三门峡库区渭河干流采砂规划研究

吕 凯

(陕西渭河生态集团有限公司，陕西 西安 710068)

1 河道采砂现状和主要问题

1.1 河道采砂现状

随着社会经济的快速发展以及城市规模的不断扩大，社会对砂石需求越来越大，为满足建材市场对砂石货源的需求，在渭河干流采砂单位和个人日益增多[1]。2015年以来，为规范渭河下游河段采砂管理工作，西安市水务局以及陕西省三门峡库区管理局按照省水利厅要求编制了采砂规划，使采砂逐步规范化，河道采砂秩序正常[2]。规划的实施，对科学指导采砂管理工作、依法规范河道采砂行为、促进当地经济发展、减少河道泥沙淤积起到了有力支撑作用。2016年1月地方政府组织开展大气污染铁腕治理雾霾活动，按照省政府统一部署。渭河下游停止许可企业采砂作业，并暂停后续采砂许可，此后渭河干流河道全线停采。

1.2 存在问题

(1)河道采砂与工程管理的矛盾仍然突出，工程管理难度加大

随着采砂机械及运砂车辆的改进，拉运砂石的车辆吨位均较大，在砂石运输过程中存在不按批复运砂路线行驶，加之部分采砂通道不够顺畅或质量较差，造成部分车辆在运输过程中直接沿防洪大堤及河道工程连坝路行驶，造成堤顶及连坝路面损坏严重，增大工程维护费用，加大工程管理难度。

(2)采砂行为给河道清障与安全度汛造成影响

根据渭河下游河段地层实际情况，由于渭河下游河道内河砂普遍较细，在实际采砂过程中，多以水采方式进行，经机械抽砂后，所采砂料需在河道内进行沉积和排水，所采砂料多堆置在河道内[3]。随着堆积数量增加，在砂料销售不畅或效益不高情况下会长时间堆放，难以做到随采随运。按照安全渡汛要求，须在汛前及时转运走，对于不能及时转运砂料，对河道行洪产生影响的情况也时有发生。管理部门不得不采取缩短开采期限或长年禁采方式对采砂行为进行限制。

(3)动态监测缺乏，采砂深度难以有效控制

河道采砂规划对河道采砂深度虽有明确规定，但根据渭河河道情况，表层砂质较细且含泥量较大，采砂经营者为了自身利益，往往突破规定的采砂深度。随着采砂机械不断改进，实际调查的采砂深度范围为20 m～30 m,超出规定采砂深度;加之缺乏动态监测，仅靠人力难以及时掌握及控制，对自然河床稳定及涉河工程安全形成影响[4]。

(4)受利益影响，非法无序采砂活动呈上升趋势

渭河全线整治及生态环境治理以来，河道被禁采时间较长，由于市场对砂石资源需求加大，在巨额利益驱使下，部分采砂户不按程序申办营业执照，不按规划区域及规划要求进行非法偷采、乱挖乱采，给执法工作带来一定难度， 加大执法管理的工作量。

(5)过度开采影响河势良性发展

根据河势发展以及安全防护需要，渭河下游河道中修建有多处河道工程，这些工程对于理顺河势、保堤护滩发挥了较好作用。近年来，随着采砂规模的不断扩大以及渭河全线整治期间大量取土，使渭河河道呈现下切趋势，随着采砂行为加剧，部分河势长期得不到归顺和调整河道偏离治导线趋势加大。

2 工程概况

陕西省三门峡库区渭河下游耿镇桥至入黄口段河长172.08 km，其中耿镇桥至渭南零河口段河长43.37 km，渭南零河口至渭河入黄口段河长128.71 km，其中耿镇桥至赤水河口段河长73.77 km，河宽1.4 km～2.50 km。河床物质组成以中、细砂为主。赤水河口至入黄口段河长98.31 km，河槽较窄深，河宽几十米至300 m不等，洪水期漫滩宽度达4 km左右，河床主要为细砂、粉砂。河漫滩为粉砂、亚砂、亚粘土，河段滩槽分明，赤水河口至入黄口段河道两岸堤距介于2.30 km～4.30 km之间，主槽宽100 m～280 m不等。该段河弯发育，变化不定，属典型的弯曲型河型。方山河以下三门峡库区，因控导工程较少，河势摆动尚未得到有效控制。

3 采砂规划范围及任务

本次采砂规划范围为陕西省三门峡库区渭河干流河道范围。南山支流未列入采砂实施方案当中，本方案不考虑支流采砂。工程区河道范围纵向上起耿镇桥，下至入黄口，涉及河道长度共计172. 08 km，其中耿镇桥至渭南零河口段河道长43.37 km，零河至渭河入黄口段河道长128.71 km。横向范围为两岸堤防之间河道范围。

根据近期河道演变情况和来水来沙情况、防洪及社会经济发展要求，在保证河势稳定、防洪安全、沿河居民生活、工农业生产安全及满足生态环境保护要求的前提下，充分考虑沿渭市、县对建筑用砂的需要，本着采补平衡、可持续发展的思想合理开发河砂资源，合理规划采砂范围，并提出采砂实施和管理意见。

4 采砂分区实施方案

4.1 禁采区

在《黄河流域重要河段河道采砂管理规划(2020-2025年) 》中，禁采区分为禁采河段和禁采区域两类。禁采河段指两个河道断面之间整个区域 (包括滩地)均为禁采区。禁采区域是指河道内有限的区域禁采。主要包括生态环境敏感区、基术农田以及涉及工程保护范围。

(1)规划河段环境敏感区

黄河流域重点河段河道采砂管理规划中因采砂需要规划2个保留区外(规划总面积25.70万m2，总长度1.1km)，其余区域均规划为禁采区。

(2)禁采河段

在黄河流域重点河段河道采砂管理规划中禁采河段涉及陕西黄河湿地省级自然保护区，保护区位于大荔县和潼关县的黄、渭、洛三河口交汇处。

(3)涉水工程保护范围禁采区域

根据各类涉河建筑物的分布和位置，按照禁采区划定原则以及现状河势，确定渭河下游禁采区域为左、右岸堤防工程、各控导工程及险工保护区域、铁路、公路、桥梁、输气、输油管道、输电线路等设施保护区域以及规划的中水治导线以外区域均为禁采区。

4.2 可采区

为了做好可采区划定，必须坚持做好防洪优先原则、有利于河势稳定和顺直发展原则、生态环境保护原则、涉河工程安全原则以及运输条件便利原则。

4.3 保留区

保留区为在河道管理范围内采砂具有不确定性，需要对采砂可行性进行进一步论证的区域。

保留区是因确有采砂需求，采砂又具有不确定性而设置的区域，其目的是为在规划期内根据河势需要或河道疏通要求开展采砂。

5 采砂影响分析及监测管理

5.1 采砂对涉河工程正常运用的影响分析

(1)采砂对跨河桥梁、输电线路的影响

由于较大规模的采砂容易使河床沿水流方向出现突然凹陷，在坑内出现涡旋水流。根据相关计算及观测，采沙坑的背水坡面流速较迎水坡流速大，采沙坑背水坡面较迎水坡面更容易冲刷，因此跨河建筑物下游的采砂坑比上游的采砂坑危害性更大。本次规划在桥梁上下游禁采区范围分别为500 m和3000 m，因此采砂区对桥梁基础的影响较小。

(2)采砂对水文站、渭淤断面的影响

由于水位、水文站是获取水文基础资料的重要设施，在水文、水位站附近无序采砂，会严重影响到测量数据的准确性及部分测验设备的安全。同时在渭河三门峡库区段还分布有多条淤积断面，这些淤积断面对监测渭河下游泥沙淤积状况有着极重要的作用，若采砂对这些淤积断面产生破坏，将会影响对渭河下游泥沙淤积量的监测测量以及泥沙分析成果的精确性。

5.2 采砂对河势稳定的影响分析

调查目前渭河下游采砂方式多为水采，即沿着河道水边采砂，采砂点位于河道主槽内。渭河下游河道断面形态一般为“U”型河槽，主槽窄深，滩槽分明，且两岸多为陡坎，每年在一个可采区开采的砂石量有限，一般不会改变可采区的断面形态，河道采砂作业在非汛期，可采区沿着河道治导线布置，采砂作业使河道主槽向治导线方向发展，改变了河道的不利河势，使河道主槽向顺直方向变化，有利于汛期河道的输水输沙。

根据渭河下游段河道泥沙粒径变化情况可知，河道泥沙粒径具有下粗上细的特点，一般靠近主槽河底最深点部分的泥沙粒径较粗，因此多在河道底部采砂，如果超越采砂的控制高程，就可能造成岸坎的坍塌，对河势稳定带来一定的不利影响。因此，在河道采砂过程中，应尽量避免在不利采砂点进行采砂，控制采砂高程，采砂结束后对形成的河道深坑进行回填，回填高程应高于河道枯水水面0.5 m，以减小采砂对河势稳定带来的不利影响。

5.3 采砂监测管理措施

(1)严格落实河道采砂许可制度

河道采砂必须依法实施许可办法，并根据规划的有关指标和规定在指定的可采区范围内按照河道管理部门的要求进行采砂作业。采砂河段的主管单位对所辖河段需要进行采砂的日常管理和巡查监督工作，采砂公司也应该制定采砂日常巡查及责任追究制度。摒弃原有落后的生产和管理模式，落实规范化经营管理、清洁化生产，实现渭河河砂资源的可持续利用。

(2)确定合理的禁采期限，适时调整采砂区分布

根据辖区工作需要，设置河道采砂停采期并公告，利用多种形式深入广泛宣传教育，不断改善河道采砂环境。如遇到防洪工程建设或河道砂石资源变化大，河势演变，城镇发展等情况，采砂项目应报审对原采砂区进行合理适时的调整。

(3)加强动态监测管理

采用高新无人机监测技术对监管区域进行空间定期巡视，建立涉河建筑物信息管理平台，增加采砂区规划分布位置、采砂范围及控制坐标、采砂量以及采砂作业时间等相关信息，构件完善的采砂信息化监测系统，配合视频监控系统，实现动态自动化监测功能。

6 结论

本文以三门峡库区为例，在调查渭河干流采砂现状的基础上，对该地区的采砂规划进行论述，并通过采砂对涉河工程正常运用和对河势稳定的影响分析，对河道采砂进行分区。制定河道采砂规划，有利于保护河道砂石资源和砂石资源的可持续发展，为使河道健康有序地发展以满足生态环保的要求从而保证河势稳定、保障防洪安全、保证涉河工程正常运营，有必要对河道采砂进行科学有序的管理和合理的规划。