淺析鄂倫春自治旗甘河段采砂對河道的影響

楊惠雯，王立權(quán)，李鐵男，劉 巖

(1.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080； 2.黑龍江省水利科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 河道概況

鄂倫春自治旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市東北部，大興安嶺南麓，嫩江西岸。全旗總面積59 880 km2，是呼倫貝爾市面積最大的旗(市)，總?cè)丝?5萬人。

甘河隸屬黑龍江水系，是嫩江右岸七大一級支流中最上游一大支流，發(fā)源于大興安嶺山脊與伊勒呼里山山脊交匯處西南2.5 km處，海拔高程為1250 m，流經(jīng)鄂倫春自治旗、加格達(dá)奇區(qū)和莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗，在莫力達(dá)瓦達(dá)斡爾族自治旗額爾河鄉(xiāng)東南7 km處注入嫩江。甘河的流域面積為19 598 km2，河長約446 km，在鄂倫春自治旗境內(nèi)河長390 km，河道比降為1.98‰，多年平均流量130 m3/s。

甘河地處大興安嶺東南坡的山區(qū)丘陵，地勢總體為西北高、東南低，上中游植被覆蓋較好，水土流失少，依據(jù)柳家屯水文站1989—2018年泥沙統(tǒng)計資料，甘河干流多年平均懸移質(zhì)含沙量為0.07 kg/m3，懸移質(zhì)輸沙量為28.07萬t。

2 河道采砂現(xiàn)狀

2018—2019年，甘河共批準(zhǔn)采砂點16處，年度砂石開采量為34.06萬m3。2020年1月批復(fù)的《鄂倫春自治旗河道采砂規(guī)劃(2020—2024年)》在往年批準(zhǔn)采砂點的基礎(chǔ)上，新增9個可采區(qū)，并規(guī)劃10個禁采區(qū)。甘河段新增可采區(qū)具體信息見表1。

表1 甘河段新增可采區(qū)具體信息表

甘河可采區(qū)儲砂量為217.69萬t，規(guī)劃可采區(qū)年度開采深度為1 m，年度控制開采總量為18.97萬m3。根據(jù)當(dāng)?shù)睾拥罃嗝鏃l件與政府規(guī)定，鄂倫春自治旗采砂作業(yè)方式主要以機(jī)采為主，用挖掘機(jī)在河灘地采取機(jī)械旱采方式采砂。

堆砂場和廢棄料的處置以不影響防洪安全，不影響涉水工程設(shè)施及穿(跨)河建筑物運(yùn)行安全為原則。生產(chǎn)出的砂石成品料限額堆放，堆放時間不超過10d，廢棄料堆放在河道管理范圍內(nèi)，隨采隨運(yùn)，合理處置。

3 采砂對河道的影響分析

采砂活動對河道的影響是多方面的，以下通過對河勢穩(wěn)定、防洪安全、生態(tài)環(huán)境等方面的主要影響進(jìn)行分析。

3.1 采砂對河勢穩(wěn)定的影響分析

無序的采砂會在河床上形成散亂的采砂深坑，這些深坑破壞了水流和砂石之間的動態(tài)平衡，使河床局部變形。砂坑邊緣上的水體在流過砂坑時會形成“水跌”現(xiàn)象，水流運(yùn)動速度加快，沖刷能力變強(qiáng)，河床面就會受到侵蝕[1]。水流在砂坑邊緣附近形成回流，在橫向上產(chǎn)生橫向次生流，使得采砂坑橫向發(fā)展，從而引起河床的變形，破壞河床形態(tài)穩(wěn)定[2-3]。

甘河各采砂點在規(guī)劃布置時均考慮了對河勢的影響，主要布置在河道彎道凸岸的淤積處和順直微彎河道主槽內(nèi)淺灘處。分汊河道內(nèi)不設(shè)置采砂點，防止由于采砂使河流改道。在河道彎道凸岸淤積處適當(dāng)采砂，可以防止河道深泓繼續(xù)向凹岸移動、彎道繼續(xù)向下游發(fā)展，控制效果比較明顯[4]。分汊河道如果進(jìn)行采砂將會引起汊道分流形勢發(fā)生變化，將繼續(xù)向下游發(fā)展趨勢，故不在分汊河道采砂。在非主汊河道一側(cè)砂洲布置采區(qū)有目的的適量開采，對調(diào)整河道的分流比，延緩非主汊河汊不斷萎縮、斷流，甚至變成單一河道有明顯作用。順直河段河槽內(nèi)深泓大致居中，水流蜿蜒曲折行進(jìn)，淺灘分布在主槽水流左右岸，在順直微彎河道主槽內(nèi)適量采砂，嚴(yán)格控制采砂深度。采砂后近期河道布局雖有一定的沖刷，但河流生態(tài)系統(tǒng)本身就具有一定的抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性，向采砂坑填補(bǔ)來自上游的砂石，使河流水砂達(dá)到新的平衡狀態(tài)。所以根據(jù)分析，從河勢方面，甘河可采區(qū)布置對河勢穩(wěn)定的影響不大，而且在一定程度上是有利的。

3.2 采砂對防洪安全的影響分析

河道采砂對防洪安全的影響是有利有弊的，一方面無序的采砂活動會引起河床變形，使洪水流向開采的低洼區(qū)，當(dāng)采砂深度過深時，水流對護(hù)岸與堤防工程的沖刷強(qiáng)度變化，影響堤防工程的穩(wěn)定[5]。旱采還需要向外運(yùn)砂，需要在兩岸修建道路，會破壞兩岸堤防的完整性，而且大型的運(yùn)砂車對堤壩的碾壓程度很大，會對防洪安全帶來一系列不利的影響。另一方面采砂活動會在一定程度上降低原河道中的洪水水位，擴(kuò)大行洪斷面，有利行洪。由于鄂倫春自治旗甘河段規(guī)劃采砂區(qū)布置距離防洪工程較遠(yuǎn)，均在防洪工程禁采區(qū)范圍以外，在此位置適量采砂并不會對堤防造成不利影響。而且可以通過規(guī)范的河道采砂，拓寬河岸，結(jié)合河道整治，疏浚河道，擴(kuò)挖主河道，可使主流平順，有利行洪。

3.3 采砂對生態(tài)環(huán)境的影響分析

3.3.1 對水環(huán)境的影響分析

根據(jù)規(guī)劃，砂料的開采方式為旱采。旱采主要是針對河灘地，在進(jìn)行采砂作業(yè)時將不可避免的攪渾采砂水域及下游水域，使水體中懸浮物猛增、水體渾濁，河流的感官效果與水質(zhì)比較差。當(dāng)懸浮物濃度較高時，相對的水體中溶解氧含量就會降低，使河流中水生植物的光合作用受到抑制，降低了有機(jī)物的含量[6-7]。但與船采相比，旱采產(chǎn)生的影響是比較小的。鄂倫春自治旗河道采砂作業(yè)只在春季與秋季的河水水量較小時進(jìn)行，夏季與冬季不能進(jìn)行采砂作業(yè)，夏季與冬季均在禁采期內(nèi)，屬與季節(jié)性間歇式作業(yè)，因此，河流采砂對水環(huán)境的影響是短暫的，河道采砂活動結(jié)束后這種不利影響將會立即減弱，并在短暫的時間內(nèi)消失。

河道砂石資源是河流生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，在劃為采砂區(qū)的河道不斷開采河道砂石資源，將使河流水源的含氧能力逐漸降低，影響河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使河流生態(tài)環(huán)境質(zhì)量逐漸下降。

3.3.2 對水功能區(qū)的影響分析

根據(jù)《內(nèi)蒙古水功能區(qū)劃(2010年)》，甘河干流水功能區(qū)劃分情況見表2。

表2 內(nèi)蒙古水功能區(qū)劃

在可采區(qū)進(jìn)行河道采砂作業(yè)時，將使采砂區(qū)及下游水體中懸浮物大量增加，水體渾濁，水體中溶解氧含量降低，水質(zhì)也會變得比較差。因此，河道采砂活動將會對水功能區(qū)功能的發(fā)揮產(chǎn)生不利影響。但這種影響是短暫的，水體自身有恢復(fù)力穩(wěn)定性，在采砂作業(yè)結(jié)束后會逐漸恢復(fù)。

3.3.3 對水生態(tài)的影響分析

在進(jìn)行采砂活動時，用挖掘機(jī)在河灘地向河道內(nèi)進(jìn)行采砂作業(yè)，將會擾動河底淤泥，使水體中懸浮物增加，造成采砂范圍附近水域的河床底質(zhì)發(fā)生變化，由于河砂聚集的地方一般為河道凸岸，水流變化較大的地方，而這些位置也是魚類的產(chǎn)卵場，并且魚類的產(chǎn)卵期與甘河采砂期重合，從而破壞了魚類的繁殖場所、破壞了魚類的洄游通道、產(chǎn)卵場所及寧靜的生存環(huán)境，導(dǎo)致漁業(yè)資源有一定的影響。

3.3.4 對水質(zhì)的影響分析

河道采砂作業(yè)將引起局部水體的懸浮物濃度增加，影響水體的感官性狀。但影響是局部的、暫時的，在禁采期時就會逐漸恢復(fù)。并且在《鄂倫春自治旗河道采砂規(guī)劃(2020—2024年)》中規(guī)劃建立選砂尾水沉淀處理系統(tǒng)，根據(jù)各砂場的實際情況，建立洗砂多級尾水沉淀池，洗砂尾水經(jīng)沉淀達(dá)標(biāo)后才能排放。因此，只要加強(qiáng)管理，河道采砂對水質(zhì)的影響不大。

4 結(jié) 語

通過分析，采砂對河勢穩(wěn)定的影響不大，不會出現(xiàn)河岸塌陷，河勢變遷等問題，并且在一定程度上是有利的；由于甘河段規(guī)劃的可采區(qū)距離防洪工程較遠(yuǎn)，科學(xué)適量的采砂并不會對防洪安全產(chǎn)生不利影響，而且通過河道采砂，可以拓寬河道再結(jié)合河道整治，對行洪是有利的；甘河河道上無通航要求，因此采砂對這方面不存在任何影響；采砂對生態(tài)環(huán)境有一定的影響，主要表現(xiàn)水體含氧量降低，水體渾濁、感官效果下降，破壞魚類生存環(huán)境，應(yīng)嚴(yán)格控制挖掘機(jī)數(shù)量與作業(yè)時間。在作業(yè)期間，對漁業(yè)水質(zhì)應(yīng)實行動態(tài)監(jiān)測，及時掌握魚類資源的變動趨勢，將采砂活動對漁業(yè)資源影響降到最低。