河道采砂對河道及涉水建筑物的影響研究

高 建

(本溪市水利電力勘測設計研究院，遼寧 本溪117022)

0 引 言

隨著現代城市化建設規模的不斷擴大，對建筑材料的使用量越來越大。大肆地在河道內采砂以滿足建筑工程材料的需求。在滿足建筑工程材料需求的同時，我們需要正視一個問題，那就是在社會經濟發展的同時對生態環境以及對采砂河道周邊建筑物產生的負面影響［1－2］。

過度地對河道進行采砂，會對河道的河床結構造成破壞，對河道正常的物質運輸以及沖淤規律造成干擾，不利于河道行洪的自然功能。降低河道自身的穩定性和功能性。

更會因河道河床結構發生改變，使得周邊的涉水建筑物的地基穩定性造成影響。

隨著建筑工程事業的發展及水電工程開發建設的加劇，生態環境遭受破壞及河流輸砂能力減弱是當今必須要重視及解決的現實問題，為了能實現人類社會同生態環境的和諧發展［3－4］。

必須要對河道采砂對河道及周邊涉水建筑的影響進行深入的分析研究，提出有效解決或者緩解河道采砂的具體措施。

1 河道采砂的影響機理

河道采砂的影響機理主要包括3個方面:

1.1 河道采砂對河道自身的影響

在建筑工程中通長采用的是中砂和粗砂或者是礫石和卵石。使得有關的抽砂產業大肆地對此類型的砂進行采集，而細粉砂則更多地存留在河道中，嚴重地破壞了河道的河床結構的自然級配，造成河床表面出現極其不穩定的態勢;極易在河水的沖刷下使得河床變得粗化和基巖化。對河流泥沙的自然沉降產生較大影響。

河道過度的采砂，造成河道采砂坑邊緣的水流速度加快，水流的攜砂能力提升，沙坑附近的泥沙隨著水流大量地被沖刷到下游，砂坑的范圍不斷擴大，形成溯源沖刷，河床出現下切現象，進而使河道的水流產生次生流影響河道流水的順暢性。

具體分析，河道河床的下切，造成水位下降［5］。一般而言，河床的下切不會影響河道的水深;但如果采砂過量，河床下切現象嚴重，則會對河勢造成較大的影響，不利于河道的行洪功能性的發揮，社會經濟效益不佳。造成原有確定的河道行洪方案失效。

尤其是在河道河口區域砂的過度開采，河床的嚴重下切，則會造成河道口周邊的地基在河水沖刷下變的極其不穩定，對河口周邊居民的生活及生產造成不利影響［6－7］。

1.2 河道采砂對涉水建筑物的影響

由于過度的對河道進行采砂，通常情況下河道中的砂坑不管是在范圍還是深度都在不斷地擴張和加深。

因為采砂坑的存在同過水型建筑物和擋水型建筑物體的作用機理基本趨同。

假如采砂坑的位置距離涉水建筑物較近或者上游的采砂坑距離下游采砂坑距離較近時都會對周邊涉水建筑物的地基造成影響，比如過度地沖刷建筑物地基，地基的穩定性下降，建筑物的安全性得不到保證。

對于河道兩側的河堤，在溯源沖刷的影響下，會造成采砂坑的范圍不斷擴大蔓延。

如果采砂坑范圍擴展到河道的堤腳位置，河流流水沖刷程度會越深，隨著坡腳的變大，河堤產生滑坡的風險性就越高，對河堤周邊生活的居民人身安全和財產安全造成威脅［8－9］。

1.3 河道采砂對生態環境的影響

過度的河道采砂會破壞河道原有的水流流態，對河道周邊的生物的棲息覓食環境造成破壞;更會對河流中的生物生存造成威脅，如河流速度的加快會將河道中生長的浮游生物沖走，魚蝦類因缺少食物難以生存。更會影響魚蝦類的產卵進行繁衍生殖。

此外，河道過度的采砂會對泥沙吸附的有毒物質造成擾動，有毒物質擴散到河流中會造成河流藻類及魚蝦類的大量死亡。造成河道生態環境和河道周圍生態環境的嚴重破壞。

一旦河道及河道周邊的生態環境造成破壞，或多或少地會對人們的生活環境造成影響。

河道魚蝦、藻類、附有生物的大量死亡，將會對水體造成污染，河道內的水滲入到地下，如果周邊居民飲用的是地下水，則會對人們的身體健康造成影響。

2 關于緩解河道采砂對河道及涉水建筑物影響的對策

主要包括3個對策:

1)開源節流，探索研究新的泥沙來源，尋找更多的泥沙替代品;加強對細泥沙的研究開發，提高泥沙的利用率。

通過人工制砂的方式緩解對河道泥沙的開采量，比如將碎巖石進行粉碎，對礦渣的加工處理利用。

建筑工程施工中的砂石材料由粉煤灰替代等，都能有效降低河道采砂對河道和涉水建筑物造成的影響。

2)對采砂區域進行科學的考察論證，最大限度地降低采砂活動多河道及涉水建筑物造成的各種影響。

比如通過地理信息系統確定泥沙的可采取區域，對河道的總體流域特征進行科學評估分配，避免過度地對同一區域的采砂過度造成河道的破壞。

為了確保采砂不對河道的正常通航及防洪性能的穩定發揮，應進行必要的河道采砂物理建模及數學模型模擬，最大限度地降低河道采砂產生的負面影響。

3)嚴格制定河道采砂制度，防止過度的河沙開采對周邊的涉水建筑物或河道水域生態環境造成破壞。

在河道按照有關的制度采砂完畢后應及時采取有效的措施緩解采砂造成的已有影響，對已采砂的河道區域進行封鎖，加強監管，為河道提供一個自我修復的時間。

另外為了保護河道水域生態環境，在河道生物繁殖季節不得進行開采，設置禁采期。

［1］2010年中國河流泥沙公報［M］． 北京:中國水利水電出版社，2011:81－83.

［2］王國棟，楊文俊. 河道采砂對河道及涉水建筑物的影響研究［J］. 人民長江，2013(15):2013，44(15):69－72.

［3］岳紅艷，朱勇輝，王越，黎禮剛. 武漢長江楊泗磯采砂對局部河道的影響分析［J］. 人民長江，2011，42(13):76－78.

［4］周傳平. 芻議大清河河道采砂對防洪的影響［J］. 人民黃河，1995(08):16－17.

［5］曹旭，郭士國. 芻議河道采砂對行洪的影響［J］. 黑龍江水利科技，2009，37(04):200－201.

［6］劉蓉，錢兆燕，趙志舟. 采砂對河道的影響分析及治理措施研究［J］. 重慶交通學院學報，2006，25(02):146－149.

［7］趙群. 淺談閩江下游河道采砂對河床的影響及控制［J］.水利科技，2001(01):23－26.

［8］王瑞，吳浪. 淺析河道采砂對水生態環境的影響［J］. 水利建設與管理，2010(09):68－69.

［9］劉躍輝，韓家茂，劉恩杰. 漳河采砂對河道的影響分析［J］. 海河水利，2008(03):11－12.