湖南省砂石資源的利用與管理對策研究

肖 宇 孫 斌 李元博

（湖南省水運建設(shè)投資集團有限公司，湖南 長沙 410011）

0 引言

湖南省作為水運大省，境內(nèi)有湘、資、沅、澧四大干流和眾多支流貫穿全省，匯入洞庭湖后，經(jīng)城陵磯注入長江；長江干流自岳陽市的五馬口入境，至黃蓋湖農(nóng)場的鐵山咀出境，境內(nèi)長161km。省內(nèi)現(xiàn)有通航河流373條，通航里程11968 km（含長江），占全國內(nèi)河航道總里程的8.5%，水系連通全省70%以上的區(qū)域。湖南省各流域輸水輸沙量較大，2006年以前我省河道砂石資源較為豐富，湘水、沅水、澧水、資水及洞庭湖河道砂石儲量較多，作為建筑材料的高質(zhì)量砂石等自然資源為湖南省社會經(jīng)濟發(fā)展做出了重要的貢獻。

在自然條件和人類活動的雙重影響下，湖南省各流域的泥沙在不同時間段和不同地域的分布情況發(fā)生較大的變化，與此同時，在泥沙的生產(chǎn)和輸出方式上也產(chǎn)生了一系列變化：一來由于上游大量水庫、樞紐建立起來，大量泥沙被攔截在長江以及湖南各流域的水庫之中；二來湖南各流域沿江的地方經(jīng)濟發(fā)展方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，對生態(tài)文明的需求與日俱增，不允許濫采亂挖為使砂石資源的多渠道獲取與綠色航道有效管理能夠緊密結(jié)合，政府對砂石開采提出了更高的新的要求，使得砂石資源供不應(yīng)求的問題逐漸顯現(xiàn)出來。因此，在當(dāng)前形勢下，如何加強湖南省砂石資源的利用與管理顯得十分必要和迫切。

1 湖南省砂石資源的使用途徑

1.1 河道開采及建筑用料

湖南省各流域河道的采砂歷史由來已久，同時砂石資源帶來的巨大經(jīng)濟利益也為兩岸的經(jīng)濟發(fā)展提供了較大助力，尤其是2000年以后，隨著沿岸經(jīng)濟的快速發(fā)展與采砂技術(shù)水平進一步提高，河道砂石料的需求量、實際可以開采砂石料的采砂能力都在飛速增長。在這種強大的經(jīng)濟利益驅(qū)動下，導(dǎo)致湖南各河道過度開采、非法開采，從而使防洪安全、河勢穩(wěn)定、通航安全、綠色發(fā)展等一系列經(jīng)濟和社會問題迅速顯現(xiàn)出來。為此，國務(wù)院于2000—2001年頒布一系列關(guān)于河道、采砂的管理條例，湖南省也逐步制定了河道采砂規(guī)劃，逐步完善了采砂審批許可制度等相關(guān)管理制度。

根據(jù)湖南省砂石骨料市場的研究報告統(tǒng)計，2015—2018年湖南砂石骨料產(chǎn)量分別為8592萬t、8767萬t、8812萬t、8940萬t，可見湖南省對砂石資源需求量巨大，且需求量還在不斷增加。另一方面，為消除過度開采、非法開采等情況帶來的各種負(fù)面影響，推進湖南省生態(tài)文明建設(shè)，2019年，湖南省水利廳頒發(fā)了《湖南省湘資沅澧干流及洞庭湖河道采砂規(guī)劃（2019～2022年）》。規(guī)劃中明確了湖南省規(guī)劃可采區(qū)總數(shù)共30個，可采總長度為83.30 km。其中，湘江干流可采區(qū)為10個，可采長度為26.90 km；資江干流可采區(qū)為5個，可采長度為7.90 km；澧水干流可采區(qū)為5個，可采長度為10.81km；洞庭湖區(qū)可采區(qū)為10個，可采長度為37.69 km；規(guī)劃采砂總量為2.38億t。

河道采砂作業(yè)有十分豐厚的利潤，于是，在湖南省各流域沿岸誕生了大量采砂企業(yè)及砂石加工產(chǎn)業(yè)，解決了大量就業(yè)、穩(wěn)定等社會問題；這些砂石資源為各地區(qū)的各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了大量的原材料，為地方的經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

1.2 其他作用

湖南省河道內(nèi)的砂石主要成分為硅、石英、高磷石、長石等礦物，含有非常豐富的礦物質(zhì)成分，砂石的不同級配的顆粒形態(tài)有不同的作用，利用范圍廣，但主要還是運用于建筑行業(yè)，以河流砂石為主要原料，加入其他適當(dāng)輔料，經(jīng)過工藝加工，可以制成具有其他較高附加值的建筑材料，如磚、水泥、玻璃、陶瓷和保溫材料等。此外，通過一系列工藝處理和礦物提取后，可以利用砂石中的微量元素進行再加工，創(chuàng)造更可觀的經(jīng)濟價值。

2 湖南省砂石資源利用與管理面臨的新形勢

2.1 湖南各流域的水沙變化

根據(jù)《長江泥沙公報》統(tǒng)計的結(jié)果顯示：2018～2021年洞庭湖入湖主要控制站多年平均徑流量共1740億m，其中松滋口、太平口和槁池口（以下簡稱“長江三口”）徑流量為505.3億m，湘江、資水、沅水、澧水（以下簡稱“湖南四水”）徑流量為1235億m。與1956～2015年多年平均值相比，徑流量減少29%，與2008～2018年多年平均值相比，徑流量減少18%，如圖1所示。2018～2021年由岳陽城陵磯匯入長江的多年平均徑流量為1990億m，與1951～2015年多年平均值相比，多年平均徑流量減少30%，與2008～2018年多年平均值相比，多年平均徑流量減少19%，如圖2所示。2018～2021年洞庭湖入湖主要控制站多年平均輸沙量共有931萬噸，其中有850萬噸來自長江三口，80.9萬噸來自湖南四水。與1956～2015年多年平均值相比，多年平均輸沙量減少92%，與2008～2018年多年平均值相比，多年平均輸沙量減少27%，如圖3所示。2018～2021年由岳陽城陵磯匯入長江的多年平均輸沙量共有575億噸，與1951～2015年多年平均值相比，多年平均輸沙量減少85%，與2008～2018年多年平均值相比，多年平均輸沙量減少72%，如圖4所示。而造成下游輸沙量大幅縮減的主要原因是長江及湖南各流域上游的梯級水庫或航電樞紐相繼建成，并正式投入運營，導(dǎo)致泥沙被逐步攔截在水庫或沉積在航電樞紐上游。

圖1 洞庭湖入湖多年平均徑流量對比圖

圖2 岳陽城陵磯匯入長江多年平均徑流量對比圖

圖3 洞庭湖入湖多年平均輸沙量對比圖

圖4 岳陽城陵磯匯入長江平均輸沙量對比圖

此處以湘江為例，湘江湘潭段的多年平均輸沙量為497萬t，自長沙綜合樞紐建成后，通過斷面對比及觀測資料分析，濠河口下游輸沙量明顯減少，湘江下游河道年輸沙量大約減少了75%，下游段年淤積量僅為124.3萬t。

再以松滋口、太平口、槁池口為例，長江三口多年平均輸沙量為1.05億t，荊江裁彎取直工程完成前，長江三口多年平均（1956～1966年）輸沙量為1.85億t，至三峽工程建成，并成功蓄水正式運營之后，長江三口多年平均（2003年～2019年）輸沙量則是銳減到了0.135億t，僅為長江三口多年平均輸沙量的12.9%，荊江裁彎取直工程完成前，長江三口多年平均輸沙量的7.3%。

2.2 湖南砂石供需矛盾進一步突出

雖然在湖南各流域沿岸規(guī)劃了采砂的允許范圍，但允許開采的砂石數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實際生產(chǎn)生活中所需的砂石數(shù)量；同時，由于之前的采砂亂采、盜采行為未進行管制，導(dǎo)致湖南各流域采砂船數(shù)量較多，其實際采砂能力已經(jīng)超過了經(jīng)過政府規(guī)劃后所允許采挖的砂石數(shù)量，因此湖南省各地各流域濫采亂挖的現(xiàn)象時有發(fā)生，這會對河勢穩(wěn)定造成造成危害。同時給船舶正常通行、防洪度汛工作、生態(tài)環(huán)保建設(shè)工作也都帶來了極大的困擾。

隨著湖南經(jīng)濟的發(fā)展，大批水運、水利等基礎(chǔ)設(shè)施陸續(xù)開工建設(shè)，砂石資源作為重要的建筑材料是必不可少的，這使規(guī)劃的可開展砂石量與湖南經(jīng)濟和社會發(fā)展的矛盾尖銳，導(dǎo)致湖南省砂石價格年年暴漲。2017年以來，砂子、石子等建筑砂價格迅速上漲，大部分地區(qū)砂石價格漲幅已經(jīng)接近150%。2018—2021年，就湖南全省河砂（中砂）市場平均價格來說，已經(jīng)增長數(shù)倍。2018—2021年，湖南全省河砂（中砂）平均價格分別大約為108元、109元、220元和258元，如圖5所示，3年時間上漲近1.5倍，極大的增加了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目的工程造價成本。

圖5 2017—2022年湖南全省河砂（中砂）平均價格走勢圖

根據(jù)湖南省2018年《水利發(fā)展統(tǒng)計公報》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以得出：2018年僅湖南省水利項目就完成了土石方工程9046.54萬m，相當(dāng)于使用了約1.4億t砂石，其中還不包括以砂石為主料的其他建材，如：水泥、混凝土等。而按照《湖南省湘資沅澧干流及洞庭湖河道采砂規(guī)劃（2019—2022年）》所顯示的數(shù)據(jù)：湖南省平均每年僅被許可從河道開采6500萬t砂石，雖然可以一定程度上緩解湖南省砂石資源供不應(yīng)求的情況，但仍舊有較大缺口，仍有54%的砂石資源需要通過其他方式進行有效補充。

3 湖南省砂石資源利用與管理的對策

3.1 加強采砂管理與規(guī)劃

由于砂石市場供不應(yīng)求，河流來沙被上游水庫大量攔截、砂石建材的價格與日俱增等情況接連出現(xiàn)，各流域管理機構(gòu)、各級水利部門應(yīng)采取措施，一是要嚴(yán)厲打擊非法采砂、過度采砂行為，二是要指導(dǎo)各相關(guān)企業(yè)有序開采、合理開采；既要保護好河道，避免河道不暢影響防洪、水運、通航、環(huán)境等相關(guān)保護工作，同時還要繼續(xù)開發(fā)河道砂石資源，推動湖南省社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。

湖南省應(yīng)針對各流域?qū)嶋H情況，設(shè)立可采取、禁采區(qū)和待定區(qū)。根據(jù)《湖南省湘資沅澧干流及洞庭湖河道采砂規(guī)劃（2019～2022年）》提供的數(shù)據(jù)：湖南省針對各流域?qū)嶋H情況，不僅設(shè)立了包括湘、資、沅、澧及洞庭湖在內(nèi)的30個可采區(qū)，同時還設(shè)置了禁采取111個，其中湘江干流共有38個，資水干流共有24個，沅水干流則是全線禁采，澧水干流共有8個，洞庭湖區(qū)共有40個，另設(shè)置了采砂保留區(qū)，共有24個。該項規(guī)劃采用采禁并舉、疏堵結(jié)合的方式，合理確定了湖南省的砂石資源可采區(qū)、可采期及可采量，可以使有采砂管理任務(wù)的河道基本實現(xiàn)采砂規(guī)劃全覆蓋，同時也可以指導(dǎo)相關(guān)單位進行采挖指導(dǎo)，并在政府層面上，最大程度地減少濫采亂挖的現(xiàn)象發(fā)生。

砂石資源并非取之不盡，用之不竭，但目前現(xiàn)狀是砂石資源已經(jīng)陷入湖南社會經(jīng)濟發(fā)展與砂石資源供不應(yīng)求矛盾不斷增大的困境中。所以，目前的河道采砂管理與規(guī)劃應(yīng)更好統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)系，一方面要堅定不移走綠色發(fā)展的道路，確保河道暢通、安全可靠、綠色生態(tài)，另一方面要確保砂石資源的有效利用、高效利用、可持續(xù)開發(fā)，對適合開采河砂的河段進行充分開發(fā)，對不適合開采的河段制定相關(guān)措施，嚴(yán)格禁采。

湖南省河道廣布，河流眾多，泥沙資源豐富，以洞庭湖為例，20世紀(jì)以前，洞庭湖區(qū)年沉積泥沙約為1.3億t。隨著長江及湖南省各流域上游輸沙量減少，洞庭湖沉淀下來的上游來沙逐年下降。根據(jù)《長江泥沙公報》的數(shù)據(jù)顯示：2018年洞庭湖區(qū)經(jīng)過政府許可可以進行采砂的總量就有68萬t，其數(shù)目依然不小。根據(jù)《湖南省湘資沅澧干流及洞庭湖河道采砂規(guī)劃（2019—2022年）》的數(shù)據(jù)顯示：從2019—2022年湖南省全境經(jīng)許可年均實際采砂量共為6500萬t。這個數(shù)量也能夠一定程度上緩解湖南省砂石資源供不應(yīng)求的問題。

綜上所述，在可以保證通航，且不會引起生態(tài)破壞的情況下，湖南省在本省采砂規(guī)劃和實際管理中，可以考慮河道及湖區(qū)砂石資源的綜合利用，從一定程度上緩解湖南砂石市場供不應(yīng)求的現(xiàn)實情況。

3.2 加強水庫泥沙資源利用

湖南省各流域上游水庫林立，根據(jù)《湖南省水利普查公報》得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)：湖南省共有水庫14121座，總庫容達(dá)到530.72億m，其中已建水庫14086座，總庫容496.98億m，在建水庫35座，總庫容33.74億m， 2022年以來又開工或即將開工建設(shè)多個水庫，而這些水庫普遍存在泥沙淤積的問題。前文已說明了，大量泥沙淤積在了水庫，但具體淤積了多少泥沙還需要進一步確定。僅拿已建成的30座大型水庫為例，運用典型擴展法估算，到2004年末，總淤量已達(dá)13.48億m，占總庫容的4.98 %；預(yù)計到2035年，總淤積量或?qū)⑦_(dá)到27.15億m，占總庫容的10.04%。據(jù)保守估計，至2035年，湖南省各流域水庫淤積泥沙量將可以達(dá)到70億t以上，其中可見砂石市場的潛力還十分巨大。

上游水流流入水庫，水流速度下降，必定引起泥沙淤積。大量泥沙淤積在水庫里，實際上是形成了一個砂石集中分類獲取的絕佳場所。根據(jù)水流對泥沙的分選作用，沉積在庫尾的一般為粗砂，可直接通過挖沙船采集上岸，作為建筑材料使用；沉積在庫中的一般為中粗砂，可以采用射流沖吸排沙的方式，把泥沙運送至特定的場所，再進行進一步分選，其中，粗砂可用于建筑材料，細(xì)沙則用于肥沃農(nóng)田；沉淀于庫前的一般為細(xì)泥沙，一來可以沖吸上岸用于改良土壤，二來可以考慮排沙出庫，分選流程如圖6所示。

圖6 庫區(qū)疏浚砂分選流程

對水庫砂石的綜合利用可以起到減少水庫淤積量，恢復(fù)水庫損失庫容，持續(xù)發(fā)揮水庫的社會效益，提高防洪能力，減少工程病害，保護自然環(huán)境的作用，同時，也可以把挖出的砂石作為建筑材料或肥沃農(nóng)田的養(yǎng)料，從而創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，以緩解砂石市場供不應(yīng)求的現(xiàn)狀，進一步降低基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本。近年來，采砂工藝、清淤工藝都得到了大幅提升和發(fā)展，水庫清淤的工作已經(jīng)具備了良好的可操作性。

常年以來，水庫泥沙淤積的問題大都采用水庫調(diào)度的方式來解決，但由于湖南水庫眾多，且還有很多在繼續(xù)新建，水庫運營時間跨度很大，使泥沙淤積問題成為常態(tài)，如果完全依賴于水庫調(diào)度不免捉襟見肘。采用水庫泥沙綜合利用的方式，集中處理水庫泥沙，既可以有效保證水庫容量，又可以滿足砂石市場的需求，具有很強的可行性。

3.3 推進疏浚砂石的綜合利用

在推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的戰(zhàn)略指導(dǎo)思想下，如何使湖南省更進一步融入長江黃金水道，促進長江經(jīng)濟帶的發(fā)展，保證湖南水路暢通，已成為一個亟待解決的問題。

湖南各流域的砂石資源豐厚，作為重要的建筑材料，具有十分重要的價值。而這些泥沙是河床的重要組成成分，同時大量泥沙淤積也會對航道產(chǎn)生重大影響，因此，相關(guān)管理部門及相關(guān)經(jīng)營主體經(jīng)常需要對航道進行清淤疏浚，以改善通航條件，而無論是航道維護疏浚還是沿線新建或改擴建水工建筑物，都會產(chǎn)生大量的疏浚砂石。早期的河道疏浚作業(yè)所產(chǎn)生的砂石基本上都被棄置到河道較深的區(qū)域，對水生生態(tài)環(huán)境造成了極其不利的影響，同時，也使得大批優(yōu)質(zhì)的砂石資源被棄置，造成了大量優(yōu)質(zhì)自然資源迅速流失，同時對水生生態(tài)環(huán)境造成了不可逆轉(zhuǎn)的破壞。

隨著砂石供需矛盾進一步擴大，生態(tài)保護意識逐步提高，應(yīng)當(dāng)更加意識到砂石資源綜合利用在環(huán)境保護、節(jié)約投資、拓展融資渠道等方面的行業(yè)優(yōu)勢。為推進疏浚砂的綜合利用，有關(guān)部門已經(jīng)在摸索相關(guān)的管理模式和工作模式，根據(jù)《長江泥沙公報》提供的數(shù)據(jù)可以得到：2018年長江干流疏浚砂綜合利用總量達(dá)到了大約8900萬t。由此可見，疏浚砂資源雖然是航道疏浚工程中的產(chǎn)生的附屬產(chǎn)品，但產(chǎn)量依然非常豐富，足以進一步緩解目前的砂石建材供不應(yīng)求的現(xiàn)實情況。

在未來，航道管理部門、海事管理部門等應(yīng)更加注重疏浚砂綜合利用的相關(guān)工作，嚴(yán)格對疏浚砂石綜合利用的開挖、采集、加工、運輸、使用等各環(huán)節(jié)開展全過程管理控制，并建立完備的規(guī)章制度和具有可行性的行業(yè)規(guī)范，使之為經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護等各方面發(fā)揮更大的作用，疏浚砂石綜合利用流程如圖7所示。

圖7 疏浚砂石綜合利用流程

4 結(jié)語

湖南省流域面積廣闊，砂石資源豐富，加以充分利用既能有效緩解砂石資源的供需矛盾問題，又能推動湖南經(jīng)濟發(fā)展，還能兼顧湖南省生態(tài)文明建設(shè)。針對目前湖南地區(qū)輸沙量大量減少和砂石資源供需加劇的問題，該文建議從以下3個方面砂石資源管理。1）加強采砂管理與規(guī)劃。從宏觀的層面協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與綠色發(fā)展共同推進的問題，在確保生態(tài)環(huán)境不受沖擊的條件下，合理開發(fā)河道、水庫的砂石資源。2）加強水庫泥沙資源利用。湖南水庫眾多，泥沙沉積在所難免，適當(dāng)清理水庫沉積，既可以恢復(fù)水庫損失庫容，持續(xù)發(fā)揮水庫的社會效益，又可以綜合利用水庫砂石資源，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。3）推進疏浚砂石的綜合利用。湖南省河道縱橫交錯，如合理利用航道疏浚工程中開挖出來的砂石料，既可有效保護生態(tài)環(huán)境，又可有效緩解砂石資源的供需矛盾，減輕湖南省砂石市場的需求壓力。