摘要：河流泥沙的淤积与处理是一项世界性难题，尤其是像黄河这样的世界级长河，泥沙淤积的规模更大，淤积河段更长，治理的难度也更大。随着黄河生态修复项目的开展，黄河高原的水土流失得到了有效遏制，“减沙”效果显著。以潼关水文站为例，该站在2000~201...
河流泥沙的淤积与处理是一项世界性难题，尤其是像黄河这样的世界级长河，泥沙淤积的规模更大，淤积河段更长，治理的难度也更大。
随着黄河生态修复项目的开展，黄河高原的水土流失得到了有效遏制，“减沙”效果显著。以潼关水文站为例，该站在2000~2019年测得的年均输沙量下降到了2.4亿吨，和1919~1960年的16亿吨相比减少了85%。即便如此，黄河的泥沙隐患仍未彻底根除，潼关高程依然影响着渭河行洪。
为治理黄河泥沙，我国目前的主流方案是运用小浪底水利枢纽，联合三门峡、龙羊峡等水库实施调水调沙，取得了显著的效果。近年来，一些新的模式也在开发当中，黄河泥沙的资源价值日益受到重视，开采和利用进入了新阶段。
三门峡大坝建成于1961年4月，是我国在黄河干流上修建的第一座控制型大坝，因此也被称为“万里黄河第一坝”。作为国家级水利枢纽，大坝采用混凝土全坝浇筑方案，坝高106米，坝顶高程353米，设计总库容为345亿立方米。下闸蓄水后，三门峡库区确实产生了重要的防洪、供水、灌溉效益，还成了早期治黄体系中的核心部分。
由于当时我国的泥沙学科建设水平并不高，国内的水坝设计专家在应对黄河的泥沙问题上缺少经验，没有充分意识到黄河水沙的矛盾性（水少沙多，关系不协调），这也给后来潼关高程的升高埋下了隐患。
1961~1964年，三门峡水库正式投入运用，但拦沙初期每年的入沙量却达到了惊人的9.38亿~24.5亿吨，严重超出设计预期，导致泥沙淤积快速上延。就在这一时期，潼关高程异常升高，由323米急剧升高到了328米左右，至今仍在高位波动。在三门峡库区内，泥沙淤积导致河床普遍升高，过洪能力随之下降，最终威胁到了黄河最大支流——渭河在汛期的行洪安全。
1950-2020年，潼关高程变化示意图
时至今日，潼关高程依然是影响三门峡水库运行的“要害”：为减缓潼关高程进一步升高，三门峡水库的蓄水应用受到了极大限制（若加大蓄水量，库区水流的速度就会变慢，泥沙淤积会更严重），难以给下游的小浪底水库提供充足的冲沙用水。
三门峡大坝
为排出库区内多余的泥沙，我国在2000年前后总结出了“拦、排、放、调、挖”的综合治黄方案。其中，“调”指的是调水调沙，正常年份下在6~7月实施一次，每次持续20天左右；“挖”指的就是人工挖沙，变被动为主动，黄河泥沙的资源属性也正是在这一时期受到重视。
辩证来看，黄河的泥沙具有两面性：既是隐患，又是财富，关键是要看怎么用。
根据粒径大小的不同，泥沙可以分成不同的粒径等级，分别对应着不同的用途。《河流泥沙颗粒分析规程》（SL 42-2010）显示，粒径位于0.062~2毫米之间的属于砂粒，包括粗砂、中砂和细砂，经济价值巨大。特别是近几年，我国的砂石资源几度出现短缺状况，若能充分利用水库淤沙、疏浚沙，无疑将缓解资源压力，起到变废为宝的效果。
值得一提的是，黄河的泥沙还有作为优良砂源的潜质。经过常年累月的冲刷洗涤，黄河泥沙的pH值适中，粒径多在0.25~0.15毫米之间，而且表面清洁，光润圆滑，不存在氯盐超标的问题。经过分选之后，这些泥沙大有用武之地。
在三门峡水库的库尾，泥沙的分选粒径最大，可直接用作混凝土的粗骨料；在靠近大坝一侧，沙质细腻均匀，这部分细沙可以和常规的建筑用砂掺混，通过丰富混凝土的骨料级配以提高建材强度，从而降低建材的经济成本。
无论是粗泥沙还是细泥沙，转型后的利用范围都非常广阔，不仅可用作传统的建筑用砖，还可用作高端的装饰材料、型砂，甚至是微晶玻璃等等。
除了建材领域，黄河的泥沙在其他领域也具有重要的价值。
首先，可用于黄河大堤的防洪建设。
黄河与长江不同，前者在汛期面临着更加严峻的防洪任务，水量大而汹涌，而且下游河段的过洪能力更低（极限过洪能力为5000m³/s左右）。因此，黄河的堤坝建设极为重要，而黄河泥沙正是天然的加固材料，通过疏浚吹填还可起到加深河槽、建设航道的作用，可谓一举多得。
其次，可用于环境修复。在山西、陕西等地，煤矿开采是重要的支柱型产业。但采矿也会导致大面积的土石裸露，加剧水土流失和荒漠化进程，所以开采之后需要重新回填。黄河泥沙则可以充当回填材料，通过优化填充材料的配比，就能有效改善矿区的生态环境。
最后，还可用于促进农业生产。黄河泥层深厚，含有丰富的有机质，可用于改良荒漠盐碱地，增加农业用地面积。在沟壑地带，泥沙还可用于填充造地，固沙宝肥；通过泥沙的土壤质地重构改良技术，还能有效提高单产——在河南、山东等地，该技术已进行试点，平均亩产量可增加20%以上。
山东盐碱地变农田
总之，黄河泥沙具有巨大的利用和开发价值。但在利用层面上，我国目前尚未实现规模化、产业化的利用，开发技术和装备相对不成熟，在未来有望逐步改善。
截至2020年，黄河下游河道通过调水调沙累计清除了22亿吨泥沙，但这不会改变“黄河仍是一条多沙河流”的事实。目前，黄河的年均输沙量维持在5亿吨左右，仅凭水库拦沙、排沙难以满足泥沙的综合利用需求，有必要通过“新途径”加大开发力度。
2022年年初，三门峡水库迎来了治沙“新气象”。在1月19日，由中交疏浚集团研制的特制型“浚河007号”绞吸挖泥船在三门峡库区内下水，顺利执行了水库清淤试验任务。
该挖泥船的船身长度为45米，宽8.2米，总功率为1900kw，平均每小时的抽沙流量可达4500m³，正常情况下每月能清除40万m³的泥沙。据介绍，该疏浚船抽取的泥沙主要用于：填平周边的黄土冲沟矿坑、改良土地、新增耕地等等，这将为三门峡的区域发展作出直接贡献。
可以说，本次清淤试验对于黄河的泥沙管理具有里程碑式的意义，说明资源的综合利用付诸了实践。相信随着经验的不断积累，河南、山西、陕西、山东等沿黄省区还能探索出新的、行之有效的利用方式。
也有网友指出，既然黄河的泥沙隐患仍在，那为何不让我国的抽沙神器“天鲲号”去治理黄河呢？
不可否认，单论抽沙能力，“天鲲号”在国内确实首屈一指。“天鲲号”绞吸船全长140米，宽27.8米，最大挖深35米，平均每小时能挖泥6000方。曾有人做过相关计算，按照黄河年均输沙5亿吨的水平来算，“天鲲号”至少需要花费5.6年才能把黄河1年内输送的泥沙抽尽。
所以用“天鲲号”抽沙，黄河中的泥沙依然会增多。再从现实层面来看，“天鲲号”设计的吃水深度为6.5米，在黄河中的吃水深度不会低于4.4米，而黄河下游的实际水深一般只有1米左右，难以保障“天鲲号”的基本通行。
即便“天鲲号”从渤海一路向上游挖去，半路还将遇到小浪底大坝的阻拦。因此，“天鲲号”无法进入淤沙最严重的库区内，更无法对潼关高程产生作用。理论上，“天鲲号”的作业范围仅限于小浪底大坝以下河段，但实际上，这一河段淤沙的最佳处理方式仍是调水调沙工程（省时省力，效率高）。
根据水文监测结果，从2002~2021年，黄河小浪底-利津段的河床呈下降趋势，河床高程平均降低了2.6米，这意味下游河槽、河势正趋于稳定。只要调水调沙能坚持运用，“二级悬河”的风险就能持续降低。从这一角度来看，其实也没有动用“天鲲号”的必要，常规的疏浚任务通过中小型绞吸船就能完成。
对于黄河泥沙的利用，您怎么看？欢迎留言讨论！
