汶河砂资源分布及特征

■付大庆 宋华君 解玉凤

(1潍坊市水利建筑设计研究院山东潍坊261205；2潍坊市建筑设计研究院有限责任公司山东潍坊261031)

汶河砂资源分布及特征

■付大庆1宋华君2解玉凤2

(1潍坊市水利建筑设计研究院山东潍坊261205；2潍坊市建筑设计研究院有限责任公司山东潍坊261031)

汶河因滥采乱掘，出现不同程度的河道变形，进行采砂规划与保护性开采已迫在眉睫。通过野外地质测绘并在勘探及试验的基础上，对市管汶河河段进行了分段砂资源分析与评价。得出：（1）洛村漫水桥～高崖水库上游河野桥段：未采砂。岩性主要是粗砂、砾砂。河漫滩厚8m～9m，左滩宽达近1000m，下伏砂岩；河床厚4m～5.5m，宽度30m～80m，下伏砂岩。（2）高崖水库大坝～牟山水库上游于家水西漫水桥段：采砂严重～极严重，岩性主要是粗砂、砾砂。河漫滩厚度基本大于9m；河床厚度不均，高崖水库大坝附近基本采没，均厚小于1m，大盛桥附近～于家水西漫水桥附近均厚5～6m。（3）牟山水库大坝～张排砌石坝段：系湿地公园。（4）张排砌石坝～潍河入汇处段：除铁路桥下游～潍河入汇处采砂不严重外，其它河段采砂严重～极严重。岩性主要是粗砂。河漫滩均厚达10m左右，夹粉质壤土夹层；河床采砂极严重，厚度不均，宽度100m左右，岩性主要为粗砂、中砂，下伏粉质壤土。

汶河 砂资源分布 砂资源特征

河道砂砾石层是河床与河漫滩的重要沉积物，河砂资源(以下简称砂资源)是重要的天然建筑材料。

建国以来，河道上修建了大量的拦蓄水建筑物，加之近几十年来潍坊市降雨量偏少，又由于厂矿企业生产及城镇居民生活用水仅限于取地表水。

因此，众多河流基本处于干涸状态，甚至常年断流，破坏了天然河道的砂砾石淤积-冲刷(开采)平衡。汶河就是一条典型的断流河流。

经过10多年来的滥采乱掘砂资源，汶河河道出现不同程度的变形，进行采砂规划与保护性开采已迫在眉睫。该河是目前山东省第一条为编制采砂规划而进行全河段砂资源评价的河流。对山东省其它大中型河流的采砂规划编制、甚至我国其它北方河流具有重要的借鉴意义。

1 流域地质概况

汶河发源于临朐县沂山玉皇顶南麓，流经临朐、昌乐两县入安丘市域，于坊子区黄旗堡镇东北角夹河套村东北汇入潍河，全长107.5km，流域面积1706km2。

潍坊市管河段自高崖水库兴利水位处的洛村漫水桥至潍河入汇处，全长81.8km。

流域内地形自西南向东北由高变低，池子村北～凌河镇附近属丘陵区，河流下蚀侧蚀作用弱，形成低缓的丘陵地貌，总体流向自南西流向北东。

池子村～高崖水库段，河势较稳定，左阶地发育，宽300m～1000m，右侧为山体；高崖水库～凌河镇附近，阶地发育，左侧宽达1000m～3000m，右侧宽800m～3000m。

区内最高山为留山，高程441.9m 鄌郚，最低山为 镇东的大崖埠顶，高程216.9m，高差225.0m.凌河镇附近～潍河入汇处属平原区，河势稳定，流向呈SW-NE走向，区内最低点为夹河套村北汶河右岸，高程21.0m，高差195.9m。

沿河两侧第四系发育，分布于现代河床、阶地及山前冲洪积平原，丘陵区主要为晚更新统大站组与全新统临沂组、沂河组，平原区主要为全新统临沂组与沂河组。基岩主要为白垩系王氏群林家庄组与大盛群田家楼组、田家楼组。

2 砂资源来源

汶河流域内沉积物来源主要受新构造运动与岩性的影响。新构造运动差异较大，凌河镇以上河段属强隆起区，发生显著的差异性升降运动和水平运动，同时进入河流发育和切割阶段及导致水系扭曲，大关镇小关村附近以上河段山锋尖锐，河谷呈“V”形，河床强烈下切，山间漂石发育，阶地发育，河床窄，坡降大，水流湍急；凌河镇～潍河入汇段，尤其G206国道以东河段，河床较宽流水散乱，边滩心滩发育，河床坡降小，水流缓慢。属拗陷区，接受河流上游切割碎屑物的沉积。

新近纪的地貌特征为侵蚀堆积型，新近纪的中新世以后表现为整体的阶段性缓慢隆起。

第四纪以来主要继承中新世以后的地形、地貌特征，显现为剥蚀堆积型地貌，晚更新世至全新世地壳趋于稳定，发育了河流阶地及河床、河漫滩的较厚堆积。

汶河水系总体以北东向为主，水系自然弯曲者少，多为构造扭曲或追踪不同方位的断裂而弯转。

新构造运动，尤其晚更新世以来,汶河河谷主要沉积了沂河组、临沂组与大站组。

前两组为全新统，主要分布于现代河床与高、低漫滩，构成现代河道的主要堆积物，后一组为晚更新统，主要分布于汶河阶地。

汶河及其支流普遍发育二级阶地，第一级为冲洪积阶地，第二级为侵蚀阶地，高程分别为60m和80m。

汶河河流泥沙主要来源于两个方面：

一是流域地表的侵蚀；

二是上游河床的冲刷。

表1 汶河流域岩性

表2 砂资源分布

表3 砂资源颗粒特征

归根结底，河流泥沙是流域地表侵蚀的产物。

流域地表的侵蚀程度，与气候、土壤、植被、地形地貌及人类活动等因素有关。

降水形成的地面泾流，侵蚀流域地表，造成水土流失，携带大量泥沙直下江河。特别是高崖水库上游及支流的山区河段，遇到暴雨、大暴雨容易引发山洪、滑坡、泥石流等地质灾害，都可能导致大量泥沙在短时间内急聚河道，严重时，巨大的堰塞体堵江断流形成堰塞湖。

河道水流在奔向下游的过程中，沿程会冲刷当地河床、河岸及向源侵蚀。

从上游河床冲刷下来的这部分泥沙，随同流域地表侵蚀而来的泥沙一道，构成河流输移泥沙的总体。

天然河流中的泥沙，按其是否运动分为静止和运动两大类。

组成河床静止不动的泥沙称为泥沙。

运动的泥沙又分为推移质和悬移质两大类，两者共同构成河流输沙的总体。

推移质又称底沙，指沿河床附近滚动、滑动或跳跃运动的泥沙。

推移质泥沙的运动特征是：在水流的推动下，走走停停，时快时慢，运动速度远慢于水流；颗粒越大，停的时间越长，走的时间越短，运动的速度越慢。

推移质的运动状态完全取决于当地的水流条件。

悬移质简称悬沙，是随水流浮游前进的泥沙。这种泥沙的运动有赖于水流中的紊动涡漩所挟持，在整个水体空间里自由运动，时升时降，其运动状态具有随机性质，运动速度与水流流速基本相同。

天然河流中运动的两类泥沙，从输移总量说来，悬移质占江河输沙的绝大部分，推移质只占总输沙量中的极小部分。汶河高崖水库以上的山区河段更是如此。在河流蚀山造原的历史进程中，悬移质在数量上起着极为重要的作用。

泥沙来源是河流上游或两岸的滩地冲刷挟带的悬移质推移质的沉积以及过去长期沉积形成的滩地。

径流与泥沙二者之间密切相关，由于上游修建了数座大中型水库，致汶河径流量锐减，部分河段甚至断流，造成上游泥沙很难被冲刷到下游，同时河道中建坝以及其他蓄水设施也影响了河流中泥沙的运移。

根据流域内岩性及砂砾来源，汶河自源头～潍河入汇处可分为三段(表1)。段2主要流经丘陵区、平原区，段3主要流经平原区。

自汶河成形～文化期，属前全新世，无人类活动，并经历数次暖(冰)期，岩性中的安山岩全风化物主要成土状；砂岩、细砂岩虽可作为河流沙砾母岩，因粒度较小，基本沉积在下游，即现今G206国道以东河段。

文化期～现今，流域内表部风化成土状的基岩基本全被耕植，植被发育，水土保持较好，成为安丘市现代农业示范区，基本已无砂砾来源。段1流经的地区侵入岩发育，属鲁西构造岩浆区，冷却的岩浆形成的花岗岩类成为河流沙砾的主要来源。

3 砂资源分布

根据区域地质调查与涉河建筑物分布，将汶河分成15段 (表2)，分段评价左河漫滩、右河漫滩与河床的砂资源分布。

4 砂资源颗粒特征

在分段评价砂资源分布的基础上，各段的砂资源颗粒特征见表3。

河床由于普遍采砂严重、极严重，为保护河床，只进行砂资源岩性评价。

5 结论

（1）洛村漫水桥～高崖水库上游河野桥段：未采砂。岩性主要是粗砂、砾砂。河漫滩厚8m～9m，左滩宽达近1000m，下伏砂岩；河床厚4m～5.5m，宽度30m～80m，下伏砂岩。

（2）高崖水库大坝～牟山水库上游于家水西漫水桥段：采砂严重～极严重，岩性主要是粗砂、砾砂。河漫滩厚度基本大于9m；河床厚度不均，高崖水库大坝附近基本采没，均厚小于1m，大盛桥附近～于家水西漫水桥附近均厚5～6m。

（3）牟山水库大坝～张排砌石坝段：系湿地公园。

（4）张排砌石坝～潍河入汇处段：除铁路桥下游～潍河入汇处采砂不严重外，其它河段采砂严重～极严重。岩性主要是粗砂。河漫滩均厚达10m左右，夹粉质壤土夹层；河床采砂极严重，厚度不均，宽度100m左右，岩性主要为粗砂、中砂，下伏粉质壤土。

P624[文献码]B

1000-405X（2016）-5-16-4

付大庆（1974～），男，硕士，高级工程师，研究方向为地质、岩土、土 (水)工结构。