河道采砂对河道及涉水建筑物的影响研究

高 建

(本溪市水利电力勘测设计研究院，辽宁 本溪117022)

0 引 言

随着现代城市化建设规模的不断扩大，对建筑材料的使用量越来越大。大肆地在河道内采砂以满足建筑工程材料的需求。在满足建筑工程材料需求的同时，我们需要正视一个问题，那就是在社会经济发展的同时对生态环境以及对采砂河道周边建筑物产生的负面影响［1－2］。

过度地对河道进行采砂，会对河道的河床结构造成破坏，对河道正常的物质运输以及冲淤规律造成干扰，不利于河道行洪的自然功能。降低河道自身的稳定性和功能性。

更会因河道河床结构发生改变，使得周边的涉水建筑物的地基稳定性造成影响。

随着建筑工程事业的发展及水电工程开发建设的加剧，生态环境遭受破坏及河流输砂能力减弱是当今必须要重视及解决的现实问题，为了能实现人类社会同生态环境的和谐发展［3－4］。

必须要对河道采砂对河道及周边涉水建筑的影响进行深入的分析研究，提出有效解决或者缓解河道采砂的具体措施。

1 河道采砂的影响机理

河道采砂的影响机理主要包括3个方面:

1.1 河道采砂对河道自身的影响

在建筑工程中通长采用的是中砂和粗砂或者是砾石和卵石。使得有关的抽砂产业大肆地对此类型的砂进行采集，而细粉砂则更多地存留在河道中，严重地破坏了河道的河床结构的自然级配，造成河床表面出现极其不稳定的态势;极易在河水的冲刷下使得河床变得粗化和基岩化。对河流泥沙的自然沉降产生较大影响。

河道过度的采砂，造成河道采砂坑边缘的水流速度加快，水流的携砂能力提升，沙坑附近的泥沙随着水流大量地被冲刷到下游，砂坑的范围不断扩大，形成溯源冲刷，河床出现下切现象，进而使河道的水流产生次生流影响河道流水的顺畅性。

具体分析，河道河床的下切，造成水位下降［5］。一般而言，河床的下切不会影响河道的水深;但如果采砂过量，河床下切现象严重，则会对河势造成较大的影响，不利于河道的行洪功能性的发挥，社会经济效益不佳。造成原有确定的河道行洪方案失效。

尤其是在河道河口区域砂的过度开采，河床的严重下切，则会造成河道口周边的地基在河水冲刷下变的极其不稳定，对河口周边居民的生活及生产造成不利影响［6－7］。

1.2 河道采砂对涉水建筑物的影响

由于过度的对河道进行采砂，通常情况下河道中的砂坑不管是在范围还是深度都在不断地扩张和加深。

因为采砂坑的存在同过水型建筑物和挡水型建筑物体的作用机理基本趋同。

假如采砂坑的位置距离涉水建筑物较近或者上游的采砂坑距离下游采砂坑距离较近时都会对周边涉水建筑物的地基造成影响，比如过度地冲刷建筑物地基，地基的稳定性下降，建筑物的安全性得不到保证。

对于河道两侧的河堤，在溯源冲刷的影响下，会造成采砂坑的范围不断扩大蔓延。

如果采砂坑范围扩展到河道的堤脚位置，河流流水冲刷程度会越深，随着坡脚的变大，河堤产生滑坡的风险性就越高，对河堤周边生活的居民人身安全和财产安全造成威胁［8－9］。

1.3 河道采砂对生态环境的影响

过度的河道采砂会破坏河道原有的水流流态，对河道周边的生物的栖息觅食环境造成破坏;更会对河流中的生物生存造成威胁，如河流速度的加快会将河道中生长的浮游生物冲走，鱼虾类因缺少食物难以生存。更会影响鱼虾类的产卵进行繁衍生殖。

此外，河道过度的采砂会对泥沙吸附的有毒物质造成扰动，有毒物质扩散到河流中会造成河流藻类及鱼虾类的大量死亡。造成河道生态环境和河道周围生态环境的严重破坏。

一旦河道及河道周边的生态环境造成破坏，或多或少地会对人们的生活环境造成影响。

河道鱼虾、藻类、附有生物的大量死亡，将会对水体造成污染，河道内的水渗入到地下，如果周边居民饮用的是地下水，则会对人们的身体健康造成影响。

2 关于缓解河道采砂对河道及涉水建筑物影响的对策

主要包括3个对策:

1)开源节流，探索研究新的泥沙来源，寻找更多的泥沙替代品;加强对细泥沙的研究开发，提高泥沙的利用率。

通过人工制砂的方式缓解对河道泥沙的开采量，比如将碎岩石进行粉碎，对矿渣的加工处理利用。

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对河道和涉水建筑物造成的影响。

2)对采砂区域进行科学的考察论证，最大限度地降低采砂活动多河道及涉水建筑物造成的各种影响。

比如通过地理信息系统确定泥沙的可采取区域，对河道的总体流域特征进行科学评估分配，避免过度地对同一区域的采砂过度造成河道的破坏。

为了确保采砂不对河道的正常通航及防洪性能的稳定发挥，应进行必要的河道采砂物理建模及数学模型模拟，最大限度地降低河道采砂产生的负面影响。

3)严格制定河道采砂制度，防止过度的河沙开采对周边的涉水建筑物或河道水域生态环境造成破坏。

在河道按照有关的制度采砂完毕后应及时采取有效的措施缓解采砂造成的已有影响，对已采砂的河道区域进行封锁，加强监管，为河道提供一个自我修复的时间。

另外为了保护河道水域生态环境，在河道生物繁殖季节不得进行开采，设置禁采期。

［1］2010年中国河流泥沙公报［M］． 北京:中国水利水电出版社，2011:81－83.

［2］王国栋，杨文俊. 河道采砂对河道及涉水建筑物的影响研究［J］. 人民长江，2013(15):2013，44(15):69－72.

［3］岳红艳，朱勇辉，王越，黎礼刚. 武汉长江杨泗矶采砂对局部河道的影响分析［J］. 人民长江，2011，42(13):76－78.

［4］周传平. 刍议大清河河道采砂对防洪的影响［J］. 人民黄河，1995(08):16－17.

［5］曹旭，郭士国. 刍议河道采砂对行洪的影响［J］. 黑龙江水利科技，2009，37(04):200－201.

［6］刘蓉，钱兆燕，赵志舟. 采砂对河道的影响分析及治理措施研究［J］. 重庆交通学院学报，2006，25(02):146－149.

［7］赵群. 浅谈闽江下游河道采砂对河床的影响及控制［J］.水利科技，2001(01):23－26.

［8］王瑞，吴浪. 浅析河道采砂对水生态环境的影响［J］. 水利建设与管理，2010(09):68－69.

［9］刘跃辉，韩家茂，刘恩杰. 漳河采砂对河道的影响分析［J］. 海河水利，2008(03):11－12.