牡丹江干流河道特性與采砂規劃研究

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設計研究院，哈爾濱 150080)

0 引言

牡丹江位于黑龍江省東南部，為松花江右岸一級支流，發源于吉林省長白山牡丹嶺。牡丹江全長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少，牡丹江歷史埋藏儲砂量大，但年泥沙補給量少。隨著流域內經濟的快速發展，東北老工業基地建設、市政工程建設和新農村建設的穩步推進，各類砂石料的需求量陡增，在可觀經濟利益的驅動下，開采砂石的規模和范圍迅速擴大、拓展，無序采砂現象十分嚴重，因此迫切需要對牡丹江干流河道進行系統、全面的采砂管理規劃，以更好地指導采砂活動科學、有序地開展［1～5］。

1 牡丹江干流河道特性

1.1 河道形態特性

牡丹江為山區性河流，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形，故多數支流短而水流急。

牡丹江流域現有水文站19處，水位站22處，牡丹江干流上有石頭站、牡丹江站、花臉溝站和長江屯站;本文對4個測站進行審查，經審查，測驗精度均滿足要求。

本次規劃對牡丹江干流的石頭、牡丹江、花臉溝和長江屯4個水文站的進行了統計分析，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，經算年徑流的變差系數不大，在0.30 ～0.40。

表1 牡丹江主要控制站徑流成果表

根據各站年內分配成果可見，牡丹江干流徑流年內分配較為均勻，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分配成果表，見表2。

表2 牡丹江主要控制站徑流量年內分配成果表 億m3

1.2 河道演變

根據牡丹江干流鏡泊湖以下20世紀60年代和90年代套繪河勢圖分析，牡丹江干流河勢總體基本穩定，河流從平面形態變化上沒有明顯改變，河道斷面基本穩定，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總體基本穩定，河道平面變化較小，但在局部河段，主要是分汊型河道，發生一定沖淤變化。

1.3 河道泥沙概況

本次通過對牡丹江站、花臉溝及大盤道三站的含沙量和輸沙量進行了統計分析，資料采用了有資料以來至2008年系列，分析計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，并根據各站歷年逐月輸沙量系列計算出各站的輸沙量年內分配，成果見表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分配成果表 萬t

2 河道采砂現狀及存在的主要問題

2.1 采砂現狀

牡丹江流經寧安市、牡丹江市、海林市、林口縣、依蘭縣境內長419 km，現有采砂場35處，年度批準開采量為113.25萬t，年度采砂總量103.88萬t。2009年度采砂基本情況統計見表5。

2.2 存在的主要問題

1)采砂規劃編制工作滯后

黑龍江省的河道采砂規劃開始于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自行確定，沒有系統地、全面地編制過河道采砂規劃。

2)無序采砂，非法采砂現象嚴重。

盲目開采、非法盜采、強采十分猖獗，使河道局部超采現象比較嚴重。

表5 牡丹江流域各市縣現狀采砂表

3)主要環境問題

河道砂石資源是河流生態環境的重要組成部分，無序開采河道砂石資源使河道涵養水源的能力逐漸下降，破壞了河流底棲生物生存環境，影響了河道生態系統的平衡，使河流生態環境質量和漁業資源量不斷下降。

3 采砂規劃的原則與分配

3.1 規劃原則

采砂規劃的原則為:①堅持維護河勢穩定，保障防洪、通航、供水和水環境安全的原則;②堅持科學發展，可持續發展的原則;③堅持全面、協調、統籌兼顧的原則;④堅持總量控制、分年實施的原則;⑤堅持突出重點、兼顧一般的原則。

3.2 采砂總量控制與分配規劃

本次規劃以各市縣現狀調查年度實際采砂量為基礎，以十二五期間當地社會經濟發展需求為目標，參考近幾年河道采砂規模，綜合河道最大年度允許開采量，適當考慮河道采砂的可持續開采，確定規劃期內采砂總量和年度開采總量。

通過以河流懸移質泥沙補給為主補給量計算，規劃河段每年泥沙補給量63.43萬t，說明牡丹江河道泥沙年補給量有限，無法滿足年度用砂需求。砂石開采主要以歷史儲量為主，作為年度采砂總量控制指標。年度采砂控制量及分配見表6。

表6 年度采砂控制總量及分配規劃表

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

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

通過以歷史埋藏儲量砂石為主補給量分析計算，由表6可知，牡丹江干流砂石歷史儲量為10 110萬t，年度允許最大可開采儲砂量248.2 t，同時考慮河道采砂的可持續性，因此牡丹江河道規劃年度控制開采總量為105萬t，各市縣可采區年度控制開采量分配規劃:寧安市45萬 t、牡丹江市9萬t、海林市8萬 t、林口縣16萬 t、依蘭縣27萬 t。

4 結論

本文通過河道演變研究及泥沙補給分析表明，牡丹江干流屬山區性河流，中下游輸沙量偏小，總體沖淤平衡，現有水文站的實測輸沙量資料統計表明，河道懸移質輸沙量和推移質輸沙量中的沉積量很少，年度采砂量的需求來源于河道砂石歷史埋藏儲量。本文通過對牡丹江采砂進行系統、科學規劃后，合理布局采砂區，使采砂活動和河道穩定、生態環境、經濟社會相協調相統一。

［1］李峻.論河道采砂與控制的對立統一［J］.中國水利，2006(6):29－33.

［2］吳富平.呼蘭河干流河道特性與采砂規劃研究［J］.中國農村水利水電，2005(9):18－21..

［3］周艷坤.河道采砂管理初探［J］.河北水利，2002(5):68－72.

［4］李峻，吳志廣.江砂控制開采與合理利用［J］.中國水利，2003(10):92－95.