湖北省河道砂石资源供需困局初探及对策分析

岳红艳 金中武 郭超 徐芳 邓彩云

摘要：砂石资源是中国消耗第二大自然资源，支撑着经济社会的快速发展。对近年来湖北省河道砂石资源供应不足的原因进行了系统分析，并提出了缓解对策。研究结果表明：目前湖北省河道砂石资源供需困局的形成主要是由于长江干支流河道和湖泊来沙量锐减、河湖持续冲刷以及环保政策趋紧;随着上游干支流水库建成运用以及水土保持工作的持续开展，预计湖北省砂石资源供需矛盾将长期存在。通过加强河演趋势研判、动态调整长江及汉江干流可采区、合理规划和布局小支流及湖区采砂并及时补充其他砂源，能够提升湖北省砂石资源市场供应保障能力。

关 键 词：砂石资源; 供需困局; 对策研究; 湖北省

中图法分类号： TV82

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.04.004

0 引 言

砂石资源是继水资源之后中国消耗第二多的自然资源，是建筑、道路、桥梁、水利、水电等基础设施建设用量最大、不可或缺的材料，支撑着我国经济社会的快速发展。过去20 a全球砂石需求量增长了3倍，中国砂石年产量高达200億t，是世界最大的砂石生产国和消费国[1]。湖北省地处长江中游，长江、汉江穿省而过，中小河流众多，一直是中国各省河道砂石资源较为丰富的省份[2]。近年来，随着传统河道砂源地采砂量骤降以及环保政策的趋紧，河道砂石资源供应量有所下降，湖北省各地出现砂石料价格（尤其是建筑用砂）持续上涨、供应紧张等问题，武汉市中粗砂自2014以来同比涨幅近17%，宜昌市中粗砂价格涨幅近40%[3]，对各项重点工程进度产生了巨大影响，引起了湖北省相关主管部门的关注。通过统计湖北省长江干流、荆南四河、汉江和东荆河等采砂规划资料[4]，发现近几年湖北省河道年度控制开采总量约为6 778.6万t。因此河沙供应量与需求量有着巨大差距，在坚持“共抓大保护、不搞大开发”战略导向的新形势下，湖北省河道砂石资源开采面临新的挑战，其供需矛盾日益尖锐，如何破解湖北省目前砂石资源供需困局成为制约国民经济发展的重大问题。

针对长江干支流水沙变化、采砂规划和管理以及我国砂石资源困局的对策等方面，目前学者们已开展不少研究。姚仕明等[5]统计分析了近 50 a长江上游、三峡工程坝下游干流河道与洞庭湖水系、鄱阳湖水系及支流汉江的泥沙输移变化，揭示了长江流域泥沙资源的供需矛盾;张冠华等[6]分析了长江干流2001～2018年径流输沙年际、年内变化趋势及其成因，指明水利工程和水土保持工程建设等人类活动是长江流域输沙减少的主要原因;岳红艳等[7]分析了三峡水库蓄水后长江中下游水沙变化情况，据此提出了采砂管理的对策;郭超等[8]针对当前中国河道采砂管理在管理体制、规划制定与许可、监督管理执法以及法律责任等方面存在的问题，结合依法治理以及生态文明建设等方面的要求，提出了进一步加强河道采砂管理的建议;马水山等[9]探讨了长江河道砂石资源分布、河道采砂监控管理等问题;余长伍等[10]分析了汉江河道采砂存在的问题，提出了汉江采砂规划修编的建议;丁继勇等[11]基于多地实践案例，探索了长江河道疏浚泥沙和三峡工程库区砂石资源利用可行性;史雪莹等[12] 、吴琪等[13]梳理了近10 a普通建筑材料所用砂石土类矿产的开发利用总体情况，总结了当前砂石土矿产开发利用面临的挑战;罗小利等[14]基于近几年中国机制砂资源开采管理现状，提出了机制砂石资源开采的建议。但上述研究中，聚焦于湖北省河道砂石资源供需困局的研究较少，不仅对目前的困局现状认识不足，而且对于解决措施缺乏综合性的分析。

本文通过现场调查及实测资料分析，针对湖北省河道砂石资源供需困局成因进行了剖析，并在此基础上，提出了新形势下湖北省砂石资源困局的应对措施。

1 湖北省河道砂石资源供需困局成因分析

湖北省地处长江中游，河湖众多。除长江干流外，支流有汉水、清江、沮漳河、东荆河、陆水、滠水、倒水、举水、巴水、浠水、蕲水、富水等，各级河流河长超过5 km的有4 228条，其中河长在100 km以上的河流41条。上述干支河流以及洞庭湖、鄱阳湖两大湖泊是该区域河道砂石的主要来源，历史砂石储量较为丰富，在保障防洪、航运、供水、水生态环境和涉水工程等安全的前提下，合理开采河道砂石可助力长江经济带高质量发展。近年来，受气候变化和人类活动的双重影响，湖北省内及临近区域各河流湖泊的砂石资源供应量大幅减少，主要有以下几方面原因。

1.1 长江干支流河道来沙量锐减

1.1.1 长江干流

20世纪80年代以前，长江干流宜昌段年均来沙接近5亿t，整个长江中游河道多年近似冲淤平衡，为湖北省提供了丰富的砂石资源。20世纪90年代以来，受上游水利工程拦沙、降雨时空分布变化、水土保持工程实施等因素的综合影响，长江干流输沙量有所减少。三峡水库蓄水运用前，干流中下游主要控制站宜昌、沙市、监利、螺山、汉口、大通多年输沙量分别为4.92亿，4.34亿，3.58亿，4.09亿，3.98亿，4.27亿。2003年三峡水库蓄水运用后，长江上游入库的大部分来沙被拦截在三峡水库内，长江中下游输沙量大幅减小（见图1）。中下游干流各主要控制站2003～2013年输沙量较三峡水库蓄水运用减小幅度在67%～91%之间，2014～2019年沿程减幅为74%～98%，宜昌、沙市、监利、螺山、汉口、大通等站多年平均输沙量分别为0.116亿，0.245亿，0.439亿，0.626亿，0.697亿，1.130亿。随着长江上游干支流更多水库陆续建成运用，预计长江河道来沙量仍将较长时期维持在较低水平。

1.1.2 主要支流

长江在湖北省境内的支流众多，除汉江较大外，其他多为小支流。已有研究成果显示[15]，2003～2019年长江中下游主要支流年均汇入长江的输沙量明显减小。其中，2003～2013年为1670万t，2014～2019年为600万t。

表1统计了1990～2018年间长江中游湖北省境内11条入汇长江的小支流径流量和输沙量。由表1可知，长江中游湖北省境内11条入汇长江的小支流年均径流量合计为244.2亿m3，5条小支流（澴河、滠水、举水、巴水、蕲水）年均输沙量合计为87.8万t，其水沙占比不大，总输沙量较小。

汉江是长江中游最大的支流，2003～2019年年均输沙量为1500万t，2014～2019年为378万t（见图2）。从年径流和输沙的双累积曲线变化可知（见图3），汉江累积年均输沙量曲线在1984年和2012年后向右发生偏转，说明输沙量不断呈递减趋势。第一次转折变化可能与丹江口水库运用、流域水土保持工程实施、河床补给减少等因素有关;第二次偏转变化与“南水北调”中线工程、汉江中下游河道王甫洲、兴隆等水利枢纽建成运用等因素有关。

1.2 长江干支流河床持续冲刷

根据三峡水库蓄水前后宜昌-河口河段实测地形资料，利用地形法计算1975～2018年宜昌-湖口河段沿程平滩河槽年均冲淤量（见图4）。结果表明：在三峡水库蓄水前的数十年中，长江中下游河床冲淤变化较为频繁，1975～1996年宜昌至湖口河段总体表现为淤积，平滩河槽总淤积量为1.793亿m3;1998年大水期间，长江中下游高水位持续时间较长，宜昌-湖口河段总体表现为淤积，1996～1998年其淤積量为1.987亿m3;1998年大水后，宜昌以下河段河床整体表现为冲刷，1998～2002年宜昌至湖口河段冲刷量为5.47亿m3。

三峡水库蓄水运用后，由于水库的蓄水拦沙作用，长江中下游河道总体呈现单向性的冲刷发展态势。2002～2006年，宜昌-湖口河段全线呈冲刷状态，总冲刷量达到6.16亿m3，其中下荆江河段冲刷量最大，总冲刷量为2.11亿m3;2006～2008年，下荆江以上河段呈冲刷状态，下荆江及以下河段呈淤积状态，总体呈冲刷状态。2008～2018年，又转变为全线冲刷状态;宜昌-湖口河段总冲刷量为17.8亿m3。

根据丹江口水库下游多年固定断面资料，采用地形法计算丹江口-河口河段1978～2016年泥沙冲淤量（见图5）。由图5可知，1978～2016年，汉江丹江口-河口段整体呈冲刷状态，其中2005年前的多年平均冲刷量约为1 260万m3，2005年后增大为3 783万m3，冲刷量增加约160%，主要冲刷部位集中在丹江口-襄阳以及崔家营-碾盘山段。

1.3 洞庭湖和鄱阳湖砂石储量减少

对湖北省而言，其临近的洞庭湖、鄱阳湖两湖是传统的砂源地。但随着长江上游水库的运用以及两湖区域支流来沙的减少，湖区均出现了冲刷趋势，两湖内砂石储量减少。

（1） 洞庭湖。

洞庭湖的泥沙主要来源于湘、资、沅、澧支流（四水）和长江松滋口、太平口和藕池口（三口）。根据出入湖控制站统计数据可知（见表2），受三口分流分沙减小的影响，1956年以来洞庭湖入湖径流量和输沙量均呈减小趋势。2003年以前进入洞庭湖的泥沙量显著高于出湖沙量，湖区呈淤积态势，淤积的泥沙是湖区采砂的主要砂源;而2003年后随着三峡水库运行，进入洞庭湖的泥沙明显减少，2003～2018年间，年均入湖沙量仅为2 150万t，与年均出湖沙量1 860万t基本相当，湖区处于微冲微淤状态，原有砂源难以得到补充。

（2） 鄱阳湖。

根据鄱阳湖五河和湖口控制站统计数据（见表3）可知，1956年以来鄱阳湖年入出湖径流量基本保持稳定。从输沙量来看，2003年以前进入鄱阳湖的泥沙量显著高于出湖沙量，湖区同样呈现淤积态势;而2003年后进入鄱阳湖的泥沙减少，2003～2018年间，年均入湖沙量为563万t，明显小于年均出湖沙量1 120万t，湖区呈现冲刷态势。将1950～1955年鄱阳湖入湖和出湖沙量参照1956～2002年均值计算，可估算出1950～2018年鄱阳湖累积留存泥沙量约为1.7亿t。

1.4 环保政策趋紧、生态环境保护意识提高

2016年，习近平总书记对生态文明建设作出重要指示，要求各地区各部门贯彻新发展理念，树立“绿水青山就是金山银山”的强烈意识，加快推动绿色、循环、低碳发展，形成节约资源、保护环境的生产生活方式。2017年，中央环保督察实现了对全国31个省份的全覆盖，加大环境督查工作力度，着力解决生态环境方面突出问题。湖北省贯彻落实中共中央关于加强生态文明建设的决策部署，牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”理念，大刀阔斧地对全省砂石矿山进行整顿整合，淘汰关闭大批落后砂石料产能，但矿山砂石资源的绿色转型过程难以一蹴而就，新增产能补充不及时在短期内会加剧砂石供需矛盾。

2018年，中共中央、国务院明确要求以“共抓大保护、不搞大开发”为导向，以生态优先、绿色发展为引领，依托长江黄金水道，推动长江上中下游地区协调发展和沿江地区高质量发展。长江水利委员会随即开展长江流域河湖采砂专项整治行动，派出7个工作组分赴13个省市，对长江中下游河湖采砂进行督导检查，推动河湖采砂从全面整治向全面规范转变，维护河湖良好生态环境。由于管控措施以及采砂审批的逐步严格，河道采砂总量有所下降;而且由于河湖生态环境敏感因素众多，如中华鲟、白鱀豚等生态保护区，众多的饮用水水源地，加之河道冲刷的影响，新形势下开展的新一轮采砂规划修编中对采区的规划和管控将更加严格。

2 对策分析

由于目前河道砂石资源供给减少，远远不能满足湖北省基础设施建设和城镇化建设的需求，为了在经济发展中保护砂源和在砂源保护中发展经济，缓解湖北省砂石资源供需困局，提出如下对策建议。

2.1 加强河演趋势研判，动态调整可采区

流域梯级水库建设及水土保持工作的开展，将较长时期内造成下游来沙减少，尤其对于长江、汉江这样的大中河流演变具有重要的影响。长江和汉江河道是湖北省重要的砂源地，上游来沙量及河道冲淤部位对于采砂至关重要，而这需要基于河床演变分析进行趋势性研判。如何在河道较长时期总体冲刷的大背景下，充分发掘长江、汉江河道采砂潜力，譬如加强对长江故道采区的可行性论证，合理利用砂石资源，将是未来湖北省河道砂源供应的重要工作之一。以长江干流为例，虽然未来较长时间内长江中下游河道总体以冲刷为主，但冲刷发展存在自上而下发展的过程，不同河段在不同时间的冲淤规律并不一致。而且，对于不同的丰、中、枯水沙系列，长江中下游各河段及不同典型洲滩的冲淤响应均存在一定差异。以2006～2008年为例，荆江河段总体呈冲刷状态，但上荆江河段冲刷，而下荆江呈淤积状态（见图4），该时期下荆江河段较上荆江河段更具有采砂的潜力，可在不影响防洪、航运、生态环境的条件下对局部淤积区设置可采区，同时可考虑荆南四河口门淤积和河道扩挖需求，在荆南四河合理布置一定采区。因此，未来长江、汉江河道可采区应该是动态的，应基于不同来水来沙条件下河道演变的动态变化规律进行研判和调整，并注意采砂规划的时效性，及时对原有采砂规划进行修编。

2.2 加强支流及湖区采砂布局和管理

受水下地形测量偏少的影响，湖北省长江干流的各支流（除汉江外）以及湖泊的河床演变研究相对不足，尤其是对近几十年以来这些河流（湖泊）的洲滩演变及泥沙储存区域变化缺乏全面、详尽的认知，进而制约了其砂石资源的进一步开发利用。同时，湖北省境内大部分水库建于20世纪60～70年代（80%的水库运行超过40 a），部分水库因逐年泥沙淤积，库容淤损严重，影响工程运行安全和使用寿命，降低水库调蓄能力和防洪功能，严重制约了水库效益正常发挥，甚至损害水生态环境和引起流域泥沙分布的改变，影响社会经济发展和水生态文明建设。基于典型水库实测调查结果及对长江流域水库淤积率的分析研究，估算出湖北省境内水库泥沙淤积合计约为33.2亿m3。按照15%的淤积泥沙粒径大于0.1 mm的保守估算，则淤积沙中可直接用于建筑材料的优质砂石资源量约为4.98亿m3。未来应该加强湖北省长江干流支流和湖泊的采砂布局，一方面，对于上游水库应结合水库生态清淤探讨淤沙资源化利用，不仅能保障防洪安全，而且能增加砂石供应。如宜昌市已积极探索在三峡库区开展水库清淤沙利用试点，拟清理淤积沙控制总量约435万m3，其中可利用淤积沙200万m3。陆水水库也开展了淤积沙综合利用试点工作，先期拟进行200万m3淤积沙综合利用试点。另一方面，对于支流河道及湖区应基于现场调查及河演分析，合理确定历史泥沙储量，在关注时效性的前提下合理布局可采区，并对采区修复及采砂后评价加强研究。同时，对部分支流中存在涉及不同县市、监管力度不一、时有非法采砂行为的情况，后续还需进一步加大非法采砂的监管力度，保障河道自我修复、行洪安全，整体提升支流河道的砂石资源供应能力。

2.3 及时补充其他砂源，发展河砂替代品

为满足湖北省日益增长的砂石资源需求，除原有的河道砂石资源外，还需要及时补充其他砂源。湖北省砂石矿山资源丰富，碳酸盐岩类砂石矿占比85%以上，储量居全国前列。因此，要站在生态文明建设的高度，正确处理矿业开发与生态保护的矛盾，实现矿山砂石资源的绿色开发，加快河沙替代品的研制工作，大力发展机制砂，譬如可将湖北恩施店子坪村为脱贫致富凿山修路废弃的山石进行加工后变为砂石资源。2018年自然资源部发布了DZ/T 0316-2018《砂石行业绿色矿山建设规范》，使砂石行业的绿色矿山建设有了标准依据，在此基础上，2020年湖北省自然资源厅印发了《保障建筑石料供应能力提升三年行动方案》。通过全面加强建筑石料矿业权管理，严格准入管理，加大矿业权投放，强化开采监管，推进矿山生态修复，建立全省建筑石料矿管理长效机制，能够提升湖北省砂石资源市场供应保障能力。

3 结 语

受长江干支流来沙锐减、河湖冲刷以及环保政策趋紧等因素的影响，湖北省河湖传统砂源供应受限，砂石资源供需矛盾尖锐并将长期存在。

为缓解湖北省砂石资源供需困局，建议加强河演趋势研判，动态调整长江及汉江干流可采区;加强小支流及湖区采砂布局和管理，进一步挖掘河湖砂石资源供应潜力;及时补充其他砂源，发展河砂替代品。

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（编辑：胡旭东）

Preliminary study on supply-demand dilemma of water sand-gravel resource in

Hubei Province and countermeasures analysis

YUE Hongyan1，2，JIN Zhongwu 1，2，GUO Chao1，2，XU Fang3，DENG Caiyun1，2

（1.River Research Department，Changjiang River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China; 2.Key Laboratory of Hydraulic and Waterway Engineering of the Ministry of Education，Wuhan 430010，China; 3.River & Ocean College，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China）

Abstract：

Sand-gravel resource is the second largest natural resources consumed in China in recent years，supporting the rapid development of economy and society.In this paper，the causes of insufficient supply of river sand-gravel resources in Hubei Province in recent years were analyzed，then the countermeasures were presented.The analysis results showed that the problem between supply and demand of river sand-gravel resource in Hubei Province was mainly caused by the sharp decrease of sediment discharges in the Yangtze River and its tributaries，the continuous erosion of rivers and lakes，and the environmental protection policies.With the construction and operation of upstream reservoirs，and the continuous development of soil and water conservation，it was expected that the contradiction between supply and demand of water sand-gravel resource in Hubei Province will exist for a long time.By strengthening river evolution trend analysis，dynamically adjusting the mining areas in the Yangtze River and the Hanjiang River，reasonably planning sand mining in small tributaries and lake areas，and replenishment of other sand-gravel sources，the supply ability of the water sand-gravel resource in Hubei Province can be improved.

Key words：

sand-gravel resource;supply-demand dilemma;countermeasure analysis;Hubei Province