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    淺析鄂倫春自治旗甘河段采砂對河道的影響

    2020-12-28 05:59:34楊惠雯王立權(quán)李鐵男
    關(guān)鍵詞:河勢采砂采區(qū)

    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。

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