湖南省砂石资源的利用与管理对策研究

肖 宇 孙 斌 李元博

（湖南省水运建设投资集团有限公司，湖南 长沙 410011）

0 引言

湖南省作为水运大省，境内有湘、资、沅、澧四大干流和众多支流贯穿全省，汇入洞庭湖后，经城陵矶注入长江；长江干流自岳阳市的五马口入境，至黄盖湖农场的铁山咀出境，境内长161km。省内现有通航河流373条，通航里程11968 km（含长江），占全国内河航道总里程的8.5%，水系连通全省70%以上的区域。湖南省各流域输水输沙量较大，2006年以前我省河道砂石资源较为丰富，湘水、沅水、澧水、资水及洞庭湖河道砂石储量较多，作为建筑材料的高质量砂石等自然资源为湖南省社会经济发展做出了重要的贡献。

在自然条件和人类活动的双重影响下，湖南省各流域的泥沙在不同时间段和不同地域的分布情况发生较大的变化，与此同时，在泥沙的生产和输出方式上也产生了一系列变化：一来由于上游大量水库、枢纽建立起来，大量泥沙被拦截在长江以及湖南各流域的水库之中；二来湖南各流域沿江的地方经济发展方式发生了转变，对生态文明的需求与日俱增，不允许滥采乱挖为使砂石资源的多渠道获取与绿色航道有效管理能够紧密结合，政府对砂石开采提出了更高的新的要求，使得砂石资源供不应求的问题逐渐显现出来。因此，在当前形势下，如何加强湖南省砂石资源的利用与管理显得十分必要和迫切。

1 湖南省砂石资源的使用途径

1.1 河道开采及建筑用料

湖南省各流域河道的采砂历史由来已久，同时砂石资源带来的巨大经济利益也为两岸的经济发展提供了较大助力，尤其是2000年以后，随着沿岸经济的快速发展与采砂技术水平进一步提高，河道砂石料的需求量、实际可以开采砂石料的采砂能力都在飞速增长。在这种强大的经济利益驱动下，导致湖南各河道过度开采、非法开采，从而使防洪安全、河势稳定、通航安全、绿色发展等一系列经济和社会问题迅速显现出来。为此，国务院于2000—2001年颁布一系列关于河道、采砂的管理条例，湖南省也逐步制定了河道采砂规划，逐步完善了采砂审批许可制度等相关管理制度。

根据湖南省砂石骨料市场的研究报告统计，2015—2018年湖南砂石骨料产量分别为8592万t、8767万t、8812万t、8940万t，可见湖南省对砂石资源需求量巨大，且需求量还在不断增加。另一方面，为消除过度开采、非法开采等情况带来的各种负面影响，推进湖南省生态文明建设，2019年，湖南省水利厅颁发了《湖南省湘资沅澧干流及洞庭湖河道采砂规划（2019～2022年）》。规划中明确了湖南省规划可采区总数共30个，可采总长度为83.30 km。其中，湘江干流可采区为10个，可采长度为26.90 km；资江干流可采区为5个，可采长度为7.90 km；澧水干流可采区为5个，可采长度为10.81km；洞庭湖区可采区为10个，可采长度为37.69 km；规划采砂总量为2.38亿t。

河道采砂作业有十分丰厚的利润，于是，在湖南省各流域沿岸诞生了大量采砂企业及砂石加工产业，解决了大量就业、稳定等社会问题；这些砂石资源为各地区的各类基础设施建设提供了大量的原材料，为地方的经济发展做出贡献。

1.2 其他作用

湖南省河道内的砂石主要成分为硅、石英、高磷石、长石等矿物，含有非常丰富的矿物质成分，砂石的不同级配的颗粒形态有不同的作用，利用范围广，但主要还是运用于建筑行业，以河流砂石为主要原料，加入其他适当辅料，经过工艺加工，可以制成具有其他较高附加值的建筑材料，如砖、水泥、玻璃、陶瓷和保温材料等。此外，通过一系列工艺处理和矿物提取后，可以利用砂石中的微量元素进行再加工，创造更可观的经济价值。

2 湖南省砂石资源利用与管理面临的新形势

2.1 湖南各流域的水沙变化

根据《长江泥沙公报》统计的结果显示：2018～2021年洞庭湖入湖主要控制站多年平均径流量共1740亿m，其中松滋口、太平口和槁池口（以下简称“长江三口”）径流量为505.3亿m，湘江、资水、沅水、澧水（以下简称“湖南四水”）径流量为1235亿m。与1956～2015年多年平均值相比，径流量减少29%，与2008～2018年多年平均值相比，径流量减少18%，如图1所示。2018～2021年由岳阳城陵矶汇入长江的多年平均径流量为1990亿m，与1951～2015年多年平均值相比，多年平均径流量减少30%，与2008～2018年多年平均值相比，多年平均径流量减少19%，如图2所示。2018～2021年洞庭湖入湖主要控制站多年平均输沙量共有931万吨，其中有850万吨来自长江三口，80.9万吨来自湖南四水。与1956～2015年多年平均值相比，多年平均输沙量减少92%，与2008～2018年多年平均值相比，多年平均输沙量减少27%，如图3所示。2018～2021年由岳阳城陵矶汇入长江的多年平均输沙量共有575亿吨，与1951～2015年多年平均值相比，多年平均输沙量减少85%，与2008～2018年多年平均值相比，多年平均输沙量减少72%，如图4所示。而造成下游输沙量大幅缩减的主要原因是长江及湖南各流域上游的梯级水库或航电枢纽相继建成，并正式投入运营，导致泥沙被逐步拦截在水库或沉积在航电枢纽上游。

图1 洞庭湖入湖多年平均径流量对比图

图2 岳阳城陵矶汇入长江多年平均径流量对比图

图3 洞庭湖入湖多年平均输沙量对比图

图4 岳阳城陵矶汇入长江平均输沙量对比图

此处以湘江为例，湘江湘潭段的多年平均输沙量为497万t，自长沙综合枢纽建成后，通过断面对比及观测资料分析，濠河口下游输沙量明显减少，湘江下游河道年输沙量大约减少了75%，下游段年淤积量仅为124.3万t。

再以松滋口、太平口、槁池口为例，长江三口多年平均输沙量为1.05亿t，荆江裁弯取直工程完成前，长江三口多年平均（1956～1966年）输沙量为1.85亿t，至三峡工程建成，并成功蓄水正式运营之后，长江三口多年平均（2003年～2019年）输沙量则是锐减到了0.135亿t，仅为长江三口多年平均输沙量的12.9%，荆江裁弯取直工程完成前，长江三口多年平均输沙量的7.3%。

2.2 湖南砂石供需矛盾进一步突出

虽然在湖南各流域沿岸规划了采砂的允许范围，但允许开采的砂石数量远远低于实际生产生活中所需的砂石数量；同时，由于之前的采砂乱采、盗采行为未进行管制，导致湖南各流域采砂船数量较多，其实际采砂能力已经超过了经过政府规划后所允许采挖的砂石数量，因此湖南省各地各流域滥采乱挖的现象时有发生，这会对河势稳定造成造成危害。同时给船舶正常通行、防洪度汛工作、生态环保建设工作也都带来了极大的困扰。

随着湖南经济的发展，大批水运、水利等基础设施陆续开工建设，砂石资源作为重要的建筑材料是必不可少的，这使规划的可开展砂石量与湖南经济和社会发展的矛盾尖锐，导致湖南省砂石价格年年暴涨。2017年以来，砂子、石子等建筑砂价格迅速上涨，大部分地区砂石价格涨幅已经接近150%。2018—2021年，就湖南全省河砂（中砂）市场平均价格来说，已经增长数倍。2018—2021年，湖南全省河砂（中砂）平均价格分别大约为108元、109元、220元和258元，如图5所示，3年时间上涨近1.5倍，极大的增加了基础设施建设项目的工程造价成本。

图5 2017—2022年湖南全省河砂（中砂）平均价格走势图

根据湖南省2018年《水利发展统计公报》的统计数据可以得出：2018年仅湖南省水利项目就完成了土石方工程9046.54万m，相当于使用了约1.4亿t砂石，其中还不包括以砂石为主料的其他建材，如：水泥、混凝土等。而按照《湖南省湘资沅澧干流及洞庭湖河道采砂规划（2019—2022年）》所显示的数据：湖南省平均每年仅被许可从河道开采6500万t砂石，虽然可以一定程度上缓解湖南省砂石资源供不应求的情况，但仍旧有较大缺口，仍有54%的砂石资源需要通过其他方式进行有效补充。

3 湖南省砂石资源利用与管理的对策

3.1 加强采砂管理与规划

由于砂石市场供不应求，河流来沙被上游水库大量拦截、砂石建材的价格与日俱增等情况接连出现，各流域管理机构、各级水利部门应采取措施，一是要严厉打击非法采砂、过度采砂行为，二是要指导各相关企业有序开采、合理开采；既要保护好河道，避免河道不畅影响防洪、水运、通航、环境等相关保护工作，同时还要继续开发河道砂石资源，推动湖南省社会经济持续发展。

湖南省应针对各流域实际情况，设立可采取、禁采区和待定区。根据《湖南省湘资沅澧干流及洞庭湖河道采砂规划（2019～2022年）》提供的数据：湖南省针对各流域实际情况，不仅设立了包括湘、资、沅、澧及洞庭湖在内的30个可采区，同时还设置了禁采取111个，其中湘江干流共有38个，资水干流共有24个，沅水干流则是全线禁采，澧水干流共有8个，洞庭湖区共有40个，另设置了采砂保留区，共有24个。该项规划采用采禁并举、疏堵结合的方式，合理确定了湖南省的砂石资源可采区、可采期及可采量，可以使有采砂管理任务的河道基本实现采砂规划全覆盖，同时也可以指导相关单位进行采挖指导，并在政府层面上，最大程度地减少滥采乱挖的现象发生。

砂石资源并非取之不尽，用之不竭，但目前现状是砂石资源已经陷入湖南社会经济发展与砂石资源供不应求矛盾不断增大的困境中。所以，目前的河道采砂管理与规划应更好统筹协调生态环境和社会经济发展的关系，一方面要坚定不移走绿色发展的道路，确保河道畅通、安全可靠、绿色生态，另一方面要确保砂石资源的有效利用、高效利用、可持续开发，对适合开采河砂的河段进行充分开发，对不适合开采的河段制定相关措施，严格禁采。

湖南省河道广布，河流众多，泥沙资源丰富，以洞庭湖为例，20世纪以前，洞庭湖区年沉积泥沙约为1.3亿t。随着长江及湖南省各流域上游输沙量减少，洞庭湖沉淀下来的上游来沙逐年下降。根据《长江泥沙公报》的数据显示：2018年洞庭湖区经过政府许可可以进行采砂的总量就有68万t，其数目依然不小。根据《湖南省湘资沅澧干流及洞庭湖河道采砂规划（2019—2022年）》的数据显示：从2019—2022年湖南省全境经许可年均实际采砂量共为6500万t。这个数量也能够一定程度上缓解湖南省砂石资源供不应求的问题。

综上所述，在可以保证通航，且不会引起生态破坏的情况下，湖南省在本省采砂规划和实际管理中，可以考虑河道及湖区砂石资源的综合利用，从一定程度上缓解湖南砂石市场供不应求的现实情况。

3.2 加强水库泥沙资源利用

湖南省各流域上游水库林立，根据《湖南省水利普查公报》得到的统计数据：湖南省共有水库14121座，总库容达到530.72亿m，其中已建水库14086座，总库容496.98亿m，在建水库35座，总库容33.74亿m， 2022年以来又开工或即将开工建设多个水库，而这些水库普遍存在泥沙淤积的问题。前文已说明了，大量泥沙淤积在了水库，但具体淤积了多少泥沙还需要进一步确定。仅拿已建成的30座大型水库为例，运用典型扩展法估算，到2004年末，总淤量已达13.48亿m，占总库容的4.98 %；预计到2035年，总淤积量或将达到27.15亿m，占总库容的10.04%。据保守估计，至2035年，湖南省各流域水库淤积泥沙量将可以达到70亿t以上，其中可见砂石市场的潜力还十分巨大。

上游水流流入水库，水流速度下降，必定引起泥沙淤积。大量泥沙淤积在水库里，实际上是形成了一个砂石集中分类获取的绝佳场所。根据水流对泥沙的分选作用，沉积在库尾的一般为粗砂，可直接通过挖沙船采集上岸，作为建筑材料使用；沉积在库中的一般为中粗砂，可以采用射流冲吸排沙的方式，把泥沙运送至特定的场所，再进行进一步分选，其中，粗砂可用于建筑材料，细沙则用于肥沃农田；沉淀于库前的一般为细泥沙，一来可以冲吸上岸用于改良土壤，二来可以考虑排沙出库，分选流程如图6所示。

图6 库区疏浚砂分选流程

对水库砂石的综合利用可以起到减少水库淤积量，恢复水库损失库容，持续发挥水库的社会效益，提高防洪能力，减少工程病害，保护自然环境的作用，同时，也可以把挖出的砂石作为建筑材料或肥沃农田的养料，从而创造巨大的经济效益，以缓解砂石市场供不应求的现状，进一步降低基础设施的建设成本。近年来，采砂工艺、清淤工艺都得到了大幅提升和发展，水库清淤的工作已经具备了良好的可操作性。

常年以来，水库泥沙淤积的问题大都采用水库调度的方式来解决，但由于湖南水库众多，且还有很多在继续新建，水库运营时间跨度很大，使泥沙淤积问题成为常态，如果完全依赖于水库调度不免捉襟见肘。采用水库泥沙综合利用的方式，集中处理水库泥沙，既可以有效保证水库容量，又可以满足砂石市场的需求，具有很强的可行性。

3.3 推进疏浚砂石的综合利用

在推动长江经济带发展的战略指导思想下，如何使湖南省更进一步融入长江黄金水道，促进长江经济带的发展，保证湖南水路畅通，已成为一个亟待解决的问题。

湖南各流域的砂石资源丰厚，作为重要的建筑材料，具有十分重要的价值。而这些泥沙是河床的重要组成成分，同时大量泥沙淤积也会对航道产生重大影响，因此，相关管理部门及相关经营主体经常需要对航道进行清淤疏浚，以改善通航条件，而无论是航道维护疏浚还是沿线新建或改扩建水工建筑物，都会产生大量的疏浚砂石。早期的河道疏浚作业所产生的砂石基本上都被弃置到河道较深的区域，对水生生态环境造成了极其不利的影响，同时，也使得大批优质的砂石资源被弃置，造成了大量优质自然资源迅速流失，同时对水生生态环境造成了不可逆转的破坏。

随着砂石供需矛盾进一步扩大，生态保护意识逐步提高，应当更加意识到砂石资源综合利用在环境保护、节约投资、拓展融资渠道等方面的行业优势。为推进疏浚砂的综合利用，有关部门已经在摸索相关的管理模式和工作模式，根据《长江泥沙公报》提供的数据可以得到：2018年长江干流疏浚砂综合利用总量达到了大约8900万t。由此可见，疏浚砂资源虽然是航道疏浚工程中的产生的附属产品，但产量依然非常丰富，足以进一步缓解目前的砂石建材供不应求的现实情况。

在未来，航道管理部门、海事管理部门等应更加注重疏浚砂综合利用的相关工作，严格对疏浚砂石综合利用的开挖、采集、加工、运输、使用等各环节开展全过程管理控制，并建立完备的规章制度和具有可行性的行业规范，使之为经济发展、环境保护等各方面发挥更大的作用，疏浚砂石综合利用流程如图7所示。

图7 疏浚砂石综合利用流程

4 结语

湖南省流域面积广阔，砂石资源丰富，加以充分利用既能有效缓解砂石资源的供需矛盾问题，又能推动湖南经济发展，还能兼顾湖南省生态文明建设。针对目前湖南地区输沙量大量减少和砂石资源供需加剧的问题，该文建议从以下3个方面砂石资源管理。1）加强采砂管理与规划。从宏观的层面协调经济发展与绿色发展共同推进的问题，在确保生态环境不受冲击的条件下，合理开发河道、水库的砂石资源。2）加强水库泥沙资源利用。湖南水库众多，泥沙沉积在所难免，适当清理水库沉积，既可以恢复水库损失库容，持续发挥水库的社会效益，又可以综合利用水库砂石资源，创造巨大的经济效益。3）推进疏浚砂石的综合利用。湖南省河道纵横交错，如合理利用航道疏浚工程中开挖出来的砂石料，既可有效保护生态环境，又可有效缓解砂石资源的供需矛盾，减轻湖南省砂石市场的需求压力。