王克春
(安徽省淮河河道管理局测绘院 蚌埠 233000)
随着国民经济建设的快速发展,沿淮两岸城乡建设步伐加快,各类工程建设对河砂的需求量急剧增长。如果缺乏河道河势的分析研究和规范管理,在经济利益的驱动下,采砂活动将呈无序状态,会对河势的稳定、防洪安全等带来不利影响。为了规范河道采砂活动,合理使用河砂资源,2012年初安徽省出台了《安徽省淮河干流河道采砂应急规划》,安徽省水利厅于当年确定在淮河中游某河段进行采砂许可试点。2013年8月,依照相关规定,通过对采砂试点区采砂公开竞拍,南方某建材集团最终取得该段试点区的开采权。
安徽省淮河河道管理局测绘院按照上级要求,对该采砂试点河段进行阶段性变化情况监测。通过对试点河段可采区变化情况的监测和对比分析,及时掌握可采区采砂是否超量、局部河势的变化是否在预判范围内、相邻域外河道岸线的影响是否严重以及河势稳定情况研究判断。
该试点可采区域所在河段全长约131.5km,左岸为淮北平原,有淮北大堤;右岸为山丘区。可采区域位于淮河右岸迎水侧滩地,该处河段为弯曲型河道,根据2012年采砂规划区勘测地形图显示,主流深泓傍靠右岸(东南侧),主槽宽度350~400m,退堤后两侧堤距约1.5~2.0km,河底高程在5~10m之间,最深处2m。河道弯曲半径约2km,弯曲系数约1.10。左岸属弯道凸岸,滩地较窄,最窄处60m,滩地高程19.5~20m;右岸为弯道凹岸,滩地较宽,最宽处880m,滩地高程19.5~20m。
3.1.1 试点可采区域范围内岸线变化
试点可采区域范围内,河道岸线发生较大变化:2018年岸线较2012年岸线,变化最大处后移距离约为825m,变化最小处后移距离约为125m;2018年岸线较2017年岸线最大后移距离约为300m。采砂形成的岸线极不规则,岸坡变陡,很容易发生崩岸。
3.1.2 区域连接段岸线变化
根据试点可采区域边界线上游1.8km连接段2012年、2017年和2018年三年的地形图的岸线套绘,2018年岸线较2012年整体后移,最大处后移距离约为680m,最小处后移距离约为30m;2018年较2017年最大后移距离为400m。
通过试点可采区域范围内及连接段的岸线变化情况来看,原规划可采区边界已不存在,实际采砂区域逐年扩大,该河段岸线发生了较大的后移,其变化不符合河段原有的河势演变规律和趋势。
3.2.1 区域范围内滩地减小面积及方量
采砂试点可采区域内,2017年滩地面积较2012年减少约39.9万m2,减少方量约286.6万m3,平均每年减少面积7.98万m2,减少方量57.32万m3。2018年滩地面积较2017年减少约8.9万m2,减少方量约122.6万m3,2017~2018年滩地减少方量大于2012~2017年年减少方量平均值的2倍,滩地减少速度加快。截至2018年,试点可采区域范围内滩地累计减少面积达48.8万m2,累计减少方量达409.2万m3。
3.2.2 域外连接段滩地减小面积及方量
通过2012年、2018年地形图高程数据构建三角网计算得出,2018年滩地较2012年减少面积约54.1万m2,减少方量约148.9万m3;平均每年减少面积约9万m2,减少方量约24.8万m3。
监测计算结果显示,试点可采区所处河段滩地面积及方量迅速减少,区域内岸滩减少方量已远大于可采砂规划量,并且连接段岸滩已受到严重影响。
2012年该试点可采区域均是淮河岸滩部分,平均高程在19.8m左右,至2018年区域内平均高程下降到8.4m左右,已全部变为河道。同时伴随着岸线的后移,新形成的河道河床凹凸不平,不时有深坑出现,并且河底整体高程还有逐年下降的趋势。通过近年来采砂区域内监测断面对比,区域内断面年际变化极大且断面河床部分高程分布散乱,对河床的稳定性造成了一定的影响。经对比,2012~2018年试点可采区下口断面岸滩消失长度256m,高程平均下切约5m,最大下切约7.8m;试点可采区中部断面岸滩消失长度814m,高程平均下切约14m,最大下切约18.4m;试点可采区上口断面岸滩消失长度645.5m,高程平均下切约9.2m,最大下切约12.4m。断面结果显示该河段试点可采区域中部断面变化最大,上口断面变化大于下口断面变化,采砂向上游呈扩大趋势,河道过水面积逐年增加。
淮河中游某试点可采区自开采后,导致上游连接河段岸滩逐年后退, 岸滩消失部分形成的水下区域高程逐年下降。采砂形成的河岸岸坡较陡,极有可能形成崩岸使河岸进一步后移,采砂造成的水下区域坑洼不平,其整体高程明显低于该河段正常河床高程,即使河床具有较强的自我恢复能力,短时间内过度开采部位也很难得到足够的泥沙补给,会造成局部河势发生临时或永久性变化。由于试采的过程中监管不到位,造成规划试采下的无序无控,在一定程度上改变了河床和水流走向,破坏了河床、航道的稳定性,继续发展下去,将严重影响河势稳定,给防洪安全带来严重威胁。因此加强采砂规划、监管力度,使得采砂活动可控、有序进行十分必要。
加强采砂对河势影响的宏观性研究,增强可采区河道监测和分析。明确责任单位和责任人,对可采区的实际开采位置、开采量、作业方法进行严格控制。开采过程中定期对采砂影响做出评估,及时制止可能影响永久河势变化的无序、过度开采行为■