摘 要：通過對(duì)撫河采砂河道演變趨勢(shì)分析及泥沙補(bǔ)給分析，提出撫河干流河段泥沙年補(bǔ)給量較少，河砂開采量應(yīng)結(jié)合河道現(xiàn)狀泥沙儲(chǔ)存量等因素綜合確定，切勿超量開采引起砂石資源枯竭。

關(guān)鍵詞：泥沙特征；演變趨勢(shì)；泥沙補(bǔ)給

撫河位于江西省東南部，是鄱陽(yáng)湖水系五大河流之一，主河道長(zhǎng)348km，流域面積16493km2[1]。撫河河道機(jī)械采砂始于上世紀(jì)80年代，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑砂石需求量不斷增加，河道采砂規(guī)模由小到大不斷擴(kuò)大。撫河的砂石資源是經(jīng)歷史沖刷堆積而成，經(jīng)多年砂石開采，撫河所剩砂石資源已相當(dāng)有限。

1 河道泥沙特征

撫河屬少沙河流，據(jù)李家渡水文站資料統(tǒng)計(jì)分析，多年平均含沙量為0.109kg/m3，多年平均懸移質(zhì)輸沙量為138.7×104t（推移質(zhì)輸沙量按占懸移質(zhì)輸沙量的15%估算，則多年平均推移質(zhì)輸沙量為20.8×104t，李家渡站多年平均總輸沙量為159.5×104t），懸移質(zhì)輸沙量最多的年份為1998年達(dá)352×104t，最少為1963年，輸沙量?jī)H26.1×104t。分時(shí)段統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：撫河2000-2010年平均輸沙量最小，為97.0×104t，其次為1960-1969年平均輸沙量為103.3×104t；最大為上世紀(jì)80年代，年平均輸沙量達(dá)174.5×104t。上世紀(jì)70年代前撫河干流河道輸沙量相對(duì)較小，之后河道輸沙量逐漸增加，至80年代達(dá)到最大，90年代后呈遞減的趨勢(shì)，主要是江西省實(shí)施水土保持重點(diǎn)治理和水土保持生態(tài)修復(fù)等一批水土保持防治工程，流域植被條件逐漸改善、水土流失減輕的結(jié)果。

撫河沙量年際年內(nèi)變化規(guī)律，與其徑流變化規(guī)律基本一致。一般是豐水年多沙，中水年中沙，枯水年少沙。泥沙年內(nèi)分布極不均勻，泥沙主要集中在4-9月，占年總量的83.9%，其中主汛期4-6月占69.1%。據(jù)李家渡站平均懸移質(zhì)顆粒級(jí)配資料分析，懸移質(zhì)最大粒徑小于1mm，為0.945mm，平均粒徑為0.059mm，中數(shù)粒徑為0.049mm，小于0.10mm粒徑懸移質(zhì)占90.7%。懸移質(zhì)級(jí)配成果見表1。

由于來沙量及時(shí)程分配不同，流態(tài)變化復(fù)雜，各河段水域地形差異大，使得泥沙淤積在平面上和高度上的分布都不同。來沙主要淤積在水網(wǎng)區(qū)的分支口、擴(kuò)散段和彎曲段凸岸以及入湖擴(kuò)散區(qū)。在水網(wǎng)區(qū)河道的淤積主要表現(xiàn)為中洲（心灘）、淺灘、邊灘等形態(tài)。

2 河道演變趨勢(shì)

撫河中下游干流河道沿岸山丘多具風(fēng)化的紅砂巖，水土流失相對(duì)嚴(yán)重，河床高低不平，河道縱向、橫向變形較不定。但隨著上游來水來沙的相對(duì)平穩(wěn)以及廖坊水庫(kù)攔沙作用，對(duì)河道采砂深度和采砂總量的控制以及水文周期性變化和人類活動(dòng)的影響，受地質(zhì)邊界條件和兩岸圩堤的控制作用，河道縱向變形的幅度將較為平緩和趨穩(wěn)，加上沿岸堤防的加高加固，地區(qū)的防洪能力不斷提高，從而使得河道的平面形態(tài)基本趨于穩(wěn)定，將河床演變約束在河道范圍內(nèi)，河床發(fā)生縱向變化較橫向變化要大，但不會(huì)發(fā)生劇烈的變化（除2010年廖家灣沖刷較嚴(yán)重外），未來河道演變趨勢(shì)遵循這一規(guī)律。

20世紀(jì)50年代興建了焦石攔河壩形成水庫(kù)，造成焦石壩上游河段排沙不暢、泥沙淤積、河床升高。但經(jīng)過數(shù)十年的運(yùn)行，焦石壩上游河段河道已趨于動(dòng)態(tài)平衡，目前河床基本穩(wěn)定。在河流上修建水庫(kù)，將改變天然河流的水沙條件，并打破河床形態(tài)的相對(duì)平衡狀態(tài)。水庫(kù)水位的抬高，壩前侵蝕基準(zhǔn)面的變化，下泄泥沙數(shù)量的減少，對(duì)庫(kù)區(qū)、壩區(qū)及壩下游河床演變帶來一系列影響。

在水庫(kù)壩址下游河床將發(fā)生兩種不同類型的沖刷，一是在樞紐下游較長(zhǎng)河段上（一般在數(shù)十公里以上）普遍發(fā)生的一般沖刷，二是在樞紐下游附近較短河段內(nèi)（一般在數(shù)十米至數(shù)百米之間）發(fā)生的局部沖刷。

在樞紐下泄清水的條件下，壩址下游河床將發(fā)生自上而下的普遍沖刷；當(dāng)水庫(kù)淤滿后下泄渾水時(shí)，將發(fā)生自上而下的普遍回淤，這是樞紐下游河床演變的普遍現(xiàn)象。

樞紐下游河道的一般沖刷是自上而下逐漸發(fā)展的，距壩址愈近沖刷強(qiáng)度愈大，反之愈小。下泄流量大，沖刷能力強(qiáng)，沖刷距離長(zhǎng)；卵石夾沙河床，其沖刷發(fā)展迅速；細(xì)沙組成的河床，其開始階段的沖刷過程也很迅速，之后逐漸變緩，直至達(dá)到起動(dòng)平衡為止。

水庫(kù)蓄水以后，下游河道的含沙量會(huì)明顯降低。而壩址下游河道的沖刷，將引起河床的粗化，下游河床為卵石夾沙量，粗化過程十分迅速，在沖刷過程中，沙粒被沖走，卵石逐漸覆蓋于床面，形成抗沖粗化層；河床為細(xì)沙時(shí)，其粗化過程與卵石夾沙河床不同，其粗化過程是在沖刷過程中因懸移質(zhì)泥沙和床沙的交換而逐年完成的。

水利樞紐下游河床的一般沖刷，將使河床斷面形態(tài)及縱比降同時(shí)進(jìn)行調(diào)整。就斷面形態(tài)而言，視河床組成的不同，沖刷發(fā)展過程存在著下切、展寬、下切與展寬同時(shí)進(jìn)行等情況。在河道斷面形態(tài)調(diào)整的同時(shí)，縱比降也相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。由于水庫(kù)長(zhǎng)期下泄清水，改變了下游河道的來水來沙過程，導(dǎo)致河床斷面形態(tài)、河床比降及河床組成的重新調(diào)整，下游河道的河型也將發(fā)生轉(zhuǎn)化。工程建成后水沙條件的變化是有利于下游河道朝著較穩(wěn)定的方向發(fā)展的，流量過程的調(diào)平和比降的平緩，將使河道的輸沙強(qiáng)度減弱，樞紐下泄沙量的減少，將使下游河道由堆積抬高轉(zhuǎn)化為侵蝕下切；灘槽高差的加大和床沙的粗化，將增強(qiáng)河床的抗沖能力，這有利于削弱河床演變強(qiáng)度。

3 河道泥沙補(bǔ)給

撫河干流泥沙由上游河流以及兩岸直接匯入干流的一級(jí)支流來沙補(bǔ)給。根據(jù)水文站泥沙測(cè)驗(yàn)情況，撫河干流泥沙（懸移質(zhì)，下同）控制站有南城站、廖家灣站和李家渡站，最大支流臨水有婁家村站。采用分段估算撫河干流各河段內(nèi)的泥沙淤積量。

河段泥沙淤積量為河段泥沙流入量減去流出量。泥沙流入量由上游控制站泥沙流入量和區(qū)間面積（上游控制站至河段出口斷面區(qū)間面積）泥沙流入量?jī)刹糠纸M成，上游控制站泥沙流入量由實(shí)測(cè)資料確定，區(qū)間面積泥沙流入量按輸沙模數(shù)估算。河段泥沙流出量采用河段出口斷面（控制站）的實(shí)測(cè)成果，李家渡站以下河段泥沙部分淤積在入湖尾閭河道，部分淤積在鄱陽(yáng)湖區(qū)，部分經(jīng)鄱陽(yáng)湖帶入長(zhǎng)江，考慮到入湖河道流速較緩，大部分河道來沙將沉積在尾閭河道及入湖三角洲上，結(jié)合以往分析成果，下游尾閭河道按泥沙淤積率0.40估算李家渡下游河段泥沙年淤積量。經(jīng)估算，各河段泥沙平均年淤積量（包括懸移質(zhì)和推移質(zhì)，推移質(zhì)按懸移質(zhì)的15-25%計(jì)），河段多年平均年總淤積量約為136.0×104t。由于泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律的復(fù)雜性以及推移質(zhì)泥沙觀測(cè)資料的缺乏，上述估算成果存在一定的不確定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)河道演變趨勢(shì)分析和泥沙補(bǔ)給分析，撫河干流河段泥沙年補(bǔ)給量較少，河砂開采應(yīng)結(jié)合河道現(xiàn)狀泥沙儲(chǔ)存量及有利于河道清淤疏浚等因素綜合確定，切勿超量開采引起砂石資源枯竭。

參考文獻(xiàn)

[1]江西省水利廳.江西河湖大典[R].南昌：江西省水利廳，2009.

[2]江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院.江西省撫河中下游河道采砂規(guī)劃[R].南昌：江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，2013.