淠河流域采砂對河道的影響分析

余 芳

(霍山縣水務(wù)局，安徽 霍山 237200)

0 引言

河道砂石作為建筑原材料，廣泛用于土木建筑、堤壩加固、吹填造地等工程[1]。采砂可能會改變原有河床結(jié)構(gòu)和水流走勢，從而對所在河道的水流條件、河勢穩(wěn)定及通航安全等產(chǎn)生較大影響[2]。因此，根據(jù)河道的演變情況和來水、來砂情況，充分考慮保障防洪和通航安全、保障沿河涉水工程和設(shè)施正常運(yùn)用以及水生態(tài)環(huán)境保護(hù)等要求，綜合研判采砂對河道影響顯得十分重要，這對合理確定年度采砂控制總量及分配規(guī)劃、提出采砂規(guī)劃的實(shí)施與管理意見均具有重要的指導(dǎo)意義。

1 淠河流域概況及采砂規(guī)劃

1.1 流域概況

淠河是淮河中游南岸的一條重要支流，有東、西兩條源流，東、西淠河于兩河口匯合后始稱淠河。發(fā)源于大別山北麓，在正陽關(guān)匯入淮河，全長267 km，流域面積5920 km2。本次規(guī)劃的淠河河道，是指淠河?xùn)|淠河段及以下淠河河道。其中有堤防的河道范圍為兩岸堤防之間的水域、沙洲、灘地、兩岸堤防及護(hù)堤地；無堤防的河道范圍為歷史最高洪水位或者設(shè)計洪水位線以下的區(qū)域。

1.2 采砂規(guī)劃

根據(jù)河段生態(tài)及環(huán)境保護(hù)、涉水工程的正常運(yùn)行、河道斷面的寬窄及河道防洪安全、河勢穩(wěn)定等要求，并考慮河道砂石的儲存量及市場對砂石資源的需求，劃定可采區(qū)、禁采區(qū)、保留區(qū)。

本次淠河河道采砂分區(qū)共劃定可采區(qū)10處，保留區(qū)4處，規(guī)劃河道范圍內(nèi)除可采區(qū)、保留區(qū)以外，其余范圍全部禁采。根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料及劃定的可采區(qū)范圍，估算可用砂石總儲量為8787萬m3，合計13162萬t，總開采長度為60.53 km。淠河河道5年規(guī)劃期內(nèi)為保障河段河勢穩(wěn)定和防洪安全，兼顧地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，各采區(qū)根據(jù)實(shí)際情況提供建議年度開采控制量，河段年控制最大開采總量為1579萬t，見表1。

表1 淠河河道采砂儲量及規(guī)劃年最大開采量

2 采砂影響分析

2.1 采砂對河勢穩(wěn)定的影響分析

本次共劃定10個可采區(qū)，根據(jù)各個可采區(qū)的開采范圍、河段河道特性、開采深度等情況進(jìn)行河勢影響分析。

2.1.1 ①可采區(qū)

該可采區(qū)河道兩岸堤防屬于路堤結(jié)合段，河道彎曲，屬于淠河干流中上段，自然狀態(tài)下，河道縱坡較大，受下游攔河閘壩影響，水位壅高，流速下降，河道內(nèi)洲灘淤高，洪水期間水流下泄不暢，加劇了水流對河道的側(cè)向侵蝕作用，影響河道的防洪安全。計劃對本段河道實(shí)施疏浚整治，現(xiàn)結(jié)合水利治理規(guī)劃要求，適度對此段河道采砂并理順河岸，擴(kuò)大河道過洪面積，有利于河道行洪；同時，斷面平均流速減緩，降低了水流側(cè)向侵蝕的能力，對河勢穩(wěn)定總體是有利的。

2.1.2 ②～⑤可采區(qū)

采砂形成很深的采砂坑，對河床的影響主要有以下兩方面：(1)對于直線段采砂坑，邊坡塌落后形成倒圓臺，受水流影響，采砂坑溯源沖刷頂端向上游延伸，尾端向下游縮窄拉長，砂坑范圍在沿水流下移的過程中加寬，坑邊緣向中部逐漸變淺，上游逐漸被推移質(zhì)淤平淹沒，采砂作業(yè)應(yīng)采用順主流開采的方案，對局部河床變形影響?。?2)對于彎曲河段的采砂坑，彎道表層水流沖擊淘刷凹岸，底層水流則流向凸岸，水流作螺旋流動，凸岸采砂，有利于減緩水流對凹岸的沖刷作用，凹岸采砂活動會加劇坡腳的淘刷。因此，對于彎曲河段的采砂作業(yè)，應(yīng)加大主槽部分的開采深度，保障河勢向有利的方向發(fā)展。

2.1.3 ⑥、⑦、⑧可采區(qū)

該段河道為順直河段，右岸洲灘淤積較寬，縮窄了河道過洪斷面，河道深泓偏左，曲折成“S”型，凹岸水流頂沖后，灘地較窄，演變趨勢為險工險段。合理對河道右側(cè)淤灘開采，理順河勢，調(diào)整局部河段深泓走向，有利于河勢演變。

2.1.4 ⑨可采區(qū)

該段河道彎曲，堤防距較近，屬于峽口段。可采區(qū)上段部分右側(cè)為壽縣鐵匠臺可采區(qū)，下段部分為韓墩子險工段，河道深泓彎曲變化較大。適度開采此段河道，有利于消除河道局部卡口，增強(qiáng)河道過洪能力，理順河道走向，減緩凹岸頂沖壓力，對防洪安全、河勢穩(wěn)定是有利的。

2.1.5 ⑩可采區(qū)

該段河道較為彎曲，可采區(qū)位于河道的凸岸，右岸有聶大臺等險工段，適度開采左灘，有利于減緩右側(cè)河道堤防防洪壓力，對河勢穩(wěn)定有利。

綜合以上分析，對可采區(qū)進(jìn)行科學(xué)、合理規(guī)劃，根據(jù)上下游河道特點(diǎn)和河勢情況合理布置采區(qū)，并嚴(yán)格控制采區(qū)邊線、開采作業(yè)順序以及控制年開采量、采砂船數(shù)量、采砂作業(yè)機(jī)具等，適度采砂不會對河勢穩(wěn)定帶來不利影響，同時可減少河床淤積，理順河勢，控導(dǎo)主流的作用，起到調(diào)整局部河段河勢的作用。

2.2 采砂對防洪安全的影響分析

劃定的可采區(qū)均避開了淠河重要險工險段，對險工段防洪安全沒有影響。適度采砂有利于改善彎道水流結(jié)構(gòu)，減小彎道曲率和曲折系數(shù)，減輕凹岸的防護(hù)壓力，起到減緩彎道進(jìn)一步彎曲發(fā)展的作用。同時開采區(qū)開采線設(shè)置距堤腳均在安全范圍以外，不會對岸線造成影響，不會危及大堤堤身、堤基的安全。規(guī)范合理的河道采砂，嚴(yán)格按照采砂規(guī)劃中劃定的可采區(qū)的邊線進(jìn)行有章有序的開采，加大行洪斷面，疏浚河道，使行洪更加順暢，同頻率洪水情況下，采砂河段洪水位有所降低，并且斷面平均流速也有所降低。因此，適度采砂不會對防洪帶來不利影響。

2.3 采砂對通航安全的影響分析

淠河迎河集以上河段沒有通航要求，但迎河集～淠河口屬于Ⅵ航道，本次規(guī)劃沒有可采區(qū)在該段河道范圍內(nèi)。因此，采區(qū)內(nèi)采砂作業(yè)不會對通航安全造成影響。

2.4 采砂對生態(tài)與環(huán)境的影響分析

2.4.1 水環(huán)境的影響分析

淠河采砂規(guī)劃在取水口上下游范圍內(nèi)均劃定了相應(yīng)的禁采區(qū)，對臨近可采區(qū)的取水口加強(qiáng)保護(hù)，必要時采取設(shè)置鋼板樁圍堰等工程措施，保護(hù)取水口水質(zhì)安全。同時，采砂時盡量減少作業(yè)對水體的劇烈擾動，加強(qiáng)過濾設(shè)備，加強(qiáng)對采砂船人員的管理，施工人員生活污水、采砂船的含油污水要嚴(yán)格按照“三廢”回收的相關(guān)規(guī)定經(jīng)處理合格后排放。

2.4.2 飲用水源區(qū)的影響分析

淠河橫排頭渠首至兩河口上游共8 km范圍屬于飲用水源保護(hù)區(qū)，執(zhí)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅲ類，是六安市重要的飲用水源地。采砂規(guī)劃將保護(hù)區(qū)范圍均設(shè)置為禁采區(qū)。鑒于近年來保護(hù)區(qū)上游非法采砂對于下游水質(zhì)安全存在一定的不利影響，本次飲用水源保護(hù)區(qū)以外上溯至柳林河口上500 m范圍內(nèi)，總長約20 km河段不再設(shè)置可采區(qū)。通過一系列規(guī)劃及管理措施，能夠充分保障飲用水源區(qū)水質(zhì)安全。

2.4.3 水生物的影響分析

采砂作業(yè)將擾動河底淤泥，使水體中懸浮物含量增加，從而破壞了魚類主要餌料的繁殖場所，破壞了魚類的洄游通道、產(chǎn)卵場所及其寧靜的生存環(huán)境，導(dǎo)致漁業(yè)資源有一定的影響；同時施工船舶產(chǎn)生的含油廢水、人員排放的生活污水等可能影響到底棲生物及底層水生生物的棲息、生長與繁育。采砂規(guī)劃淠河河段內(nèi)無漁業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)地。為減小采砂作業(yè)對河道水生生物的影響，規(guī)劃中建議在河道采砂前，應(yīng)對可采區(qū)河段進(jìn)行水環(huán)境和水生態(tài)現(xiàn)狀調(diào)查，并按環(huán)保要求采取針對性措施。

2.5 采砂對涉河工程正常運(yùn)用的影響分析

劃定的10個可采區(qū)范圍內(nèi)，沒有跨河、穿河、臨河修建的橋梁、港口、碼頭、取水口、水文站點(diǎn)、輸氣管線和通訊光纜等設(shè)施，涉河工程均嚴(yán)格劃定了保護(hù)范圍，保護(hù)范圍內(nèi)禁止采砂作業(yè)，因此對涉河工程正常運(yùn)用影響很小。

3 結(jié)語

本次規(guī)劃的可采區(qū)內(nèi)采砂作業(yè)對河勢、防洪、航運(yùn)及涉河工程均無明顯不利影響，適度采砂還能起到改善河勢、減緩河勢朝不利方向發(fā)展、減輕對岸險段水流頂沖的壓力、擴(kuò)大河道泄洪能力的作用。因此，本次規(guī)劃的可采區(qū)從河勢穩(wěn)定、防洪安全、通航安全、生態(tài)與環(huán)境影響、涉河工程正常使用等方面分析是可行的。