牡丹江干流河道特性与采砂规划研究

孙 雷，李 杰

(1.哈尔滨水文局，哈尔滨 157000;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

0 引言

牡丹江位于黑龙江省东南部，为松花江右岸一级支流，发源于吉林省长白山牡丹岭。牡丹江全长725 km，平均比降1.39‰，流域总面积为37 600 km2。全流域植被情况较好，与其他西部流域比泥沙相对少，牡丹江历史埋藏储砂量大，但年泥沙补给量少。随着流域内经济的快速发展，东北老工业基地建设、市政工程建设和新农村建设的稳步推进，各类砂石料的需求量陡增，在可观经济利益的驱动下，开采砂石的规模和范围迅速扩大、拓展，无序采砂现象十分严重，因此迫切需要对牡丹江干流河道进行系统、全面的采砂管理规划，以更好地指导采砂活动科学、有序地开展［1～5］。

1 牡丹江干流河道特性

1.1 河道形态特性

牡丹江为山区性河流，穿流在张广才岭与老爷岭之间的条形谷地中，地形起伏较大，上游河谷狭小，下游河谷呈“U”字形，宽度一般在400～500m左右，沿程纳入的主要支流有7条，牡丹江市以上有沙河、珠尔多河、蛤蟆河、海浪河。牡丹江市以下有虎林河、三道河、乌斯浑河。由于牡丹江流域形状呈狭长形，故多数支流短而水流急。

牡丹江流域现有水文站19处，水位站22处，牡丹江干流上有石头站、牡丹江站、花脸沟站和长江屯站;本文对4个测站进行审查，经审查，测验精度均满足要求。

本次规划对牡丹江干流的石头、牡丹江、花脸沟和长江屯4个水文站的进行了统计分析，采用的还原后天然系列为1956—2008年。牡丹江主要控制站径流成果表，见表1。由表1可知，牡丹江流域多年平均径流量上下游变化不大，年径流深在 227～267 mm，经算年径流的变差系数不大，在0.30 ～0.40。

表1 牡丹江主要控制站径流成果表

根据各站年内分配成果可见，牡丹江干流径流年内分配较为均匀，最小月占全年的2.3%，最大月占全年的22.9%，夏季径流相对大些，6—9月径流量约占全年的 52% ～ 62.7%，牡丹江主要控制站径流量年内分配成果表，见表2。

表2 牡丹江主要控制站径流量年内分配成果表 亿m3

1.2 河道演变

根据牡丹江干流镜泊湖以下20世纪60年代和90年代套绘河势图分析，牡丹江干流河势总体基本稳定，河流从平面形态变化上没有明显改变，河道断面基本稳定，变化很小。由于在牡丹江干流及主要支流上修建了控制性工程，对牡丹江干流河道演变有一定的抑制作用。虽然牡丹江干流河势总体基本稳定，河道平面变化较小，但在局部河段，主要是分汊型河道，发生一定冲淤变化。

1.3 河道泥沙概况

本次通过对牡丹江站、花脸沟及大盘道三站的含沙量和输沙量进行了统计分析，资料采用了有资料以来至2008年系列，分析计算了各站的多年平均输沙量、平均含沙量以及最大最小输沙量和含沙量，并根据各站历年逐月输沙量系列计算出各站的输沙量年内分配，成果见表3、表4。

表3 牡丹江主要控制站泥沙成果表

表4 牡丹江主要控制站输沙量年内分配成果表 万t

2 河道采砂现状及存在的主要问题

2.1 采砂现状

牡丹江流经宁安市、牡丹江市、海林市、林口县、依兰县境内长419 km，现有采砂场35处，年度批准开采量为113.25万t，年度采砂总量103.88万t。2009年度采砂基本情况统计见表5。

2.2 存在的主要问题

1)采砂规划编制工作滞后

黑龙江省的河道采砂规划开始于2003年，但是迄今为止，牡丹江干流沿岸各市县河道采砂均由各市县水行政部门自行确定，没有系统地、全面地编制过河道采砂规划。

2)无序采砂，非法采砂现象严重。

盲目开采、非法盗采、强采十分猖獗，使河道局部超采现象比较严重。

表5 牡丹江流域各市县现状采砂表

3)主要环境问题

河道砂石资源是河流生态环境的重要组成部分，无序开采河道砂石资源使河道涵养水源的能力逐渐下降，破坏了河流底栖生物生存环境，影响了河道生态系统的平衡，使河流生态环境质量和渔业资源量不断下降。

3 采砂规划的原则与分配

3.1 规划原则

采砂规划的原则为:①坚持维护河势稳定，保障防洪、通航、供水和水环境安全的原则;②坚持科学发展，可持续发展的原则;③坚持全面、协调、统筹兼顾的原则;④坚持总量控制、分年实施的原则;⑤坚持突出重点、兼顾一般的原则。

3.2 采砂总量控制与分配规划

本次规划以各市县现状调查年度实际采砂量为基础，以十二五期间当地社会经济发展需求为目标，参考近几年河道采砂规模，综合河道最大年度允许开采量，适当考虑河道采砂的可持续开采，确定规划期内采砂总量和年度开采总量。

通过以河流悬移质泥沙补给为主补给量计算，规划河段每年泥沙补给量63.43万t，说明牡丹江河道泥沙年补给量有限，无法满足年度用砂需求。砂石开采主要以历史储量为主，作为年度采砂总量控制指标。年度采砂控制量及分配见表6。

表6 年度采砂控制总量及分配规划表

本次规划河道长404 km，从黑龙江省境内的牡丹江干流镜泊湖电站下游五七大桥(以下简称牡丹江干流镜泊湖)至牡丹江干流入松花江口。

由表6可知，规划河道长度宁安市为95 km，牡丹江市56 km、海林市114 km、林口县65 km、依兰县74 km;其中可采河段长度分别为51 km、12.2km、6.8km、32km、42km。

通过以历史埋藏储量砂石为主补给量分析计算，由表6可知，牡丹江干流砂石历史储量为10 110万t，年度允许最大可开采储砂量248.2 t，同时考虑河道采砂的可持续性，因此牡丹江河道规划年度控制开采总量为105万t，各市县可采区年度控制开采量分配规划:宁安市45万 t、牡丹江市9万t、海林市8万 t、林口县16万 t、依兰县27万 t。

4 结论

本文通过河道演变研究及泥沙补给分析表明，牡丹江干流属山区性河流，中下游输沙量偏小，总体冲淤平衡，现有水文站的实测输沙量资料统计表明，河道悬移质输沙量和推移质输沙量中的沉积量很少，年度采砂量的需求来源于河道砂石历史埋藏储量。本文通过对牡丹江采砂进行系统、科学规划后，合理布局采砂区，使采砂活动和河道稳定、生态环境、经济社会相协调相统一。

［1］李峻.论河道采砂与控制的对立统一［J］.中国水利，2006(6):29－33.

［2］吴富平.呼兰河干流河道特性与采砂规划研究［J］.中国农村水利水电，2005(9):18－21..

［3］周艳坤.河道采砂管理初探［J］.河北水利，2002(5):68－72.

［4］李峻，吴志广.江砂控制开采与合理利用［J］.中国水利，2003(10):92－95.