长江口航道疏浚土综合利用及新横沙生态成陆探索

长江口航道疏浚土综合利用及新横沙生态成陆探索包起帆;楼飞;孟舒【摘要】针对长江口新水沙环境和滩涂演变的现状, 以及长江口深水航道疏浚土综合利用面临的困境, 以生态优先、共抓长江大保护的理念为指导, 论述了后续疏浚土综合利用的紧迫性和可行性.从生态环境塑造、滩涂资源保护、长江口河势控制等方面着手, 探讨了开展长江口大保护的有关路径和方法.提出了以横沙大道延伸及促淤护滩工程为依托, 实现2020年后综合利用长江口深水航道疏浚土在新横沙生态成陆的具体方案.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】6页(P80-84,125)【关键词】长江大保护;疏浚土综合利用;新横沙生态成陆【作者】包起帆;楼飞;孟舒【作者单位】华东师范大学国际航院物流研究院, 上海200062;中交上海航道勘察设计研究院有限公司, 上海200120;华东师范大学国际航院物流研究院, 上海200062【正文语种】中文【中图分类】U612;U61620世纪末到21世纪初，长江口深水航道疏浚土的处置经历了全部外抛到部分上滩利用的转变，但总体仍然是以海洋倾倒处置为主。

据统计，自1998年长江口深水航道治理工程开工至2015年的18年间，长江口航道疏浚土总量达到了9.3亿m3[1]，其中66%被直接抛海，34%进入开敞式吹泥站，上滩利用率仅为25.9%。

18年间，疏浚土总的外抛量达6.89亿m3，如果加以综合利用，可为上海生态成陆100 km2以上，这对寸土寸金的上海而言弥足珍贵。

大量疏浚土直接外抛，对海洋水环境造成污染、影响周边生态。

同时疏浚土抛海后扩散易引起水体二次污染，增加航道回淤量、工程维护量和疏浚费用。

在交通运输部和上海市的共同努力下，结合横沙东滩西侧的工程项目，2004年后，疏浚土开始逐步采用上滩利用模式。

其中：2004—2009年间，疏浚土上滩处置相对粗放，上滩后泥沙流失较明显，疏浚土资源有效利用率不高。

为进一步提高对疏浚土资源的利用，长江口航道管理局与上海市发改委于2012年进一步签订了《共同协调推进长江口航道疏浚土综合利用工作备忘录》，明确将航道疏浚土上滩利用于横沙成陆工程。

2016年后，结合横沙东滩七期、八期工程实施，部市间进一步深化了合作模式。

在这些机制的推动下，疏浚土的资源化利用的程度不断提高至80%左右。

计划至2020年，利用长江口航道疏浚土吹填上滩，可形成56 km2的生态陆域，5年成陆规模比以往18年累计还多6 km2(表1)。

在这次部市合作中，上海市可以以较低吹填成本取得新增土地，而交通运输部则可通过超运距费用补贴，以弥补疏浚土处理中运输成本的增加。

良好的合作机制不仅改善了以往疏浚土外抛造成的资源浪费和环境污染，更成功开启了资源节约、环境友好、共赢共惠的新局面。

表1 长江口深水航道疏浚土利用情况长江口航道疏浚土综合利用与新横沙生态成陆相结合的经验[3]，是长江大保护的成功举措，不仅巩固了横沙东滩的主要边界、稳定了长江口河势、减少了疏浚土外抛后二次流入航道的回淤量、也减少了疏浚土倾倒至海洋对水资源的污染。

利用疏浚土塑造的生态陆域为上海未来提供了新的发展空间[4]，实现了长江口航道疏浚土从外抛资源浪费到“变废为宝”的转变，实现了从污染海洋水环境到塑造生态陆域的转变。

1 面临的问题1.1 长江口地区上游来沙量持续减少近年来，由于长江下泄泥沙的持续减少，位处长江口的横沙滩涂自然淤涨态势难以为继。

随着长江上游以三峡水库为核心的巨型水库群逐渐形成，下泄泥沙被大量拦截，加上长江中下游水土保持工程的完善，目前长江口已开始呈现丰水少沙现象。

2010年后的来沙量相比历史高峰期减少了70%。

这意味着未来可用于新横沙生态成陆的沙源将变得十分稀缺(图1)。

图1 长江大通站年际输沙量变化1.2 长江口河势及横沙滩涂亟需整治横沙东滩位于长江口北槽与北港之间，其50 km长的滩涂区域构筑了长江最主要的两大入海通道的边界。

近年来，在长江口口门区域强劲的风浪和潮流动力作用及长江下泄泥沙持续减少的影响下，长江口水沙变化很大，特别是横沙浅滩区域滩面窜沟发育，低滩区甚至呈现缓慢冲刷迹象。

任其自然发展，则滩面泥沙流散、沟壑纵横，滩体萎缩散乱，未来必将危及周边河势稳定(图2)。

图2 长江口滩涂现状据观测，横沙东侧滩涂已开始被冲刷，未来还将处于易侵蚀环境中。

据统计，2010—2016年间长江口南支—南北港—南北槽沿线0 m以深河槽冲刷量达10亿m3(图3)，相当于平均每年1.7亿m3泥沙流失。

横沙东侧滩涂区域在2013—2016年间滩地面积减少了21 km2，造成生态陆域流失。

图3 长江口0 m河槽容积的变化新横沙生态成陆的前提是滩涂资源不减少、滩涂格局不动荡。

浅滩持续冲刷侵蚀，已经无法通过自然趋势完成滩面的生态塑造，现阶段如不采取相关的工程措施，长江口河势稳定和滩涂资源大保护的局面将很难再现。

1.3 2020年后长江口航道疏浚土利用前景堪忧按照原计划，正在开展的横沙东滩七期、八期工程将于2020年底完工，仅剩2年多时间，届时，已经形成的长江口航道疏浚土利用的局面将到此结束。

每年多达6 000万m3的疏浚土何去何从，逐步形成中的横沙生态陆域也将到此为止，解决上述问题已成燃眉之急。

按照长江口现有规划情况，2020年后航道疏浚土可处置区域主要为长江口1#～4#抛泥区或南汇东滩圈围区域(图4)。

如果运至南汇圈围区上滩，运距将达41～64 km，可吸纳的疏浚土也仅为4.5亿m3，如此长的运距，显然也是不可行的。

外抛即意味着资源浪费、环境污染，况且1#～4#抛泥区也难以接纳全部的疏浚土，扣除上海港区、黄浦江维护的抛泥需求，2020年后经批准，可供长江口航道疏浚土处置的倾倒量仅为3 300万m3，至少还有2 700万m3疏浚土没有出路。

而且随着国家对海洋环境保护的要求的不断提高，海洋倾废总量将被严控。

因此，未来长江口疏浚土的处置亟待研究解决。

图4 倾倒区示意2 解决思路2.1 新横沙生态成陆空间前景本文所指的生态成陆空间是指除了原有的横沙本岛(面积52 km2)以外，其东侧2020年可完成的生态成陆区域(面积106 km2)，位于该区域南侧的坝田区域(面积71 km2)，以及2020年以后可规划生态成陆的区域(-5 m等深线围合面积303km2)，共计480 km2。

横沙本岛、现已成陆及可规划生态成陆空间，统称为“新横沙”[5](图5)。

图5 新横沙示意2.2 新横沙生态成陆是2020年后长江口航道疏浚土的最佳出路国务院批准的《上海市城市总体规划(2017—2035)》提出要“预留横沙东滩滩涂围垦资源作为城市长远发展的战略空间”，强调了滩涂围垦资源的远景预留，无疑为利用长江口航道疏浚土提供了可能。

经过研究，规划2020年后将长江口航道疏浚土全部吹填至新横沙生态成陆，是最经济、最环保、最可行的疏浚土利用方案。

由于新横沙紧靠长江口深水航道，将疏浚土全部生态成陆，则运距最短、成本最低，且能为上海增加新的生态陆域，经济效益十分明显；能够减缓横沙东滩东侧滩涂冲刷侵蚀态势，保护滩涂资源、维护周边河势的稳定，具有显著的社会效益；长江口航道疏浚土减少外抛后，解决了海洋环境污染的问题，生态效益显著。

新横沙尚有可规划滩涂303 km2，若按农业开发的标准成陆，所需的泥土资源达20亿m3；若按城市开发的标准成陆，至少需约35亿m3泥沙。

可在北槽北侧N5～N10丁坝之间布设4～5个贮泥坑，启动横沙东滩N23潜堤东侧滩涂区域逐步生态成陆工程，疏浚土可就近上滩。

根据2015—2016年的北槽航道疏浚土平均分布情况测算，若将北槽段航道的疏浚土吹至新横沙上滩，运距为2～23 km。

未来北槽航道年维护量暂按5 000万～6 000万m3a估算，利用率按80%计，则新横沙可提供40～50 a疏浚土利用的空间。

在研究了利用长江口航道疏浚土吹填至新横沙的时序与方案后，拟采用逐步推进、分块成陆的方式。

其中隔堤西侧的掩护条件和施工条件均较好，可先行实施。

尤其是A区，面积58 km2，生态成陆条件最为成熟，可率先实施，之后可依次对B-C-D-E区形成生态新陆域(图6)。

图6 新横沙生态成陆周期2.3 先行推进横沙大道外延及促淤护滩工程要确保新横沙滩涂资源的长远预留和为长江口疏浚土找到好的出路，需对滩涂采取有效的防护和整治措施。

目前，迅速推进横沙大道外延及促淤护滩工程是最可行的途径。

延伸后的横沙大道具有挡沙、调整流场等功能，近期可解决新横沙滩涂侵蚀、长江口河势稳定受到威胁等难题，远期可为长江口疏浚土利用找到长远的出路(图7)。

基于目前横沙东滩在建工程的成功经验，可将现横沙大道继续向东延伸至北槽北导堤堤头[6]，并辅以适当的促淤护滩工程。

其中，横沙大道外延工程可按100 a一遇防洪(潮)高标准设计，堤长26 km、顶高9.5～10.2 m、顶宽10.0 m；东滩滩面上可按50 a一遇防洪(潮)标准布设促淤堤工程，堤长13.5 km、顶高5.5 m、顶宽7.0 m；同时，北沿可布设堤长10 km、顶高2.0 m的护滩堤。

图7 横沙大道外延及促淤护滩工程布设该工程旨在消除窜沟、促淤护滩，是做好长江大保护的有力举措，可稳定滩槽河势、利于滩面淤涨，可最大程度利用好疏浚土资源塑造滩涂，可促进滩涂生态优化，更可为未来上海城市发展空间的构建奠定基础。

2.4 尽快落实相关规划和部市合作新机制长江口航道疏浚土资源的利用和新横沙生态成陆，事关长江经济带绿色发展的国家战略，事关长江大保护的重要决策，要从规划着手，及早开展与长江口航道疏浚土资源的利用相关的规划研究和落实，与此相关的规划有《国家海洋功能区划》《全国河口海岸滩涂规划》《长江口综合整治开发规划》等，这些规划即将面临修编，应将长江口航道疏浚土处置的刚性需求和新横沙生态成陆的相关规划纳入其中。

同时，2020年横沙八期工程结束后，上海市与交通运输部之间，还需就长江口航道疏浚土处置问题尽快达成新一轮合作，确保目前合作共赢机制的延续，避免重蹈过去在此问题上长期议而不决，而将宝贵的疏浚土资源白白抛向大海的覆辙[7]。

3 结语1)在新横沙生态成陆是2020年后长江口航道疏浚土的最佳出路，符合《长江经济带发展规划纲要》对长江大保护提出的要求，可实现长江口航道疏浚土资源的综合利用，有利于长江口滩涂资源的保护、有利于长江口河势的稳定，具有很强的可行性和前瞻意义。

2)通过先行推进横沙大道外延及促淤护滩工程，近期可保护新横沙滩涂资源免遭侵蚀，有利于长江口河势的稳定，远期可为长江口疏浚土综合利用找到长远的出路，真正实现资源综合利用和长江口水环境保护并举、战略空间构建与生态建设共进。

3)建议及时开展相关规划的研究和编制，确保在长江口业已开展的部市合作共赢机制的延续，继续开展长江口疏浚土的资源利用和生态成陆，为上海未来的发展保留战略空间，服务于国家重大战略。