和田河河道采砂治理探析

劉 娟

（新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院(集團(tuán))有限責(zé)任公司 新疆 烏魯木齊 830002）

1 和田河基本情況

和田河源流由東支玉龍喀什河（以下簡(jiǎn)稱“玉河”）和西支喀拉喀什河(以下簡(jiǎn)稱“喀河”)組成。兩河在闊什拉什附近匯合，自匯合口至肖夾克為和田河干流，河長(zhǎng)319km。總徑流量43.6億m3。和田河干支流徑流的年際變化均比較平穩(wěn)，徑流年內(nèi)變化較大，水量主要集中在夏季。支流玉河同古孜洛克站多年平均徑流量為22.19億m3，喀河烏魯瓦提站多年平均徑流量為21.5億m3，干流末端肖塔站多年平均徑流量為9.57億m3。玉河同古孜洛克站的輸沙模數(shù)755t/km2，喀河烏魯瓦提的輸沙模數(shù)234t/km2，和田河兩條支流在出山口處的平均輸沙總量為1648×104t。

2 和田河采砂現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

砂石料廠主要分布在和田河流域交通便利且離城區(qū)較近的主要河段上：玉河主要分布在玉河渠首至玉河大橋一段；喀河主要分布在墨玉大橋上游附近。截至2012年8月底，和田河流域共有審批的河道采砂企業(yè)25家，其中玉龍喀什河沿途有22家，喀拉喀什河沿途有3家。

2.1 現(xiàn)狀河道采砂存在的問(wèn)題

（1）管理方式單一，無(wú)采砂規(guī)劃。對(duì)于每個(gè)采點(diǎn)的范圍劃定采用的是用手指，用口說(shuō)大概確定一塊地方，對(duì)于采砂管理費(fèi)的核定主要根據(jù)大概的年開(kāi)采量來(lái)計(jì)算。

（2）執(zhí)法力度不夠。對(duì)于不按核定范圍開(kāi)采、不足額繳納規(guī)費(fèi)等行為，執(zhí)法人員只能進(jìn)行口頭勸阻，對(duì)于不理不睬和頑固不聽(tīng)的業(yè)主，毫無(wú)辦法。

（3）棄料亂堆亂放。對(duì)采砂過(guò)程中產(chǎn)生的棄料，未能按要求及時(shí)推平處理，隨意堆放在行洪河道中，會(huì)在河道中形成阻水物，抬高上游水位，嚴(yán)重影響局部河段的行洪能力，為安全行洪留下隱患。同時(shí)棄料長(zhǎng)時(shí)期亂堆亂放，使水流的天然流態(tài)發(fā)生變化，當(dāng)水流偏向河岸時(shí)，形成對(duì)河岸的沖刷，危及當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷陌踩?/p>

2.2 非法采砂造成的危害

2.2.1 河勢(shì)惡化，危及河岸安全

濫采亂挖河砂在一定程度上改變了河段河床結(jié)構(gòu)和水流走向，使沖淤失去平衡。不按規(guī)定深度和規(guī)定范圍開(kāi)采，會(huì)導(dǎo)致河槽下切，河岸崩塌。采砂后形成沙坑，棄料亂堆亂放，使水流流態(tài)極不穩(wěn)定，造成河道水流紊亂。

2.2.2 對(duì)涉水工程或建筑物構(gòu)成威脅

如果開(kāi)采深度過(guò)大，或在涉水工程附近采砂，將嚴(yán)重破壞老河和工程建筑物的基礎(chǔ)。如在橋梁附近采砂，將導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)外露。影響橋梁安全；在水文測(cè)驗(yàn)河段采砂，將使水文規(guī)律發(fā)生變化，影響水文測(cè)報(bào)及防汛工作。

2.2.3 對(duì)沿河兩岸農(nóng)業(yè)用水造成影響

濫采亂挖，使河床下切，水位下降，原有的取水設(shè)施將無(wú)法取水，影響兩岸工農(nóng)業(yè)用水。

3 對(duì)河道進(jìn)行分區(qū)治理

為了加強(qiáng)河道采砂管理，維護(hù)河道采砂管理秩序，確保涉河設(shè)施及防洪設(shè)施安全、河道行洪安全，做到砂石采補(bǔ)平衡，正確處理河道保護(hù)與砂石資源開(kāi)采利用的關(guān)系，統(tǒng)籌兼顧和田河流域范圍內(nèi)近期市場(chǎng)對(duì)砂石資源的需求，對(duì)河道進(jìn)行采砂分區(qū)治理。

3.1 劃定禁采區(qū)

3.1.1 保障涉水建筑物安全

玉河上已建建筑物有玉河渠首、玉河大橋、玉河二橋、玉河三橋；喀河上已建建筑物有喀河渠首、喀河大橋、喀河鐵路橋、喀河攔河閘，采砂不得影響渠首、橋梁的安全。

渠首、攔河閘的禁采范圍：渠首上、下游外延500m，左、右岸外延100m，作為樞紐的管理范圍。管理范圍邊界向外延100m作為保護(hù)范圍。樞紐的保護(hù)范圍內(nèi)作為禁采區(qū)。

交通橋的禁采范圍：根據(jù)《公路管理?xiàng)l例》，大中型橋梁上、下游各200m為保護(hù)范圍，依據(jù)《中華人民共和國(guó)河道管理?xiàng)l例》穿跨河建筑物上游100m，下游300m區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)范圍，考慮跨河大橋的安全選取最大值，因此，取交通橋上游200m下游300m，左右岸外延200m范圍內(nèi)的保護(hù)范圍作為禁采區(qū)。

3.1.2 保障河堤安全

根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，玉河采砂河段兩岸已建防洪堤24.46km；喀河采砂河段兩岸已建防洪堤16.495km，臨近河堤采砂或使深泓逼岸，極易引起崩岸，因此防洪堤的安全范圍內(nèi)不得采砂。

防洪堤的禁采范圍：考慮防洪堤的穩(wěn)定，基礎(chǔ)的安全，防洪堤坡腳（背水面）向外80m至坡腳（迎水面）向外30m之間的區(qū)域，作為禁采區(qū)。

3.2 可采區(qū)內(nèi)的采砂控制

3.2.1 可采區(qū)與禁采區(qū)的過(guò)渡

可采區(qū)與禁采區(qū)的過(guò)渡，要用緩坡連接，以避免垂直開(kāi)采對(duì)涉水工程的不利影響，開(kāi)采深度也逐步過(guò)渡到開(kāi)采區(qū)的允許開(kāi)采深度，以保障水流的平順過(guò)渡。

3.2.2 堆砂場(chǎng)設(shè)置及棄料處理

采點(diǎn)的堆砂場(chǎng)、粉篩場(chǎng)、棄料場(chǎng)的位置應(yīng)選擇在河道過(guò)水?dāng)嗝孑^寬，地勢(shì)高且平坦，運(yùn)輸工具進(jìn)出方便的地方。采砂場(chǎng)報(bào)批年度采砂實(shí)施計(jì)劃，要做好采砂量與銷售量的基本平衡，以防止因產(chǎn)量過(guò)剩積壓大量砂石，占用河道過(guò)水?dāng)嗝妫瑖?yán)禁占用農(nóng)田、道路、堤防堆放砂石及廢料。廢料應(yīng)及時(shí)平整回填，恢復(fù)河道自然形態(tài)，不得棄之不管，放任自流。

表1 玉河可采區(qū)砂礫石儲(chǔ)量表

表2 喀河可采區(qū)砂礫石儲(chǔ)量表

表3 參數(shù)對(duì)照表

表4 規(guī)劃年采砂量表

3.2.3 禁采期

和田河是一條以冰雪消融為主要補(bǔ)給的河流，盛夏大規(guī)模的冰雪消融是河流洪水形成最基本的原因，其次為中、低山帶的暴雨形成的洪水。

對(duì)所有類型洪水的出現(xiàn)時(shí)間作分析，大洪水集中發(fā)生于7月、8月。兩河在7月發(fā)生大洪水的機(jī)率最大，多年統(tǒng)計(jì)發(fā)生頻次達(dá)56.8%，其次是8月。為確保防洪及生產(chǎn)安全，汛期禁止采砂，因此確定每年7月1日～8月31日為禁采期。汛期以外，當(dāng)河道水位達(dá)到城區(qū)設(shè)防水位時(shí)，臨時(shí)禁采。

3.2.4 可采區(qū)的砂礫石儲(chǔ)量

可采區(qū)的砂礫石儲(chǔ)量和質(zhì)量調(diào)查分析，主要針對(duì)人口活動(dòng)較密集、現(xiàn)狀有采砂需求的河段，玉河主要是渠首至下游22km河段，喀河主要是渠首至渠首下游23km河段。

（1）玉河段。

可開(kāi)采區(qū)長(zhǎng)22km，最寬900m，最窄200m，平均寬550m，面積1210×104m2，無(wú)無(wú)用層，按1.0m、2.0m、3.0m的不同深度開(kāi)采，其中水上開(kāi)采1.0m，水下開(kāi)采2.0m，礫石平均含量為64.7%，平均含砂率為19.1%，采用平均厚度法計(jì)算，根據(jù)不同開(kāi)采深度計(jì)算出凈礫石儲(chǔ)量、凈砂儲(chǔ)量，詳見(jiàn)表1。

（2）喀河段。

可開(kāi)區(qū)長(zhǎng)23km，最寬1.1km，最窄160m，平均寬400m，面積920×104m2，無(wú)無(wú)用層，按1.0m、2.0m、3.0m的不同深度開(kāi)采，其中水上開(kāi)采1.0m，水下開(kāi)采2.0m，礫石平均含量為73.9%，平均含砂率為16.6%，采用平均厚度法計(jì)算，根據(jù)不同開(kāi)采深度計(jì)算出凈礫石儲(chǔ)量、凈砂儲(chǔ)量，詳見(jiàn)表2。

3.2.5 控制采砂深度和年度開(kāi)采量

為避免掠奪性、破壞性開(kāi)采河砂，保護(hù)河道合理的坡降和形態(tài)，應(yīng)對(duì)規(guī)劃河段年度開(kāi)采量以及允許的開(kāi)采深度進(jìn)行控制。

（1）開(kāi)采深度的確定。

根據(jù)河道的基本資料計(jì)算堤岸沖刷深度，公式采用水流斜沖護(hù)岸的沖刷深度公式：

式中，△hp——從河底算起的局部沖深（m）；

α——水流流向與岸坡交角（度），計(jì)算取20°；

m——防護(hù)建筑物迎水面邊坡系數(shù)，m=1；

d——坡腳處土壤計(jì)算粒徑，對(duì)非粘性土取大于15%（按重量計(jì)）的篩孔直徑，本工程根據(jù)河段的河床篩分資料選取；

Vj—水流偏斜時(shí)，水流的局部沖刷流速。

對(duì)灘地河床：

式中，B1——河灘寬度，從河槽邊緣至坡腳距離；

Q1——通過(guò)河灘部分的設(shè)計(jì)流量；

H1——河灘水深；

β——水流流速分配不均勻系數(shù)，與α角有關(guān)，由下表查取。

對(duì)無(wú)灘地河床:

式中，Q——設(shè)計(jì)流量；

ω——原河道過(guò)水?dāng)嗝婷娣e；

ωp——河道縮窄部分的斷面面積。

根據(jù)該公式計(jì)算的各堤防段的局部沖刷深度為1m～3m。河床開(kāi)采深度要小于河道的沖刷深度，使河床斷面變化較小，河道的主流擺動(dòng)較小。考慮采砂機(jī)械設(shè)備的經(jīng)濟(jì)合理開(kāi)采深度，確定河道的開(kāi)采深度為2m，采砂點(diǎn)布置在河道漫灘處，避免在現(xiàn)有河道深泓點(diǎn)附近開(kāi)采。

（2）年度開(kāi)采量的確定。

和田河流域共有審批的河道采砂企業(yè)25家，有規(guī)模較大的共5家，既產(chǎn)砂石料也產(chǎn)成品混凝土，年產(chǎn)量約為15萬(wàn)m3。規(guī)模較小的砂石料廠20家，砂石產(chǎn)量低，年砂石料約5萬(wàn)m3，總計(jì)年產(chǎn)量約160萬(wàn)m3。

依據(jù)《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》（2010年、2011年、2012年）的統(tǒng)計(jì)資料，和田河流域灌區(qū)，連續(xù)三年的地區(qū)生產(chǎn)總值統(tǒng)計(jì)值分別為：416261萬(wàn)元、560629萬(wàn)元、730747萬(wàn)元。地區(qū)生產(chǎn)總值三年平均增長(zhǎng)率為33%，依據(jù)這個(gè)增長(zhǎng)率，根據(jù)現(xiàn)狀河段的年采砂量，預(yù)測(cè)近5年的采砂量，詳見(jiàn)表4。

玉河可采區(qū)河段長(zhǎng)22km，平均開(kāi)采深度2.0m計(jì)，可計(jì)算開(kāi)采點(diǎn)的砂石資源可采量為2420萬(wàn)m3，喀河可采區(qū)河段長(zhǎng)23km，平均開(kāi)采深度2.0m計(jì)，可計(jì)算開(kāi)采點(diǎn)的砂石資源可采量為1840萬(wàn)m3，兩河總計(jì)可開(kāi)采量為4260萬(wàn)m3，可滿足近5年內(nèi)的市場(chǎng)需求。

4 結(jié)論和建議

為了加強(qiáng)河道采砂的科學(xué)化、法制化、規(guī)范化管理，滿足行洪安全和河道管理需要，對(duì)河道采砂實(shí)行規(guī)范管理是完全必要的。在采砂河段劃定禁采區(qū)、河砂開(kāi)采與河道疏浚相結(jié)合、對(duì)年度開(kāi)采總量進(jìn)行控制等，是保障涉水建筑物安全和維護(hù)河道行洪安全的必要措施。