第２期总第１８０期 浙江水利科技 Ｎｏ．２ Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１８０ ２０１２年３月 Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｈｙｄｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ Ｍａｒｃｈ ２０１２ 鳌江流域采硒活动对河流及涉水工程昀影响分析 倪立建’。蔡德迪 （１．平阳县鳌江流域综合治理办公室，浙江平阳３２５４００； ２．平阳县水利局，浙江平阳３２５４００） 摘要：随着温州市经济社会的快速发展，各类建设工程纷纷上马，对砂石资源的需求日益增加，研究采 砂活动对河流及涉水工程的影响就显得非常必要。针对鳌江流域中游河道采砂的现状，分析采砂活动对河床下 降、主流改道等河势稳定及涉水工程设施的影响，合理制定年度开采计划，并对砂石开采进行科学管理，做到 河道采砂与流域治理有机结合。 关键词：河道采砂；河势稳定；采砂规划；鳌江 中图分类号：ＴＶ８５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－７０１Ｘ（２０１２）０２－００６３－０２ １鳌江流域采砂现状分析 大；④在开采时间上，开采期长；⑤开采者以个人为主， 管理难度大。 １．１砂石分布现状 据统计，２０（Ｄ－－２００５年期间鳌江中游砂石开采量在３ｏ 砂石资源作为工程建设所需的主要资源，随着社会经 万ｍ３（不包括洪水冲运的砂石量），平均开采约５万ｍ３／ａ， 济建设的快速发展，其需求量日益增加。河流作为砂石资 而其多年平均输砂量为６．８万ｔ（合约４．２５万ｍ３），开采量 源的重要来源，越来越受到人们的重视。 大于输砂量。由于采区范围小，开采速度快，砂石资源在 鳌江是浙江省的八大水系之一，流域总面积为１ ５８０．４ 短时间内被采完。而形成的采砂坑在洪水的作用下迅速淤 ｋｍ２，干流全长９０ ｋｍ。鳌江流域砂石资源大多分布在鳌江 积，又为下一次砂石开采提供来源。这样持续开采引起了 中游段（顺溪一水头）及各条支流，主要是顺溪、岳溪、 河床下降，造成防洪堤堤脚外露，危及堤防安全。部分河 怀溪、闹村溪、凤卧溪等，凤卧溪出口以下河道中砂石分 床形态因为采砂受到严重改变，影响到水流流态及流向。 布量较少。 因此，鳌江流域的采砂活动对河势稳定和涉水工程安全的 鳌江中游段土层地质自上而下依次为卵石混细砂层、 影响十分严重。 圆砾夹细砂层、卵石混粗砂层、卵石夹漂石层、含碎石粉 质黏土、块石。各层描述：①卵石混细砂层：层厚１．０～ ２采砂对河势稳定的影响 ４．５ ｒｔｌ，卵石粒径不均，中细砂含量在４０％；②圆砾夹细砂 采砂对河势稳定的影响主要体现在河段河床面下降和 层：层厚１．３—５．４ ｍ，圆砾平均粒径１—２ １２１１１，含量略大于 局部河段主流改道等。 ５０％，零星夹卵石，填充物为中细砂，含量４ｏ％；③卵石 ２．１河流演变特点 混粗砂凰层厚１．６～６．４ ｍ，卵石粒径２—５ ｃｎｌ，含量 根据鳌江的测量资料，并结合实地调查分析，鳌江中 ６ｏ％一７０％；④卵石夹漂石层：层厚０．４０～７．３５ ｒｔｌ，卵石粒 游段在非洪水期河势基本稳定，河道漫滩部分没有出现太 径５～８ ｃｍ，填充物为砂砾石。 大的冲淤变化，基本保持冲淤平衡的趋势。平面状态主要 从土层地质情况来看，可用砂石资源基本蕴含在河床 表现在局部的凸岸淤积，凹岸冲刷。河道冲刷主要集中于 表层１—１０ ｍ范围内。根据埭头水文站统计分析，鳌江中 游多年平均径流量为５．１５亿ｍ３，其多年平均流量为１６．３３ 河道正常水位以下的主河道部分，主河道水面线以下河床 总体呈较大的降低，水深加大，水面宽度变窄等。台风洪 ｍ３／ｓ，多年平均输砂量为６．８万ｔ，多年平均来水含砂量为 水期河段演变影响较大，由于河床比降较大，洪水呈山区 ０．１３２ ｋｅ／ｍ￣。 河流特性，因而洪水暴涨陡落，水流冲击力大，上段河道 １．２砂石开采情况及存在的问题 冲刷严重，下段部分河道淤积。 前些年，在鳌江流域中河道采砂规模呈迅速扩大趋势， 无序开采现象屡禁不止。砂石开采主要呈以下特点：①在 ２．２采砂对河床下降的影响 从输沙平衡角度分析，采砂活动对河床演变过程的影 开采种类上，以砂、卵石为主；②开采方式上有旱采和水 响主要是破坏了原有的输沙平衡，并逐渐达到新的平衡过 采，以旱采为主；③在开采规模上，可采范围小，规模不 程。水流挟沙力为水流的输砂能力，它与上游来水的含砂 收稿日期：２０１１－１２－０６ 率比较，可以判断河流的冲淤情况。 作者简介：倪立建（１９８４一），男，助理工程师，大学本科， ，Ｔ／３、ｍ 主要从事水利工程规划设计与管理工作。 根据水流挟沙力公式：｜ｓ＝ Ｉ— ｌ 式中： 为系数；Ｖ为流速，ｍ／ｓ；ｇ为重力加速度， ・６３・ 倪立建，等：鳌江流域采砂活动对河流及涉水工程的影响分析 ９Ⅲ ；Ｒ为水力半径 ∞为床沙质沉速’ｍ／ｓ；ｍ为指数。 ３ 采砂对涉水工程的影响 水闸、堰坝、桥梁上下游也是砂石容易淤积的部位。 在水闸、堰坝、桥梁上下游及靠近防洪堤、公路路基的河 水流挟沙力主要与流速及水力半径有关，由于采砂活 动改变了河流的纵横断面几何特性，使其水力要素及水流 挟沙力发生变化。如上游来水含沙量不变，水流挟沙力增 大，河床将会冲刷，反之产生淤积。对于挖沙形成的采砂 段采砂，将会对这些工程安全产生危害。一方面采砂后由 于冲刷，造成河床下降，水流横向次生流发生变化，掏空 建筑物基础，危及其安全；另一方面采砂后改变主流方向， 甚至水流直冲工程建筑物或堤岸，危及其安全。鳌江中游 蒲潭、堰坝由于受下游过度采砂影响，加大了其上、下游 的水头差，造成下游护坦、消力池的淘刷甚至破坏。因此 对有涉水工程设施的河段应控制开采范围及深度，做到不 坑，由于进口段比降加大，流速变急，水流挟沙力增大， 在进口段形成冲刷；出口段水深加大，流速变缓，水流挟 沙力减小，在出口段形成淤积。由于进口段缘口部位遭受 水流冲蚀，上游水面线的跌落点将逐渐向上游移动，床面 不断冲蚀，采砂坑的范围不断向上延展，形成溯源冲刷。 出口段由于淤积，采砂坑逐渐向上游回淤，使采砂坑尾部 也逐渐向上推移。 采砂坑对溪流影响过程可以分为３个阶段：第１阶段 为溯源冲刷阶段，即来水入坑时跌落造成的急流不断淘刷 上游面造成坍塌，并不断向上游发展；第２阶段为过渡阶 段，该阶段水面坡降已不再受砂坑控制，但采砂坑坡降仍 然比河道天然坡降陡，河道通过冲淤调整，趋向于形成全 河段坡降总体上较为一致；第３阶段为河流天然演变阶段， 经过冲淤调整，砂坑坡降已趋于平缓，河道演变接近正常 的天然演变。 采砂坑形成后，可通过以上３个阶段逐渐调整成天然 状态。但过度采砂不仅取走河床上的泥沙，使河床下降， 而且河床下降后形成采砂坑，在上游形成溯源冲刷，在下 游形成淤积。而淤积的泥沙又再次被挖掉，使上游溯源冲 刷不断加大，下一河段的来砂又处于不饱和状态，如此下 去，河道全线形成了普遍冲刷状态，从而造成河床全线 下降。 ２．３采砂对局部河段主流改道的影响 主支流汇合口、河流弯道往往是砂石资源富集的区域， 但也是对河势影响较为显著的河段。在这些河段，由于横 向环流的存在，砂石容易在汇合口的两侧边滩、弯道的凸 岸形成大量淤积。对该类河道进行采砂疏浚，对增大行洪 断面、降低水面线有一定作用，但容易造成溪流改道，影 响该河段的河势稳定。 在弯道凸岸采砂，如对凸岸边滩采砂过量，边滩变深， 主槽向凸岸移动，缩短了弯道长度，水流直冲凹岸下游河 段，造成下游塌岸，岸线后退。由于受水流直冲，弯道顶 冲点同时向下游移动，造成弯道下移，弯道河势改变。因 此对于在弯道采砂，要认真论证，对其开采范围及高程要 严格控制，在做好疏浚的同时不能影响其河势稳定。 在汇合口两侧边滩采砂，如开采深度过深，使主槽位 置改变，支流对主流的顶冲点发生了变化，造成主流顶冲 点河段冲刷深度加大，岸线后退，影响其河势稳定。如开 采范围过大，支流边滩遭大量削减，造成主流倒灌入侵支 流，使原来不受顶冲的河段受到水流直冲，支流顶冲段冲 刷深度加大，岸线后退，影响其河势稳定。因此对于汇合 口采砂，要严格控制，认真论证，如非必要则不予开采。 ・６４・ 影响工程安全及河势稳定。但在堰坝上游适量采砂，对恢 复因淤积而减少的库容，增加其灌溉面积及效益有一定 帮助。 在论证采砂对涉水工程设施的影响时，先要静态估算 由于采砂坑引起的河道地形及水力参数等的变化，如湿周、 过水面积、水力半径等；再要动态分析由于挟沙力、输沙 率及水流顶冲点变化对该段河道演变的影响，分析河流的 冲刷演变过程，得出最不利的影响参数；然后根据改变后 的地形及水力参数进行边坡稳定、消能、防冲等方面的复 核，最后根据复核结果对其影响进行综合评价。 ４采砂区规划 采砂除了对河势稳定、涉水工程有影响外，还对防洪、 航运、水生态、城市景观等有影响。因此采砂区规划要从 有利于防洪、河势稳定及生态环境保护等要求出发，对河 道采砂进行通盘考虑，合理制定年度开采计划，对砂石开 采管理实行“统一规划，分步实施，近远期结合”的原则， 使砂石开采循序渐进，做到河道采砂与流域治理有机结合。 ４．１禁采区的划定 对禁采区的划定，可分为一级禁采区和二级禁采区 （保留区）２大类。一级禁采区是河道采砂对河势稳定、防 洪安全、水环境保护、拟建或在建工程以及一些重要设施 有直接影响的河段和水域，主要包括水源保护区、旅游风 景保护区范围、溪堤堤脚、公路路基保护范围内、堰坝、 桥梁下游保护范围、水文测验河段保护范围、其他基础设 施等范围，这类区域不得列为可采区。二级禁采区（保留 区）是河道采砂对河势稳定、防洪安全、通航安全、水环 境保护等有可能产生影响的水域以及河势正处于变化中的 河段或水域，这类区域应随河道防洪建设和河道治理以及 河势变化的趋势确定能否列为可采区。 ４．２可采区的划定 对于可采区的划定，应视其是否服从河势稳定、防洪 安全、通航安全、水环境保护的要求确定，确保其在开采 过程中保证沿岸工农业设施的正常运行。 可采区一般设置在滩地较宽、容易淤积的河段。如有 需要疏浚的河段，应优先考虑。可采区边界线应顺水流线， 与边滩平缓连接。开采高程根据采区 （下转第６７页） 戴春华，等：结合混凝土自身特性的某水库防渗墙应变计观测资料分析 ５结语 釜 本文通过对各无应力计监测数据的分析，计算出各无 验证了该方法的可行性，可以为今后其它类似工程应变计 应力计监测对象的温度膨胀系数，利用该系数对防渗墙应的资料分析提供参考。 ．．．．．．．．．． ．．． ． ．． ． ． （责任编辑郎忘忧） （上接第５７页） １９９８，２０（１）：１００—１１１． （３）塑料排水板法适合该工程软基处理，有效缩短地 ［２］Ｊ．Ｋ．米切尔．岩土工程土性分析原理［Ｍ］．高国瑞，韩选 基土的排水距离，加快地基土的排水固结，增加地基强度， 江，张新华，译．南京：南京工学院出版社，１９８８． 降低分层加荷间歇期，加快施工进度。 ［３］Ｍｅｓｒｉ Ｇ，Ｃｈｏｉ Ｙ Ｋ．Ｓｅｔｔｌ￣ｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ０ｆ ｅｍｂａｃｋｎ￣ｔ Ｏｎ ｓｏｆｔ ｃｌａｙｓ （４）下卧层深层软土层的沉降量占总沉降的２ｏ％左右， ［Ｊ］．ＡＳＣＥＪａＪｒｆＩａｌ ｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ＆ｌｇｉ 函ｎｇ，１９８５（１ｕ）：４４１～ 主要以竖向排水为主，固结时间长，将引起较大的持续发 ４６４． 展的工后沉降。设计应采取措施，使地基的沉降大部分在 ［４ Ｊ Ｔａｎｖｅｎａｓ Ｆ，Ｉ￣ｏｕｅｉｌ Ｓ．Ｔｈｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ ｏｉｌ ｃｈｖ 施工期完成，以避免产生过大工后沉降及其给后续结构工 ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ Ｃ￣ｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ，１９８０（１７）：２３６— ２６０． 程带来的一系列问题。 ［５］魏汝龙．软黏土的强度和变形【Ｍ］．北京：人民交通出版社， 参考文献： １９８７． （责任编辑屠福河） ［１］沈珠江．软土工程特性和软土地基设计［Ｊ］．岩土工程学报， （上接第６２页）预算绩效综合评价法以其独特的方法，巧 ［２］李安贵，张志宏，盂艳，等．模糊数学及其应用［Ｍ］．北京： 妙地处理了评价工作中存在着的模糊性现象，为部门预算 冶金工业出版社，２００５． 绩效评价工作找出了一条相对合理的评价方法，具有一定 ［３］孔志峰．公共项目绩效管理［Ｍ］．北京：经济科学出版社， 的应用和推广价值。在实际使用时，应进一步完善指标体 ２００６． 系，加强对评价分级标准和指标权重的研究，有条件时开 ［４］邓富民．项目前期管理［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２ＯＯ８． 展二级指标的模糊评价，使评价成果更具有科学性和客观 ［５］朱衍强，郑方辉．公共项目绩效评价［Ｍ］．北京：中国经济 性，更好地为部门预算管理服务。 出版社，２０Ｏ９． （责任编辑郎忘忧） 参考文献： ［１］张红兵．项目预算管理［Ｍ］．北京：中国财经出版社，２Ｏ０８ （上接第６４页）上下游深泓线和边滩高程综合确定，开采 发，根据采砂活动对河流的影响程度，科学划定可采区和 深度从边滩向主槽逐渐减小，可采用阶梯布置。 禁采区，加强对小流域的治理和对采砂活动的管理，做到 ５结语 采砂及其管理与流域治理相结合，在充分利用自然资源的 同时，保护好我们的生态环境。 针对目前采砂活动屡禁不止的情况，应从采砂规划出 （责任编辑屠福河） 浙江省发布２００６￣２０１０年水土保持公报 近日，浙江省水利厅首次依法向社会发布了《浙江省水土保持公报（２００６—２ｏｌｏ）），旨在系统、准确、及时地向社会 各界公告浙江省水土流失状况，反映全省水土流失治理成效，为浙江省编制水土保持规划、开展水土流失治理以及建设生 态省提供决策依据。 公报显示，２０１０年末全省共有水土流失面积９ ３９２．８８ ｋｍｚ，占全省总土地面积的９．０６％。与“十五”期末（２００５年） 相比，全省水土流失面积下降了３ ５６１．２５ ｋ ；与２ＯＯ９年相比，全省水土流失面积下降了７１２．２８ ｋ 。 水土流失综合治理成效显著。“十一五”期间，全省共完成水土流失综合治理面积４ ２５３．Ｏ０ ｋｒｎ２，共涉及６００余条小流 域，新增保土量１ ６１８．８３万ｔ，新增蓄水量４９ ０９９．５２万 。 水土保持监督管理工作持续推进，水土保持监督管理能力建设取得显著成效。“十一五”期间，全省各级水行政主管 部门共审批开发建设项目水土保持方案１０ ８７５项，涉及水土流失防治面积２７３ ８５６．８６ ｈⅡ ；各级共完成专项水保设施验收１ ４６１项，实施返还治理项目７９项。全面开展并完成了全国水土保持监测网络和信息系统建设二期工程（浙江省）水土流失 监测点建设任务，共建设安吉县山湖塘综合观测场等１４个水土流失监测点。全面启动开发建设项目水土保持监测工作，开 展水土保持监测的开发建设项目共计１２３项。 摘自浙江水利网 ・６７・