简述河道采砂对航道的影响

吴媛媛

(重庆交通大学河海学院 重庆 400074)

简述河道采砂对航道的影响

吴媛媛

(重庆交通大学河海学院 重庆 400074)

在高强度、大范围人工采砂活动作用下，河床地形发生了剧烈的变化，其强度和幅度远超过河流自然演变过程，引起了河网内水流动力条件的改变，从而影响了河流的航运、取水、水质、生态环境等。通过研究河道挖沙对航道的影响情况，结果表明虽然河道采砂可以降低河床高程、河槽加深，有利于防洪安全，但是河砂的减少使得河床储水能力消失，相邻地界的水力坡度使得岸边地下水水位下降。

人工采砂；通航条件；水动力条件

一、前言

近年来，由于基础建设工程的发展导致用沙量剧增，以珠江三角洲为例，珠江水系范围内均出现大量采挖河床泥沙的现象。据不完全统计资料表明，90年代西江干流挖沙达到249万立方米/年，北江干流达到338万立方米/年[1]，东江更是以超过1500万立方米/年的速度[2]。目前的采挖秩序比较混乱，没有规划，任意行走、任意泊位、挖坏一处，抛弃一处，没有明确的处罚规则也没有明确的限量规则，更没有采挖的条例界定[3]。大规模采砂活动对许多河道产生了巨大的影响。河道不但被挖沙船严重破坏，而且部分河堤、旱地和耕地也被破坏，并造成部分堤岸崩塌。

二、挖沙的影响

(一)采挖方式对河床演变规律的影响

采砂坑的存在易引起河床的溯源冲刷[4]。采砂是低于河床高程进行的，会产生一个变坡点，如图1[5]所示，变坡点会让河道坡度变陡，水势也会增加。在丰水期内，变坡点成为一个侵蚀河床的地方，并会通过水头下切不断转移到上游。这些过程将会冲刷大量河砂到下游，最后沉积在采沙坑内。包含大量泥沙的河水经过河道下游时，粗颗粒的河砂沉积在采砂坑内，细颗粒的泥沙被河水带走，然而这部分泥沙不能满足河水挟沙能力。因此，这种被称为“饥饿的水”[6]离开采砂坑后会冲刷下游河道，最后造成整个流域河床下降，这就是采砂造成的溯源冲刷。同时两端河岸也会随采砂而坍塌。采砂坑之间的砂埂不易稳定。采砂后将会在河床上留下大量大型的采砂坑。而且这些采砂坑挖掘较深，因而恢复困难，往往需要经过多个洪水期才能填平。

图1 采砂对河道的影响

(二)对潮汐的影响

1.沿程潮位变化

以珠江水系为例，图2-图5[7]分别表示西、北江干流在洪水条件下的沿程高水位和枯水条件下沿程低水位的变化情况。从图中可以看出在洪水情况下，2005年地形下计算的西、北江干流的沿程水面线较1990年地形下发生了比较明显的下降，但由于下游潮汐作用的增强，水位下降的幅度从上游至下游逐渐减小。同时西、北江干流沿程水面比降变缓，西江干流的水面比降从6.9cm/km减小到5.4cm/km，北江干流从8m/km减小到6.5m/km。河床高程降低、沿程水位比降变缓，将更加利于进潮，这样使得潮汐沿河道上溯、潮区界、潮流界及咸水界上移。

在枯水情况下，人工采沙的影响使得低水位也发生了变化，但变化幅度相对洪水高水位而言减小很多。这主要由于枯水期径流动力较弱而潮汐动力较强，潮区界影响范围较洪水时扩大，因此水位的变化主要受到潮流控制，潮流上溯的填充作用保证了航道内的水深，这在枯水期对维持通航条件是有利的。从图5中可以看出北江枯水期的低水位变化比较明显，这主要是由于在这一段河流河床高程比降较大，呈典型的山区性河流态势，潮区界不能上溯，潮流影响有限，水位随着河床的下切而降低。因此，在枯水期时，人工采沙对北江上游通航条件会产生一定的不利影响。

2.潮差变化

多年大规模的采沙活动增大了河道纳潮容积，使更多的潮水能够进入河道内，趋向于增强河道的潮汐动力。频繁的人工采沙改变了河道的形态，增加了纳潮的容积，使得潮汐的涨潮流量增加，同时落潮流量亦在网河内各河道重新分配。河床高程的显著降低，使得枯水期的水深明显增加，从而增大了潮波传播速度，潮汐动力范围作用向上沿伸。

(三)对通航的影响

东江下游河段系常年通航河流。由于近期大规模的人为采砂活动，使谭公庙附近以下河段航行条件大有改善，水深普遍超过3m。但是，由于采砂引起的河床剧烈变形，造成谭公庙至惠河高速公路桥约14km的河段出现航道水浅、流急、弯曲的连续浅段，成为惠州通往珠江三角洲的水运“瓶颈”，严重碍航。

(四)对行洪的影响

由于人工采沙较明显的改变了河道地形条件，使河床下切，从而增加了过水断面的面积，洪水情况下水位的大幅下降，降低了河道中的洪水位，对于防洪还是有一定好处的。

三、结语

大规模河流挖沙不仅极大的破坏了河流两岸的生态环境，而且还对航道产生了巨大的影响。在河道野蛮挖沙，河床结构被破坏，造成渗漏严重，导致水土流失。乱堆弃渣堵塞河道，过水面大大减小，溢洪能力就差，已危及到河道行洪安全。因此要严格控制无须的社会挖沙，这不仅是保证航道的正常通行，也是对生活在河流两岸的居民的负责任的表现。

[1]钱挹清.珠江三角洲河道无序采砂影响和管理措施[J].人民珠江.2004，(2):44-46

[2]贾良文，罗章仁，杨清书.大量采砂对东江下游及东江三角洲河床地形和潮汐动力的影响[J].地理学报.2006,61(9):985-994

[3]宋天宇.简述社会挖沙对航道的影响及应对措施[J].中小企业管理与科技,2011(10):89-90.

吴媛媛，湖北十堰，重庆交通大学，水利工程专业，水利灾害形成机理及防治。