嫩江干流富?？h段河道砂石供需分析

賀石良,陳百鳴,梁春武

(1.松遼水利委員會流域規(guī)劃與政策研究中心,長春 130021;2.富?？h水利工程總站,黑龍江 富裕 161299)

1 流域概況

嫩江為松花江北源,發(fā)源于大興安嶺伊勒呼里山南麓,在肇源縣三岔河附近與第二松花江匯合后,流入松花江干流。嫩江河道全長1370km,流域面積29.85萬km2。嫩江自北向南流經(jīng)黑龍江省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、吉林省,右岸納入多布庫爾河、甘河、諾敏河、阿倫河、音河、雅魯河、綽爾河及洮兒河等支流;左岸有門魯河、科洛河、訥謨爾河、烏裕爾河、雙陽河等支流匯入。

嫩江屬于少沙河流,在尼爾基水庫以下進(jìn)入平原地區(qū),兩岸灘地延展很寬,河道有很好的自然蓄洪的能力,區(qū)間產(chǎn)沙較少。尼爾基水庫修建后,泥沙主要來自右岸的諾敏河、雅魯河、洮兒河等支流,左岸訥漠爾河和烏裕爾河兩條支流流經(jīng)平原沼澤地帶,產(chǎn)沙量極少。受尼爾基水庫攔蓄影響,尼爾基下游江橋以上段泥沙補(bǔ)給量較少,嫩江干流富裕縣段河道砂石以開采歷史儲量為主。

由于嫩江泥沙測驗(yàn)資料數(shù)量較少且不連續(xù),目前僅江橋站和大賚站具有較長的泥沙監(jiān)測資料系列。現(xiàn)有的泥沙資料大多是在解放后實(shí)測的。根據(jù)水文站資料統(tǒng)計(jì),受流域內(nèi)地形地貌、氣象、水文等自然條件的影響,年輸沙模數(shù)分布呈現(xiàn)出東南部大、西北部小;丘陵區(qū)大、山區(qū)和平原區(qū)小的特點(diǎn)。嫩江主要控制站月均輸沙量及年內(nèi)分配情況如圖1所示。

圖1 嫩江主要控制站月均輸沙量及年內(nèi)分配圖

富?？h位于中國黑龍江省西部,嫩江中游左岸,地處E123°58′36″～125°2′42″、N47°18′26″～48°1′29″之間。該縣南與齊齊哈爾市龍沙區(qū)、大慶市林甸縣相鄰,東與依安縣接壤,西與梅里斯區(qū)、甘南縣隔江相望,北與訥河市相連。富?？h境內(nèi)流經(jīng)的河流主要有嫩江和烏裕爾河,其中嫩江沿西部縣界自北向南流出。

富?？h地處松嫩平原由漫崗向平原的過渡地段,地形北高南低,東高西低,海拔高度在146.2～224.3m之間。該縣境內(nèi)嫩江干流長91km,流經(jīng)富?？h友誼鄉(xiāng)、塔哈鎮(zhèn)。嫩江干流富?？h段江道平緩寬闊,最大寬度達(dá)14.4km。灘地上沙洲、汊河較多,主要有塔哈河、烏雙河、昆頓河、老北江、馬腸河等。

2 富?？h砂石資源

砂石是一種基礎(chǔ)性建筑材料,在水利領(lǐng)域常應(yīng)用于大型混凝土結(jié)構(gòu)如水壩、水閘、泵站等;在房建和市政工程中,是應(yīng)用最廣泛的基建材料之一;在交通工程,常作為基床的組成部分。富?？h泥沙廣泛應(yīng)用于各基建領(lǐng)域,如鐵路、公路、房建、水利等。

嫩江干流河段巖性以砂、細(xì)礫及砂礫石為主,礫主要以原巖碎塊為主,磨圓一般—較好,砂主要為長石、石英,自上游向下游粒徑逐漸變細(xì),由粗砂過渡為中粗砂、中細(xì)砂、細(xì)砂,結(jié)構(gòu)稍密—密實(shí)。在尼爾基水庫以下河道砂石粒徑主要為中粗砂、細(xì)砂,其中富?？h段主要為中粗砂,砂石級配良好,可以廣泛應(yīng)用于基建領(lǐng)域,用于制作混凝土構(gòu)件、各種道路的基層、房屋基礎(chǔ)、建筑用沙、水利工程用沙等。

黑龍江省富?？h嫩江干流河道砂石儲量豐富,是黑龍江省砂質(zhì)最好,儲量最大的砂石供應(yīng)地。據(jù)估算,河道內(nèi)砂石歷史儲量為13.24億t?！端苫ń?、遼河重要河段河道采砂管理規(guī)劃(2021—2025年)》中規(guī)劃期嫩江干流黑龍江省規(guī)劃采砂控制總量為1409.60萬t,富?？h規(guī)劃采砂控制總量為1131.88萬t,占比80.3%。

富裕縣嫩江干流江段為縱向穩(wěn)定、橫向欠穩(wěn)定的分汊型河道,受兩側(cè)堤防的約束及上游尼爾基水庫調(diào)蓄影響,主河槽在堤防內(nèi)擺動,河勢相對較為穩(wěn)定。

1999—2021年經(jīng)歷了一個(gè)枯水～豐水時(shí)段,通過對比分析河道大斷面測量成果,1999—2021年富?？h嫩江干流段河道沖淤變化以主河槽局部沖淤演變?yōu)橹?江汊、灘地以淤積為主。

在尼爾基水庫調(diào)蓄情況下,河道可以保持相對穩(wěn)定的流量,未來富?？h嫩江干流段河勢將保持穩(wěn)定狀態(tài),主河槽局部有沖淤變化,相對穩(wěn)定,灘地在大水年份呈淤積趨勢。

富裕縣一砂、二砂等國有企業(yè)建有鐵路專用線,裝卸方便,多來年已經(jīng)與齊齊哈爾市、大慶市等周邊地區(qū)形成較為穩(wěn)定的供銷渠道。

3 富?？h周邊經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展要求

3.1 齊齊哈爾市

齊齊哈爾,別稱鶴城,是黑龍江省的地級市,也是國務(wù)院確定的全國重要的工業(yè)基地、黑龍江西部中心城市和東北地區(qū)重要的商品糧基地。根據(jù)2022年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),齊齊哈爾市的總?cè)丝跒?16.5萬人,生產(chǎn)總值為1318.0億元,比上年增長了4.2%。

在《2023年齊齊哈爾市政府工作報(bào)告》中,市政府提出了2023年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo):全市地區(qū)生產(chǎn)總值預(yù)計(jì)增長6.5%,規(guī)上工業(yè)增加值預(yù)計(jì)增長10%,固定資產(chǎn)投資預(yù)計(jì)增長10%,社會消費(fèi)品零售總額預(yù)計(jì)增長6%,公共財(cái)政預(yù)算收入預(yù)計(jì)增長6%,城鄉(xiāng)居民人均可支配收入分別預(yù)計(jì)增長6%和6.5%。

齊齊哈爾市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃以穩(wěn)健和理性為主導(dǎo),注重經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量和可持續(xù)性。這些目標(biāo)充分體現(xiàn)了齊齊哈爾市政府對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高度重視,同時(shí)也反映了齊齊哈爾市在建設(shè)現(xiàn)代化城市和提高人民生活水平方面的堅(jiān)定決心。

3.2 大慶市

大慶市,別稱油城,黑龍江省轄地級市、II型大城市,國務(wù)院批復(fù)確定的國家重要的石油生產(chǎn)和石化工業(yè)基地、黑龍江西部重要的區(qū)域性中心城市。2022年,大慶市總?cè)丝跒?69萬人,生產(chǎn)總值2988.6億元,同比下降0.3%。在《2023年大慶市政府工作報(bào)告》中,提出2023年大慶市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展主要預(yù)期目標(biāo)是:地區(qū)生產(chǎn)總值增長6%左右,規(guī)上工業(yè)增加值增長5%左右,固定資產(chǎn)投資增長8%以上,城鎮(zhèn)調(diào)查失業(yè)率控制在6%以下,一般公共預(yù)算收入增長5%左右,城鄉(xiāng)居民收入增長與經(jīng)濟(jì)增長基本同步。

大慶市,黑龍江省轄地級市、II型大城市,別稱油城。根據(jù)國務(wù)院批復(fù),大慶市是國家重要的石油生產(chǎn)和石化工業(yè)基地,也是黑龍江西部重要的區(qū)域性中心城市。在2022年,大慶市的總?cè)丝谶_(dá)到269萬人,生產(chǎn)總值為2988.6億元,同比下降0.3%。

在2023年大慶市政府工作報(bào)告中,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展主要預(yù)期目標(biāo)是:地區(qū)生產(chǎn)總值增長6%左右,規(guī)上工業(yè)增加值增長5%左右,固定資產(chǎn)投資增長8%以上,城鎮(zhèn)調(diào)查失業(yè)率控制在6%以下,一般公共預(yù)算收入增長5%左右,城鄉(xiāng)居民收入增長與經(jīng)濟(jì)增長基本同步。大慶市將繼續(xù)發(fā)揮其作為國家重要的石油生產(chǎn)和石化工業(yè)基地的作用,深化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,推動轉(zhuǎn)型升級。同時(shí),市政府將加大對新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的扶持力度,促進(jìn)全市經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展。

在城市建設(shè)方面,大慶市將進(jìn)一步完善城市基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)設(shè)施,提升城市品質(zhì)和形象。市政府還將加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè),推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。大慶市將在保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),注重社會建設(shè)和民生改善,努力實(shí)現(xiàn)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

齊齊哈爾市與大慶市的經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)高速發(fā)展,導(dǎo)致對砂石的需求量逐漸增大。盡管嫩江干流齊齊哈爾市區(qū)和訥河市區(qū)段已規(guī)劃了砂場,但其僅能供應(yīng)不到20%的砂石需求,而富?？h卻能提供80%的砂石量。與其他縣區(qū)相比,富?？h的砂石資源具有顯著優(yōu)勢,其稟賦優(yōu)良。除了嫩江干流外,附近北安縣烏裕爾河也規(guī)劃有部分可采區(qū),但砂石量較小,并且距離齊齊哈爾市、大慶市較遠(yuǎn)。

4 富?？h砂石供需分析

經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展與基建工程同步發(fā)展,齊齊哈爾市和大慶市的水泥產(chǎn)量變化也反映了近年來的經(jīng)濟(jì)增長趨勢。在水泥使用過程中,通常需要與砂(石)混合使用,而河道采砂與其他砂石利用方式相比具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。作為建筑材料,河道砂石主要用于生產(chǎn)混凝土,而在混凝土生產(chǎn)中,水泥與砂石存在一定的配合比。因此,根據(jù)齊齊哈爾市和大慶市近幾年的水泥用量,可以估算出相應(yīng)的砂石消耗量,從而得出建筑材料砂石的需求量[1-2]。

參考《水利建筑工程概算定額》水泥和砂石的質(zhì)量關(guān)系,水泥和砂石質(zhì)量配比系數(shù)為1∶1.14～1∶3.94,混凝土強(qiáng)度等級越高,配比系數(shù)越低。黑龍江省內(nèi)交通工程的砂石占比通常較大(墊層混凝土),水利、建筑行業(yè)常用的為C20混凝土,按照C20混凝土選定水泥和砂石質(zhì)量配比系數(shù)為1∶2.1。

2017—2021年齊齊哈爾市、大慶市年均水泥需求量約為471萬t,用于混凝土生產(chǎn)的砂石消耗量約為989萬t。為了維持齊齊哈爾市、大慶市地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長,砂石的需求量未來每年按5%的增率,按此速率估算2023—2025年齊齊哈爾市、大慶市總需砂量約為3271萬t,年均合計(jì)砂石需求量約為1090萬t。齊齊齊哈爾市、大慶市水泥用量估算砂石需求量計(jì)算成果見表1。

按照嫩江干流80%砂石占比來自于富?？h段,未來2023—2025年齊齊哈爾市、大慶市對富?？h砂石的需求量約為872萬t/a,《松花江、遼河重要河段河道采砂管理規(guī)劃(2021—2025年)》確定的年度采砂控制量為226.36萬t/a,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足砂石需求。

表1 齊齊哈爾市、大慶市水泥用量估算砂石需求量 萬t

5 結(jié)論與建議

鑒于水泥、砂石等生產(chǎn)資料的流動性,砂石資源開采后可以堆放在河道外并集中利用,各地區(qū)之間的流轉(zhuǎn)速度較快,因此根據(jù)市場需求進(jìn)行估算砂石需求只能作為供需分析的一項(xiàng)參考。根據(jù)嫩江干流富?？h段的砂石需求量大于供給量的情況,建議嫩江干流結(jié)合河道治理工程開展清淤疏浚工作,并明確河道治理的標(biāo)準(zhǔn)和任務(wù)?？傮w布局需要結(jié)合防洪規(guī)劃、水網(wǎng)規(guī)劃等進(jìn)行分析,同時(shí)結(jié)合采砂規(guī)劃提出采砂控制條件及監(jiān)督管理要求。此外,積極探索水庫淤積砂開發(fā)與綜合利用方式,以實(shí)現(xiàn)釋放水庫庫容、增加砂石供應(yīng)的雙贏。