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长江下泄沙量骤减对上海土地资源影响分析

发布时间:2016/11/29 11:14:50

原市政府参事 包起帆

  【提要】数据监测发现,近年来长江下泄沙量骤减,造成上海有史以来首次出现长江口滩涂冲刷大于淤积的现象,将形成上海新的土地资源难以为继的状况。在此背景下,未来上海滩涂成陆可利用的砂源会日益稀缺,滩涂的成陆工期和成本均将大幅提升。建议做好预案,调整横沙浅滩区域的海洋功能定位,及早开展横沙浅滩圈围成陆的前期工作和横沙大道外延工程,继续对新横沙成陆开发开展科学研究。

  本世纪以来,长江上游以三峡水库为核心的巨型水库群建成,沿线梯级水电站拦截大量下泄泥沙,加上受长江中下游河道采砂、河道(航槽)整治、水土保持建设等影响,2003年后下泄进入长江口(大通水文站)的沙量平均减少了67%,年均仅剩1.41亿吨。受此影响,历来以丰沙丰水、易于淤长著称的长江河口目前已开始向冲刷侵蚀河口转变,河槽冲刷、滩涂侵蚀。

  一、三峡下泄水沙量情况

  2003年长江三峡水库开始围堰蓄水,此后75%的下泄泥沙被拦截;2010-2013年三峡上游金沙江沿线又相继实施了多个梯级水电站,进入三峡的入库泥沙由设计时每年4.91亿吨锐减为2014年后的平均每年0.4亿吨。由此,过三峡下泄的沙量进一步减少。

  根据三峡下游宜昌水文站资料统计,2003-2014年间,出三峡的下泄水量年均减少8%,而下泄沙量年均减少91%。为此,长江中下游(宜昌-大通河段)河槽沿线遭致冲刷。三峡水库运行前,该河段年均淤积泥沙约0.40亿吨;三峡水库运行后,年均冲刷泥沙约0.50亿吨。

  二、进入长江口的水沙情况

  1950-1990年间,长江口上游大通水文站年输沙量平均为4.6亿吨,至20世纪90年代,输沙量已有所减小。三峡工程实施后,其下泄水量减少7%,下泄沙量减少了67%,尤其是2010年后的平均年输沙量仅剩1.3亿吨,仅为历史时期的28%。

  三、长江口的滩涂状况

  历史上,长江口是一个淤长型河口,滩涂淤长成陆、河口不断外推。上海本土和长江口的崇明、长兴、横沙三岛就是长江泥沙淤长而成的,长江口的滩涂也依赖于长江源源不断的下泄泥沙而生长发育,成为新的国土资源。但随着上游下泄沙量的持续减少,自2010年后,长江口滩涂面积开始减小。至2016年,5m以浅滩涂面积已减少了124km2,尤其是2014年后,减幅加大。其中,扁担沙、北港北沙、横沙浅滩、九段沙、南汇边滩等长江口主要滩涂区域面积均有所减小。横沙浅滩的减幅最为明显,2010-2016年5m以浅面积共减少37km2,相当于平均每年减少6km2(0.9万亩)。

  四、趋势分析

  根据三峡水库实际入库泥沙情况,未来300年内三峡不需要进行水库清淤排沙,加上长江沿线河道整治、水土保持措施的不断实施,在未来相当长期限内,长江口的来沙量将维持在较低水平。这种现象的长期持续会使长江口面临侵蚀。

  自2003年以来,长江口0m以深的河槽容积已扩大了16亿m3,同时,口外北槽以北的水下三角洲区域明显冲刷,15m等深线平均内移了1.7km。在此背景下,未来长江口滩涂资源将继续流失,甚至幅度加剧。而未来滩涂成陆可利用的砂源会日益稀缺,滩涂的成陆工期和成本均将大幅提升。

  五、针对横沙浅滩的措施建议

  目前,在长江口主要滩涂区域中,横沙浅滩的冲刷最为显著。该沙体西侧的横沙东滩将于2020年可完成陆域形成工程。因此,2020年后,横沙浅滩将成为最利于北槽航道疏浚土上滩成陆的区域。但在这期间,若任由滩面冲刷,则未来的成陆工程量将大幅增加。如2010年至2016年,横沙浅滩滩面平均冲刷了25cm,其成陆工程量已增加1亿方,成陆成本增加约24亿元。

  此外,长江口滩涂成陆以往利用水体高含沙量的特性,先采取促淤工程,这样可以较小的工程代价来获得土地资源。但下泄沙量的持续减少,长江口水体含沙量也会逐步降低,滩涂促淤的效果已明显减弱,不能满足浅滩成陆的需求,如横沙东滩即将成陆的八期滩面区域,原为东滩促淤区,在促淤工程期间(2003-2009年),该滩面平均淤高幅度仅为0.16m。

  根据横沙浅滩目前不断冲刷减小的情况和未来加速侵蚀的发展趋势,建议抓紧对横沙浅滩区域采取相应措施,保护上海未来发展的土地资源。

  1.抓住新一轮制定“国家沿海地区的海洋功能区划”的机会,建议市海洋、规划等部门做好预案,调整横沙浅滩区域的海洋功能定位,及早列入滩涂造地规划,为上海争取更多的建设用围填海指标。

  2.建议市政府安排责任部门及早开展横沙浅滩圈围成陆的前期工作,包括开展野外大范围的勘探、监测工作,为后续工程建设积累基础资料。

  3.及早启动横沙大道外延工程。将现横沙大道继续外延26km直至北槽深水航道北导堤堤头区域,阻隔横沙浅滩与北槽的水沙交换,减弱横沙浅滩的水流动力,减缓滩面侵蚀;更为横沙浅滩后续圈围成陆提供最主要的工程依托和建筑物质运输通道。

  4.加强与长江航务局的合作,进一步完善航道疏浚与吹填成陆的联动机制,实现航道疏浚土资源的全部上滩利用。

  5.继续对新横沙成陆开发开展科学研究,进一步论证长江口水沙、河势、环境等变化给上海土地、港口、航道资源带来的影响,未雨绸缪,为上海未来的发展奠定基础。