施沙漠化治理,区域植被覆盖度明显提升,黄河水的泥沙量稳步下降,水变得越来越清,下游泥沙淤积问题逐步得到缓解。

所以,即使是挖沙重器“天鲲号”,也不适用于黄河的清淤疏浚,入海口处和珊瑚群礁的吸沙排沙才是它的主战场。同时,解决黄河泥沙淤积问题,不能只靠挖排,而是要从源头的系统性、综合性生态保护着手,提高内生调节能力,减少入河泥沙,再依靠河水束水冲沙的自然作用,才能达到标本兼治的效果。

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