和田河河道采砂治理探析

劉 娟

（新疆兵團勘測設計院(集團)有限責任公司 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（以下簡稱“玉河”）和西支喀拉喀什河(以下簡稱“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，徑流年內變化較大，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755t/km2，喀河烏魯瓦提的輸沙模數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 和田河采砂現狀及存在的問題

砂石料廠主要分布在和田河流域交通便利且離城區較近的主要河段上：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 現狀河道采砂存在的問題

（1）管理方式單一，無采砂規劃。對于每個采點的范圍劃定采用的是用手指，用口說大概確定一塊地方，對于采砂管理費的核定主要根據大概的年開采量來計算。

（2）執法力度不夠。對于不按核定范圍開采、不足額繳納規費等行為，執法人員只能進行口頭勸阻，對于不理不睬和頑固不聽的業主，毫無辦法。

（3）棄料亂堆亂放。對采砂過程中產生的棄料，未能按要求及時推平處理，隨意堆放在行洪河道中，會在河道中形成阻水物，抬高上游水位，嚴重影響局部河段的行洪能力，為安全行洪留下隱患。同時棄料長時期亂堆亂放，使水流的天然流態發生變化，當水流偏向河岸時，形成對河岸的沖刷，危及當地人民群眾的安全。

2.2 非法采砂造成的危害

2.2.1 河勢惡化，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構和水流走向，使沖淤失去平衡。不按規定深度和規定范圍開采，會導致河槽下切，河岸崩塌。采砂后形成沙坑，棄料亂堆亂放，使水流流態極不穩定，造成河道水流紊亂。

2.2.2 對涉水工程或建筑物構成威脅

如果開采深度過大，或在涉水工程附近采砂，將嚴重破壞老河和工程建筑物的基礎。如在橋梁附近采砂，將導致橋梁基礎外露。影響橋梁安全；在水文測驗河段采砂，將使水文規律發生變化，影響水文測報及防汛工作。

2.2.3 對沿河兩岸農業用水造成影響

濫采亂挖，使河床下切，水位下降，原有的取水設施將無法取水，影響兩岸工農業用水。

3 對河道進行分區治理

為了加強河道采砂管理，維護河道采砂管理秩序，確保涉河設施及防洪設施安全、河道行洪安全，做到砂石采補平衡，正確處理河道保護與砂石資源開采利用的關系，統籌兼顧和田河流域范圍內近期市場對砂石資源的需求，對河道進行采砂分區治理。

3.1 劃定禁采區

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作為保護范圍。樞紐的保護范圍內作為禁采區。

交通橋的禁采范圍：根據《公路管理條例》，大中型橋梁上、下游各200m為保護范圍，依據《中華人民共和國河道管理條例》穿跨河建筑物上游100m，下游300m區域為保護范圍，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范圍內的保護范圍作為禁采區。

3.1.2 保障河堤安全

根據現狀調查，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不得采砂。

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

3.2 可采區內的采砂控制

3.2.1 可采區與禁采區的過渡

可采區與禁采區的過渡，要用緩坡連接，以避免垂直開采對涉水工程的不利影響，開采深度也逐步過渡到開采區的允許開采深度，以保障水流的平順過渡。

3.2.2 堆砂場設置及棄料處理

采點的堆砂場、粉篩場、棄料場的位置應選擇在河道過水斷面較寬，地勢高且平坦，運輸工具進出方便的地方。采砂場報批年度采砂實施計劃，要做好采砂量與銷售量的基本平衡，以防止因產量過剩積壓大量砂石，占用河道過水斷面，嚴禁占用農田、道路、堤防堆放砂石及廢料。廢料應及時平整回填，恢復河道自然形態，不得棄之不管，放任自流。

表1 玉河可采區砂礫石儲量表

表2 喀河可采區砂礫石儲量表

表3 參數對照表

表4 規劃年采砂量表

3.2.3 禁采期

和田河是一條以冰雪消融為主要補給的河流，盛夏大規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。

對所有類型洪水的出現時間作分析，大洪水集中發生于7月、8月。兩河在7月發生大洪水的機率最大，多年統計發生頻次達56.8%，其次是8月。為確保防洪及生產安全，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，當河道水位達到城區設防水位時，臨時禁采。

3.2.4 可采區的砂礫石儲量

可采區的砂礫石儲量和質量調查分析，主要針對人口活動較密集、現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。

可開采區長22km，最寬900m，最窄200m，平均寬550m，面積1210×104m2，無無用層，按1.0m、2.0m、3.0m的不同深度開采，其中水上開采1.0m，水下開采2.0m，礫石平均含量為64.7%，平均含砂率為19.1%，采用平均厚度法計算，根據不同開采深度計算出凈礫石儲量、凈砂儲量，詳見表1。

（2）喀河段。

可開區長23km，最寬1.1km，最窄160m，平均寬400m，面積920×104m2，無無用層，按1.0m、2.0m、3.0m的不同深度開采，其中水上開采1.0m，水下開采2.0m，礫石平均含量為73.9%，平均含砂率為16.6%，采用平均厚度法計算，根據不同開采深度計算出凈礫石儲量、凈砂儲量，詳見表2。

3.2.5 控制采砂深度和年度開采量

為避免掠奪性、破壞性開采河砂，保護河道合理的坡降和形態，應對規劃河段年度開采量以及允許的開采深度進行控制。

（1）開采深度的確定。

根據河道的基本資料計算堤岸沖刷深度，公式采用水流斜沖護岸的沖刷深度公式：

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），計算取20°；

m——防護建筑物迎水面邊坡系數，m=1；

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

Vj—水流偏斜時，水流的局部沖刷流速。

對灘地河床：

式中，B1——河灘寬度，從河槽邊緣至坡腳距離；

Q1——通過河灘部分的設計流量；

H1——河灘水深；

β——水流流速分配不均勻系數，與α角有關，由下表查取。

對無灘地河床:

式中，Q——設計流量；

ω——原河道過水斷面面積；

ωp——河道縮窄部分的斷面面積。

根據該公式計算的各堤防段的局部沖刷深度為1m～3m。河床開采深度要小于河道的沖刷深度，使河床斷面變化較小，河道的主流擺動較小。考慮采砂機械設備的經濟合理開采深度，確定河道的開采深度為2m，采砂點布置在河道漫灘處，避免在現有河道深泓點附近開采。

（2）年度開采量的確定。

和田河流域共有審批的河道采砂企業25家，有規模較大的共5家，既產砂石料也產成品混凝土，年產量約為15萬m3。規模較小的砂石料廠20家，砂石產量低，年砂石料約5萬m3，總計年產量約160萬m3。

依據《新疆統計年鑒》（2010年、2011年、2012年）的統計資料，和田河流域灌區，連續三年的地區生產總值統計值分別為：416261萬元、560629萬元、730747萬元。地區生產總值三年平均增長率為33%，依據這個增長率，根據現狀河段的年采砂量，預測近5年的采砂量，詳見表4。

玉河可采區河段長22km，平均開采深度2.0m計，可計算開采點的砂石資源可采量為2420萬m3，喀河可采區河段長23km，平均開采深度2.0m計，可計算開采點的砂石資源可采量為1840萬m3，兩河總計可開采量為4260萬m3，可滿足近5年內的市場需求。

4 結論和建議

為了加強河道采砂的科學化、法制化、規范化管理，滿足行洪安全和河道管理需要，對河道采砂實行規范管理是完全必要的。在采砂河段劃定禁采區、河砂開采與河道疏浚相結合、對年度開采總量進行控制等，是保障涉水建筑物安全和維護河道行洪安全的必要措施。