长江芜湖段疏浚砂利用实践与思考

谢长淮 雷文韬

摘 要：近年来，三峡水库出库泥沙量大幅减少，长江中下游河道水流挟沙力长期处于非饱和状态，相同流速下会加剧河床及河岸原堆积性或沉积性泥沙被水流冲起、带走，造成河床冲刷、河岸崩塌，影响防洪安全、河势稳定和水生态安全，目前长江安徽段已处于无砂可采状态。对近20 a长江铜陵、黑沙洲、芜裕3个河段的河床冲淤、河势变化以及重点崩岸区、重要港区、航道局部河势变化进行了分析，并研究了河道整治、航道整治、防洪工程加固、崩岸区治理等疏浚砂利用需求，结合维护河势稳定、航道通畅的总体目标，提出了疏浚砂不上岸利用，取之河道、用之河道的总体原则，以及维护河道水沙平衡、河势稳定和通航安全的具体利用思路。

关键词：疏浚砂；利用；冲淤；河势稳定

中图分类号：TV147；TV851                               文献标志码：A

长江芜湖段上起安徽省芜湖市土桥镇，下至芜湖市大桥镇，流经铜陵河段、黑沙洲河段、芜裕河段等3个河段，其中铜陵河段、芜裕河段为长江中下游干流重点治理河段。长江芜湖段两岸地处长江经济带、长三角一体化两大国家战略区域，在安徽省国民经济发展中占有重要的战略地位。近年来，在自然条件和人类活动的双重影响下，长江上游梯级水库拦蓄大量泥沙，长江中下游来沙显著减少，引起河道长距离冲刷、江湖关系调整、泥沙营养物质输运受到影响等[1]，对长江芜湖段河势演变及泥沙时空分布产生了重要影响。同时，长江流域沿江地方经济与生态文明建设对泥沙利用与管理提出了更高要求，流域泥沙的供需矛盾日益突出[2]。因此，加强长江芜湖段疏浚砂的综合利用研究是十分必要的。

已有学者对长江中下游疏浚砂综合利用进行了探索[3-9]，部分研究提出可借鉴国外的相关技术、管理与指导理念，结合国内研究进展与相关经验，依托与水工程生态学等生态环保领域的积极合作，完善疏浚和疏浚物管理体系与“工法自然”方法[3]。地处长江下游的江苏省镇江市先行进行了疏浚砂利用试点，开展了很多开创性的有益尝试[4-5]，然而这些研究更多地是基于航道疏浚需求开展的疏浚砂利用研究[6-8]。针对长江芜湖段疏浚砂来源的详细分析以及利用思路的相关研究尚不多见，迫切需要开展长江芜湖段疏浚砂利用研究。

1 长江芜湖段近期变化情况

1.1 近期总体冲淤态势

将长江芜湖段流经的铜陵、黑沙洲、芜裕3个河段（见图1）1987—2021年河道水下地形套绘，进行河道演变分析及基于地形法的冲淤量计算，可知，2003年三峡蓄水前，长江芜湖段总体呈冲淤平衡或小幅淤积态势，1987—2003年，铜陵、黑沙洲河段分别淤积0.51亿m3和0.09亿m3（见图2），而芜裕河段冲刷0.12亿m3；三峡蓄水后，上游清水下泄、来沙量大幅减少，长江芜湖段出现大幅冲刷，2003—2021年，铜陵、黑沙洲、芜裕河段分别冲刷

1.90亿m3、0.48亿m3和0.86亿m3。进一步分析发现，三峡蓄水后，长江芜湖段整体呈冲刷态势，且冲刷强度不断增大，2016—2021年，铜陵河段冲刷量高达1.23亿m3，年均冲刷量近2 500万m3，芜裕河段冲刷量也达0.53亿m3，年均冲刷量超1 000万m3。

此外，由芜湖段河道深泓纵剖面可知（见图3），同样呈不断冲刷下切态势，2001—2020年，铜陵、黑沙洲、芜裕河段深泓纵剖面分别平均冲刷达2.3 m、1.2 m和3.4 m。

1.2 近期河道变化情况

1.2.1 河势总体变化

铜陵河段近期随着成德洲右汊分流比的增加，右汊呈冲刷发展态势，2000年以前左汊分流比约60%，2018年5月左汊分流比为43.9%、右汊分流比超过左汊，2020年6月左汊分流比为50.7%，左右汊分流比近5∶5。随着右汊分流比的增加，成德洲右缘崩岸频发，2015年成德洲右缘局部实施了崩岸应急治理工程，洲滩岸线崩退态势得到初步遏制，但上下游未护区域仍呈冲刷态势，亟需守護。

黑沙洲河段近期左汊呈冲刷发展态势，左汊分流比增加，三垄圩一带岸线大幅冲刷后退，威胁河势稳定及航道安全，其中2020年6月左汊分流比为44.6%。而右汊流程短而顺直，天然洲右缘多年来崩岸剧烈，严重威胁附近人民群众生命财产安全，后经过治理守护，近期岸线基本稳定。

芜裕河段近期上段潜洲右汊口门拓宽，右汊分流比增加，水流顶冲右岸新大圩段致其发生崩岸，后经过治理守护，新大圩段岸线基本稳定，但近岸深槽仍在冲刷下移，威胁下游未护段。芜裕河段下段曹姑洲呈崩退态势，其上游沙洲淤积、水流分散，汊道向多分汊发展，威胁通航安全，2017年后，对曹姑洲济附近心滩、串沟进行了整治，洲滩岸线趋于稳定。

1.2.2 重点崩岸区局部河势变化

根据局部河势特点、历史崩岸情况等，选取白茆镇三垄圩段、潜洲右汊新大圩段、大拐段作为典型崩岸区，分析近年局部河势变化情况。其中，白茆镇三垄圩段岸线大幅崩退，近期黑沙洲左汊呈冲刷发展态势，弯顶凹岸三垄圩一带岸线大幅冲刷后退，0 m岸线冲刷后退约200 m；潜洲右汊新大圩段不断冲刷发展，近期潜洲右汊近岸深槽冲刷下切，并向下游发展，崩岸险情不断向下游发展，自1995年以来累计发生崩岸20余处，崩岸长度约6 km，部分圩堤崩入江中；大拐段局部深槽冲刷下切，岸坡变陡，虽然大拐段已实施护岸工程，但因横向冲刷后退受阻，局部深槽刷深、岸坡变陡，大拐拐头近岸岸坡大幅冲刷后退，2002—2020年该段-20 m等高线深槽向左岸摆动达近400 m，崩岸风险增加。

1.2.3 重要港区及重要涉水工程局部河势变化

根据局部河势特点、港区重要性等，选取三山港区、朱家桥港区、荻港港区、裕溪口港区作为典型港区，对其典型横断面变化进行分析。可知，以上4个重要港区除局部有所冲淤外，岸线总体变化不大，河势总体较为稳定。

此外，根据近年来典型河道横断面的套绘（见图4），分析了长江芜湖段芜湖长江三桥附近的局部河势变化情况。结果表明，芜湖长江三桥及其下游段河床中部冲刷下切，左岸明显淤长，左岸下游部分码头前沿港池淤积，会对其正常运营产生不利影响。

1.2.4 航道局部河势变化

长江芜湖段主航道自铜陵河段土桥开始，沿左岸刘家渡、太阳洲下行，至金牛渡过渡至右岸，沿东联圩下行进入黑沙洲河段，靠右岸荻港港区下行进入天然洲右汊，出天然洲右汊后靠右岸三山港区，在潜洲前沿过渡至大拐段，在大拐经90°转弯后进入芜湖河段下段，过芜湖长江大桥后靠右岸朱家桥港区，经东梁山后出芜湖市。长江芜湖段主航道近年来基本稳定，沿线安定街、刘家渡、太白洲、太阳洲、东联圩、高安圩、保定圩、大拐等历史险工险段经过多年治理守护，岸线及深槽基本稳定。目前该段航道局部河势变化主要为曹姑洲的消退及心滩的淤长，及其与陈家洲之间形成2个串沟，该段水流散乱，威胁通航安全及下游港区安全运行。

2 长江芜湖段疏浚砂综合利用需求

2.1 综合利用背景条件

由以上对长江芜湖段近期河床冲淤、河势变化以及重点崩岸区、重要港区、航道局部河势变化的分析，可以看出，长江芜湖段在总体河势、港区冲淤以及有关政策要求等方面具备特定的背景条件，一是长江芜湖段整体呈冲刷态势，且冲刷强度在增大，部分冲刷严重威胁防洪安全及河势稳定；二是芜湖港区整体呈稳定态势，仅个别码头前沿出现淤积，整体上看，对港口水运的影响较小；三是安徽省委省政府对省境疏浚砂利用提出了明确要求，2022年8月组织编制了《安徽省长江河道采砂及管理情况的报告》，指出针对航道疏浚、港口清淤的砂石利用，要按照国家有关规定开展相关工作，减小对防洪、河势、水生态等方面影响。

2.2 综合利用需求

长江芜湖段近年实施的涉水工程包括长江芜湖河段整治工程、芜裕河段航道整治工程以及境内防洪工程加固、崩岸区治理等，均对疏浚砂利用存在较大需求。

（1）长江芜湖河段整治工程。2022年国家重点推进的55项重大水利工程之一，于2022年6月开工建设，计划2025年6月底前完工。建设内容主要包括堤防加固工程、护岸工程及穿堤建筑物工程等，其中对大拐段、神塘圩段较陡的水下边坡采用袋装土还坡需袋装土18.97万m3，滩地平整需土方12.96万m3，堤外铺盖需土方4.96万m3，填塘固基需土方3.19万m3，合计需土方约40万m3。该工程取土即可结合长江芜湖段疏浚砂综合利用实施，保证疏浚砂优先用于该工程的袋装土、滩地平整、填塘固基等。

（2）芜裕河段航道整治工程。工程目标为稳定滩槽格局，遏制曹姑洲心滩及串沟的冲刷发展。建设内容主要包括曹姑洲心滩护岸（底）工程、曹姑洲心滩左缘护底带工程、曹姑洲护岸工程、串沟护底工程、陈家洲右缘护岸工程等。同样，该工程可结合长江芜湖段疏浚砂综合利用，将疏浚砂抛至曹姑洲串溝护底带附近，从而遏制串沟冲刷发展，该串沟护底带面积约150万m2，按平均抛厚2 m计，可消纳疏浚砂约300万m3。

（3）防洪工程加固。长江干堤加固涉及无为大堤、繁昌江堤、芜当江堤（四褐山至横埂头段）等，包括护堤地填塘压浸、堤内脚压浸平台、加培堤防断面、堤防提标升级等工程措施，按措施初步匡算可分别消纳疏浚砂约50万m3、115万m3、270万m3和60万m3。洲滩圩垸圩堤加固涉及惠生联圩、石板隆兴洲、永定大圩、五洲、黑沙洲、裕溪口圩等6个一类圩垸，以及青山联圩、神塘联圩、天然洲、三垄圩等11个二类圩垸，包括加培堤防断面、堤防提标升级、堤后填筑压浸平台等工程措施，按一类、二类圩垸等级初步匡算可分别消纳疏浚砂约1 770万m3、755万m3。

（4）重点崩岸区治理。针对近年来长江芜湖段出现的重点崩岸险段，亟需持续开展崩岸治理，可结合长江芜湖段疏浚砂综合利用，将疏浚砂抛至崩岸区崩窝内，通过抛泥或袋装土等形式消纳疏浚砂约200万m3。

3 长江芜湖段疏浚砂综合利用思考

长江芜湖段近期变化反映出该段具备疏浚砂综合利用的良好条件，在当前乃至未来长期存在的天然砂石资源合法供应量较少与因经济社会高质量发展而市场需求较大相矛盾的背景下，长江芜湖段疏浚砂综合利用可为河道整治、航道整治、防洪工程加固、崩岸区治理等民生工程建设提供取土路径，但需遵循以下原则。

（1）坚持生态优先，绿色发展。针对港口码头前沿淤积开展的疏浚项目必须符合国家政策法规要求，能够为加强长江流域生态环境保护和修复提供支撑。

（2）坚持资源国有，统一处置。疏浚砂利用项目涉及多个部门，应强化各相关部门协同配合，不得由企业或个人自行销售。

（3）坚持确有必要，科学论证。疏浚利用项目应确有必要，按照国家有关规定开展相关工作，减小对防洪、河势、水生态等方面影响。

（4）坚持取之河道，用之河道。疏浚砂作为维持现有水沙平衡、河道及航道稳定的不可再生资源弥足珍贵，应坚持不上岸利用，优先用于保障防洪安全、河势稳定、通航安全。

（5）坚持严格监管，规范实施。疏浚砂利用需强化监管责任、制度和措施的落实，对疏浚砂利用实现全过程监管，加强现场监督管理，充分利用信息化技术手段，确保疏浚砂利用的高效、安全、规范、有序，坚决杜绝以清淤疏浚之名行非法采砂之实。

4 结束语

鉴于安徽省长江河道已处于无砂可采的现状，以及长江下游疏浚砂细度模数低较难利用的情况，分析了长江芜湖段近期变化，以及疏浚砂综合利用需求，提出芜湖段疏浚砂应优先用于河道整治、航道整治、防洪工程加固、崩岸区治理等民生工程建设，遵循疏浚砂利用原则，确保疏浚砂利用合法依规、高效有序地开展。

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Abstract：In recent years，the sediment discharge from the Three Gorges Reservoir has decreased significantly，causing the flow of the middle and lower reaches of the Yangtze River to remain consistently unsaturated with sediment，which exacerbates the scouring of riverbeds and banks by causing deposited sediments to be washed away at the same flow rate. This phenomenon adversely impacts flood control safety，river stability，and water ecological safety. Currently，there is no sediment available for dredging in the Anhui reach of the Yangtze River. We analyzed the changes in riverbed erosion and siltation，channel transformation，and certain critical sections including bank collapse zones，important port areas，and navigational channels of Tongling，Heishazhou，and Wuyu segments of the Yangtze River in the past two decades. We further investigated the demand for dredging sand utilization in the regulation of waterways，navigational channels，flood control works，and bank erosion controls. Based on the overall target of ensuring stable river regime and navigational channels，we propose the principle of “not depositing dredged sediment on the bank，utilizing it from the river，and returning it to the river”，as well as specific strategies to maintain the balance of water and sediment in the river，ensure river stability，and guarantee navigational safety.

Key words：dredging sand；utilization；sand erosion and sedimentation；stable river regime