牡丹江干流河道特性與采砂規(guī)劃研究

孫 雷，李 杰

(1.哈爾濱水文局，哈爾濱 157000;2.黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱 150080)

0 引言

牡丹江位于黑龍江省東南部，為松花江右岸一級(jí)支流，發(fā)源于吉林省長(zhǎng)白山牡丹嶺。牡丹江全長(zhǎng)725 km，平均比降1.39‰，流域總面積為37 600 km2。全流域植被情況較好，與其他西部流域比泥沙相對(duì)少，牡丹江歷史埋藏儲(chǔ)砂量大，但年泥沙補(bǔ)給量少。隨著流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，東北老工業(yè)基地建設(shè)、市政工程建設(shè)和新農(nóng)村建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，各類(lèi)砂石料的需求量陡增，在可觀經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，開(kāi)采砂石的規(guī)模和范圍迅速擴(kuò)大、拓展，無(wú)序采砂現(xiàn)象十分嚴(yán)重，因此迫切需要對(duì)牡丹江干流河道進(jìn)行系統(tǒng)、全面的采砂管理規(guī)劃，以更好地指導(dǎo)采砂活動(dòng)科學(xué)、有序地開(kāi)展［1～5］。

1 牡丹江干流河道特性

1.1 河道形態(tài)特性

牡丹江為山區(qū)性河流，穿流在張廣才嶺與老爺嶺之間的條形谷地中，地形起伏較大，上游河谷狹小，下游河谷呈“U”字形，寬度一般在400～500m左右，沿程納入的主要支流有7條，牡丹江市以上有沙河、珠爾多河、蛤蟆河、海浪河。牡丹江市以下有虎林河、三道河、烏斯渾河。由于牡丹江流域形狀呈狹長(zhǎng)形，故多數(shù)支流短而水流急。

牡丹江流域現(xiàn)有水文站19處，水位站22處，牡丹江干流上有石頭站、牡丹江站、花臉溝站和長(zhǎng)江屯站;本文對(duì)4個(gè)測(cè)站進(jìn)行審查，經(jīng)審查，測(cè)驗(yàn)精度均滿足要求。

本次規(guī)劃對(duì)牡丹江干流的石頭、牡丹江、花臉溝和長(zhǎng)江屯4個(gè)水文站的進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，采用的還原后天然系列為1956—2008年。牡丹江主要控制站徑流成果表，見(jiàn)表1。由表1可知，牡丹江流域多年平均徑流量上下游變化不大，年徑流深在 227～267 mm，經(jīng)算年徑流的變差系數(shù)不大，在0.30 ～0.40。

表1 牡丹江主要控制站徑流成果表

根據(jù)各站年內(nèi)分配成果可見(jiàn)，牡丹江干流徑流年內(nèi)分配較為均勻，最小月占全年的2.3%，最大月占全年的22.9%，夏季徑流相對(duì)大些，6—9月徑流量約占全年的 52% ～ 62.7%，牡丹江主要控制站徑流量年內(nèi)分配成果表，見(jiàn)表2。

表2 牡丹江主要控制站徑流量年內(nèi)分配成果表 億m3

1.2 河道演變

根據(jù)牡丹江干流鏡泊湖以下20世紀(jì)60年代和90年代套繪河勢(shì)圖分析，牡丹江干流河勢(shì)總體基本穩(wěn)定，河流從平面形態(tài)變化上沒(méi)有明顯改變，河道斷面基本穩(wěn)定，變化很小。由于在牡丹江干流及主要支流上修建了控制性工程，對(duì)牡丹江干流河道演變有一定的抑制作用。雖然牡丹江干流河勢(shì)總體基本穩(wěn)定，河道平面變化較小，但在局部河段，主要是分汊型河道，發(fā)生一定沖淤變化。

1.3 河道泥沙概況

本次通過(guò)對(duì)牡丹江站、花臉溝及大盤(pán)道三站的含沙量和輸沙量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，資料采用了有資料以來(lái)至2008年系列，分析計(jì)算了各站的多年平均輸沙量、平均含沙量以及最大最小輸沙量和含沙量，并根據(jù)各站歷年逐月輸沙量系列計(jì)算出各站的輸沙量年內(nèi)分配，成果見(jiàn)表3、表4。

表3 牡丹江主要控制站泥沙成果表

表4 牡丹江主要控制站輸沙量年內(nèi)分配成果表 萬(wàn)t

2 河道采砂現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題

2.1 采砂現(xiàn)狀

牡丹江流經(jīng)寧安市、牡丹江市、海林市、林口縣、依蘭縣境內(nèi)長(zhǎng)419 km，現(xiàn)有采砂場(chǎng)35處，年度批準(zhǔn)開(kāi)采量為113.25萬(wàn)t，年度采砂總量103.88萬(wàn)t。2009年度采砂基本情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表5。

2.2 存在的主要問(wèn)題

1)采砂規(guī)劃編制工作滯后

黑龍江省的河道采砂規(guī)劃開(kāi)始于2003年，但是迄今為止，牡丹江干流沿岸各市縣河道采砂均由各市縣水行政部門(mén)自行確定，沒(méi)有系統(tǒng)地、全面地編制過(guò)河道采砂規(guī)劃。

2)無(wú)序采砂，非法采砂現(xiàn)象嚴(yán)重。

盲目開(kāi)采、非法盜采、強(qiáng)采十分猖獗，使河道局部超采現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

表5 牡丹江流域各市縣現(xiàn)狀采砂表

3)主要環(huán)境問(wèn)題

河道砂石資源是河流生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，無(wú)序開(kāi)采河道砂石資源使河道涵養(yǎng)水源的能力逐漸下降，破壞了河流底棲生物生存環(huán)境，影響了河道生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使河流生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和漁業(yè)資源量不斷下降。

3 采砂規(guī)劃的原則與分配

3.1 規(guī)劃原則

采砂規(guī)劃的原則為:①堅(jiān)持維護(hù)河勢(shì)穩(wěn)定，保障防洪、通航、供水和水環(huán)境安全的原則;②堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展的原則;③堅(jiān)持全面、協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌兼顧的原則;④堅(jiān)持總量控制、分年實(shí)施的原則;⑤堅(jiān)持突出重點(diǎn)、兼顧一般的原則。

3.2 采砂總量控制與分配規(guī)劃

本次規(guī)劃以各市縣現(xiàn)狀調(diào)查年度實(shí)際采砂量為基礎(chǔ)，以十二五期間當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求為目標(biāo)，參考近幾年河道采砂規(guī)模，綜合河道最大年度允許開(kāi)采量，適當(dāng)考慮河道采砂的可持續(xù)開(kāi)采，確定規(guī)劃期內(nèi)采砂總量和年度開(kāi)采總量。

通過(guò)以河流懸移質(zhì)泥沙補(bǔ)給為主補(bǔ)給量計(jì)算，規(guī)劃河段每年泥沙補(bǔ)給量63.43萬(wàn)t，說(shuō)明牡丹江河道泥沙年補(bǔ)給量有限，無(wú)法滿足年度用砂需求。砂石開(kāi)采主要以歷史儲(chǔ)量為主，作為年度采砂總量控制指標(biāo)。年度采砂控制量及分配見(jiàn)表6。

表6 年度采砂控制總量及分配規(guī)劃表

本次規(guī)劃河道長(zhǎng)404 km，從黑龍江省境內(nèi)的牡丹江干流鏡泊湖電站下游五七大橋(以下簡(jiǎn)稱(chēng)牡丹江干流鏡泊湖)至牡丹江干流入松花江口。

由表6可知，規(guī)劃河道長(zhǎng)度寧安市為95 km，牡丹江市56 km、海林市114 km、林口縣65 km、依蘭縣74 km;其中可采河段長(zhǎng)度分別為51 km、12.2km、6.8km、32km、42km。

通過(guò)以歷史埋藏儲(chǔ)量砂石為主補(bǔ)給量分析計(jì)算，由表6可知，牡丹江干流砂石歷史儲(chǔ)量為10 110萬(wàn)t，年度允許最大可開(kāi)采儲(chǔ)砂量248.2 t，同時(shí)考慮河道采砂的可持續(xù)性，因此牡丹江河道規(guī)劃年度控制開(kāi)采總量為105萬(wàn)t，各市縣可采區(qū)年度控制開(kāi)采量分配規(guī)劃:寧安市45萬(wàn) t、牡丹江市9萬(wàn)t、海林市8萬(wàn) t、林口縣16萬(wàn) t、依蘭縣27萬(wàn) t。

4 結(jié)論

本文通過(guò)河道演變研究及泥沙補(bǔ)給分析表明，牡丹江干流屬山區(qū)性河流，中下游輸沙量偏小，總體沖淤平衡，現(xiàn)有水文站的實(shí)測(cè)輸沙量資料統(tǒng)計(jì)表明，河道懸移質(zhì)輸沙量和推移質(zhì)輸沙量中的沉積量很少，年度采砂量的需求來(lái)源于河道砂石歷史埋藏儲(chǔ)量。本文通過(guò)對(duì)牡丹江采砂進(jìn)行系統(tǒng)、科學(xué)規(guī)劃后，合理布局采砂區(qū)，使采砂活動(dòng)和河道穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)相協(xié)調(diào)相統(tǒng)一。

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