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【摘要】根据漳河的河床特点和水流特性,可以实施河道疏浚与砂资源开采的建设方案,按照复式河床断面进行河砂开采,综合利用砂资源。
【关键词】漳河;砂资源;分析
Zhanghe impact analysis of river sand mining
Miao Yan,Li Juan
(Water Resources Committee Zhangweinan Sea Canal Handan Affair Bureau Handan Hebei 056001)
【Abstract】According Zhanghe characteristics and flow characteristics of the river, river dredging and sand can be implemented resource exploitation-building programs, in accordance with double-bed cross-section of river sand mining, sand resource utilization.
【Key words】Zhanghe;Sand resources;Analysis
良好而稳定的河势是进行经济建设的前提条件,直接影响着海河流域经济的可持续发展。在充分遵循河道学原理和客观存在的河流自然规律,掌握漳河河道特性及演变规律的基础上,调动一切可以利用的因素,稳定河势、改善河势,使漳河河道朝着有利的方向发展,成为适应漳河经济带建设与发展要求的良性河道。
1. 漳河及砂资源概况
漳河上起磁县岳城水库,下至徐万仓,全长117.4公里,流经磁县、临漳、魏县、大名、馆陶5县,是漳卫南运河主要的排洪河道。1961年岳城水库蓄水运用后,漳河河床上淤下切,砂石沿河淤积,倒滩横流,洪水紧逼堤岸,给堤防工程带来较大的安全隐患。尤其,京广桥至南尚村河段为半地上河,该河段长46.2公里,河槽宽500-1000米,河底纵坡4.7%0,河床为细砂或粉细砂组成,细砂松散,滩涂密布,植被较差,抗冲性较低,河相系数约13-30,基本属于游荡性河段。
京广桥至南尚村河段滩地及河槽面积约为15万亩,主河槽砂层可直接开采,滩地覆盖土层厚度不一,下部都有可开采砂层,平均可开采厚度为1.5米,可开采总量为1.5亿立方米。随着城乡经济的发展,沿河群众在河道内从事采砂活动日益增加,无证无序采砂现象依然存在,采砂与管理矛盾突出。
2. 漳河采砂的两面性
任何事物都有其存在的两面性,关键是否了解自然和利用自然,对漳河采砂的管理思路亦然。
2.1 漳河采砂负面影响分析。漳河采砂历史悠久,随着漳卫河流域经济建设的快速发展,采砂规模越来越大,采砂能力也大幅度提高。在可观的经济利益驱动下,加上缺乏有效管理,漳河采砂一度形成滥采乱挖的局面,对漳河河势稳定、防洪与安全、水土保持以及社会稳定等产生了负面影响,引起了社会各界的广泛关注。为此在河道、河口整治规划中,应将砂石料开采纳入整治总体规划。规划中关于允许的采砂范围、控制线和基本尺度等应作为今后河道内统一管理的依据,确保河道行洪安全,稳定河势,保护水工程,保持河床按照其内在规律演变,支持沿河经济可持续发展。
2.2 漳河采砂正面影响分析。在科学合理的采砂规划指导下,采砂既是工程管理行为,也是市场经济行为。工程管理行为是我们的主业,能有效合理的制止无序采砂;市场经济行为是我们的调节手段,能创造性的积累工程资金。因此我们可以将规划指导下的采砂行为称之为“科学采砂”。
2.2.1 科学采砂是改善河势,因势利导的有效手段。改善河势、稳定河床必须遵循因势利导这一治理河道的基本原则,“因势”就是遵循河流演变的发展规律和总的趋势,按照客观存在的自然规律办事,不逆势而为。而“利导”就是充分认识人为的作用,要通过引导、治理,使河势朝着有利的方向和目标发展。科学采砂规划和实践证明,可以通过采砂治理来改善局部河势,变不利因素为有利因素,进行科学人工干预,达到稳定或改善河势的目的。
2.2.2 科学采砂是小规模疏浚工程的替代方案。漳河上游京广桥-南尚村游荡型河段,主流线变化不定,冲淤变化十分强烈,河道枯萎后泥沙淤积分布在数千米的嫩滩上。对于这样的河道,一方面挖槽不容易稳定,另一方面,即使挖槽不回淤,如果与河道主流线不相一致,也起不到增大行洪能力的作用。在一般情况下,天然河道具有通过自身调整来适应外界条件改变的能力,但这种适应能力与外界因素的变化程度是密切相关的,当外界条件的改变尚处于自身调整能力域值之内时,河道能够通过水位、比降、断面形态等因素的调整,恢复到初始平衡状态,但当外界条件的改变,超出能力域值之外时,河道的初始平衡状态将被彻底破坏,河道只能通过自身调整来适应新的外界条件,并寻求达到另一种平衡状态。因此,当河道进行有限规模的疏浚挖槽时,外界条件的改变属于前者,河道总是力图通过回淤的方式来恢复至初始状态。在挖槽河段,由于过水断面的增大,水流流速将减小,减小幅度与挖槽断面尺寸密切相关,在一般情况下,挖槽尺寸越大,流速减小幅度就越小,水流挟沙能力降低也较快,挖槽回淤程度较大,反之,回淤程度就较小;而在挖槽上游河段,由于挖槽河段侵蚀基准面的突然降低,将导致挖槽上游河段产生溯源冲刷,溯源冲刷的强度取决于挖槽规模、水沙条件及河道抗冲性等因素;在挖槽下游河段,河道的冲淤情况与挖槽段及挖槽上游段的水沙调整情况有关,如果上游泥沙淤积较多,水沙搭配处于次饱和状态,则挖槽下游段将产生冲刷,否则将发生淤积,冲淤强度取决于调整后的水沙饱和程度。因此,在冲积河道中进行挖河疏浚是不会一劳永逸的,要想改变这一客观规律也是不可能的。但是,不同的挖槽尺度及不同的水沙条件所导致的河道恢复能力是不一样的,如何采取有效措施来延缓河道自我恢复时间,却是可能的。因此在这样的河段不宜采用大规模的疏浚,盲目投入,不仅效果甚微,还将会造成人力物力的极大浪费。但是我们同时也应看到,游荡型河道存在着一些畸形的河湾,也存在“横河、斜河”的产生条件,河道整治若采用局部疏浚,就能在一定程度上减少险情的发生。从这个意义上说,科学采砂就是局部疏浚的变相形式,只不过没有建设单位和施工单位而已。因此说科学采砂是小规模疏浚工程的替代方案,是河道主管部门和市场消费者双赢的结果。
2.2.3 科学采砂是保护性管理开发河道的必然结果。
2.2.3.1 科学采砂效益分析。合理开发砂资源有利于扭转河道无序开采的被动局面,有利于水土保持工作的统一管理,有利于生态环境的进一步改善,有利于河道资源的充分利用,必将促进河道管理水平进一步提高,必将对防洪工作的顺利开展发挥积极的作用,具有较大的社会效益和不斐的经济效益。
2.2.3.2 科学采砂是对“以市场养工程”设想的初步探索。漳河河道内存在着大量的砂滩地,沿河村民常因争夺砂资源开采而产生各种纠纷。为较好解决这个问题,充分利用漳河砂资源,建议对砂滩地实行“统一规划,科学管理,强化市场运作,合理收费”的管理办法,实现“以市场养工程”。以漳河京广桥至南尚村河段46公里的滩地及河槽砂资源开发为例,现可开采总量约为1.5亿方(不计年来砂量),若按年开采量100万方开发,管理费按当地销售价格(2元/方)的15%收取,年经济效益30万元以上。将上述资金作为工程建设管理基金再投入到河道建设上,实现 “以市场养工程”良性循环的设想。
3. 复式河床建设方案的提出根据漳河的河床特点和水流特性,可以实施河道疏浚与砂资源开采的建设方案,按照复式河床断面进行河砂开采,综合利用砂资源。所谓复式河床是在满足防洪安全的前提下,按照防洪综合整治规划,将河道疏浚建设与河砂开发相结合而设计的河床,它由主槽和漫滩组成,中小洪水直接由主槽排泄,大洪水由主槽和漫滩同时行洪,减少倒滩水的机率,起到束水中流,稳定河势的作用。
参考文献
[1] 《漳河采砂规划》,漳卫南运河邯郸河务局,2005版.
[2] 《漳河治理工程设计报告》,漳卫南运河管理局,1997版.
[文章编号]1006-7619(2011)08-18-676
[作者简介] 苗艳(1980-),女,职称:助理工程师,工作单位:水利部海委漳卫南运河邯郸河务局,主要从事工程管理工作。
李娟(1978.12-),女,职称:会计师,二级建造师,工作单位:漳卫南运河邯郸河务局,从事工程管理、防汛工作。
【关键词】漳河;砂资源;分析
Zhanghe impact analysis of river sand mining
Miao Yan,Li Juan
(Water Resources Committee Zhangweinan Sea Canal Handan Affair Bureau Handan Hebei 056001)
【Abstract】According Zhanghe characteristics and flow characteristics of the river, river dredging and sand can be implemented resource exploitation-building programs, in accordance with double-bed cross-section of river sand mining, sand resource utilization.
【Key words】Zhanghe;Sand resources;Analysis
良好而稳定的河势是进行经济建设的前提条件,直接影响着海河流域经济的可持续发展。在充分遵循河道学原理和客观存在的河流自然规律,掌握漳河河道特性及演变规律的基础上,调动一切可以利用的因素,稳定河势、改善河势,使漳河河道朝着有利的方向发展,成为适应漳河经济带建设与发展要求的良性河道。
1. 漳河及砂资源概况
漳河上起磁县岳城水库,下至徐万仓,全长117.4公里,流经磁县、临漳、魏县、大名、馆陶5县,是漳卫南运河主要的排洪河道。1961年岳城水库蓄水运用后,漳河河床上淤下切,砂石沿河淤积,倒滩横流,洪水紧逼堤岸,给堤防工程带来较大的安全隐患。尤其,京广桥至南尚村河段为半地上河,该河段长46.2公里,河槽宽500-1000米,河底纵坡4.7%0,河床为细砂或粉细砂组成,细砂松散,滩涂密布,植被较差,抗冲性较低,河相系数约13-30,基本属于游荡性河段。
京广桥至南尚村河段滩地及河槽面积约为15万亩,主河槽砂层可直接开采,滩地覆盖土层厚度不一,下部都有可开采砂层,平均可开采厚度为1.5米,可开采总量为1.5亿立方米。随着城乡经济的发展,沿河群众在河道内从事采砂活动日益增加,无证无序采砂现象依然存在,采砂与管理矛盾突出。
2. 漳河采砂的两面性
任何事物都有其存在的两面性,关键是否了解自然和利用自然,对漳河采砂的管理思路亦然。
2.1 漳河采砂负面影响分析。漳河采砂历史悠久,随着漳卫河流域经济建设的快速发展,采砂规模越来越大,采砂能力也大幅度提高。在可观的经济利益驱动下,加上缺乏有效管理,漳河采砂一度形成滥采乱挖的局面,对漳河河势稳定、防洪与安全、水土保持以及社会稳定等产生了负面影响,引起了社会各界的广泛关注。为此在河道、河口整治规划中,应将砂石料开采纳入整治总体规划。规划中关于允许的采砂范围、控制线和基本尺度等应作为今后河道内统一管理的依据,确保河道行洪安全,稳定河势,保护水工程,保持河床按照其内在规律演变,支持沿河经济可持续发展。
2.2 漳河采砂正面影响分析。在科学合理的采砂规划指导下,采砂既是工程管理行为,也是市场经济行为。工程管理行为是我们的主业,能有效合理的制止无序采砂;市场经济行为是我们的调节手段,能创造性的积累工程资金。因此我们可以将规划指导下的采砂行为称之为“科学采砂”。
2.2.1 科学采砂是改善河势,因势利导的有效手段。改善河势、稳定河床必须遵循因势利导这一治理河道的基本原则,“因势”就是遵循河流演变的发展规律和总的趋势,按照客观存在的自然规律办事,不逆势而为。而“利导”就是充分认识人为的作用,要通过引导、治理,使河势朝着有利的方向和目标发展。科学采砂规划和实践证明,可以通过采砂治理来改善局部河势,变不利因素为有利因素,进行科学人工干预,达到稳定或改善河势的目的。
2.2.2 科学采砂是小规模疏浚工程的替代方案。漳河上游京广桥-南尚村游荡型河段,主流线变化不定,冲淤变化十分强烈,河道枯萎后泥沙淤积分布在数千米的嫩滩上。对于这样的河道,一方面挖槽不容易稳定,另一方面,即使挖槽不回淤,如果与河道主流线不相一致,也起不到增大行洪能力的作用。在一般情况下,天然河道具有通过自身调整来适应外界条件改变的能力,但这种适应能力与外界因素的变化程度是密切相关的,当外界条件的改变尚处于自身调整能力域值之内时,河道能够通过水位、比降、断面形态等因素的调整,恢复到初始平衡状态,但当外界条件的改变,超出能力域值之外时,河道的初始平衡状态将被彻底破坏,河道只能通过自身调整来适应新的外界条件,并寻求达到另一种平衡状态。因此,当河道进行有限规模的疏浚挖槽时,外界条件的改变属于前者,河道总是力图通过回淤的方式来恢复至初始状态。在挖槽河段,由于过水断面的增大,水流流速将减小,减小幅度与挖槽断面尺寸密切相关,在一般情况下,挖槽尺寸越大,流速减小幅度就越小,水流挟沙能力降低也较快,挖槽回淤程度较大,反之,回淤程度就较小;而在挖槽上游河段,由于挖槽河段侵蚀基准面的突然降低,将导致挖槽上游河段产生溯源冲刷,溯源冲刷的强度取决于挖槽规模、水沙条件及河道抗冲性等因素;在挖槽下游河段,河道的冲淤情况与挖槽段及挖槽上游段的水沙调整情况有关,如果上游泥沙淤积较多,水沙搭配处于次饱和状态,则挖槽下游段将产生冲刷,否则将发生淤积,冲淤强度取决于调整后的水沙饱和程度。因此,在冲积河道中进行挖河疏浚是不会一劳永逸的,要想改变这一客观规律也是不可能的。但是,不同的挖槽尺度及不同的水沙条件所导致的河道恢复能力是不一样的,如何采取有效措施来延缓河道自我恢复时间,却是可能的。因此在这样的河段不宜采用大规模的疏浚,盲目投入,不仅效果甚微,还将会造成人力物力的极大浪费。但是我们同时也应看到,游荡型河道存在着一些畸形的河湾,也存在“横河、斜河”的产生条件,河道整治若采用局部疏浚,就能在一定程度上减少险情的发生。从这个意义上说,科学采砂就是局部疏浚的变相形式,只不过没有建设单位和施工单位而已。因此说科学采砂是小规模疏浚工程的替代方案,是河道主管部门和市场消费者双赢的结果。
2.2.3 科学采砂是保护性管理开发河道的必然结果。
2.2.3.1 科学采砂效益分析。合理开发砂资源有利于扭转河道无序开采的被动局面,有利于水土保持工作的统一管理,有利于生态环境的进一步改善,有利于河道资源的充分利用,必将促进河道管理水平进一步提高,必将对防洪工作的顺利开展发挥积极的作用,具有较大的社会效益和不斐的经济效益。
2.2.3.2 科学采砂是对“以市场养工程”设想的初步探索。漳河河道内存在着大量的砂滩地,沿河村民常因争夺砂资源开采而产生各种纠纷。为较好解决这个问题,充分利用漳河砂资源,建议对砂滩地实行“统一规划,科学管理,强化市场运作,合理收费”的管理办法,实现“以市场养工程”。以漳河京广桥至南尚村河段46公里的滩地及河槽砂资源开发为例,现可开采总量约为1.5亿方(不计年来砂量),若按年开采量100万方开发,管理费按当地销售价格(2元/方)的15%收取,年经济效益30万元以上。将上述资金作为工程建设管理基金再投入到河道建设上,实现 “以市场养工程”良性循环的设想。
3. 复式河床建设方案的提出根据漳河的河床特点和水流特性,可以实施河道疏浚与砂资源开采的建设方案,按照复式河床断面进行河砂开采,综合利用砂资源。所谓复式河床是在满足防洪安全的前提下,按照防洪综合整治规划,将河道疏浚建设与河砂开发相结合而设计的河床,它由主槽和漫滩组成,中小洪水直接由主槽排泄,大洪水由主槽和漫滩同时行洪,减少倒滩水的机率,起到束水中流,稳定河势的作用。
参考文献
[1] 《漳河采砂规划》,漳卫南运河邯郸河务局,2005版.
[2] 《漳河治理工程设计报告》,漳卫南运河管理局,1997版.
[文章编号]1006-7619(2011)08-18-676
[作者简介] 苗艳(1980-),女,职称:助理工程师,工作单位:水利部海委漳卫南运河邯郸河务局,主要从事工程管理工作。
李娟(1978.12-),女,职称:会计师,二级建造师,工作单位:漳卫南运河邯郸河务局,从事工程管理、防汛工作。