松辽流域江河重要河道采砂控制指标体系研究与实践
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

2.4 河道基本情况

在研究总长度为4133km的河道中,堤防长度为4823.02km,险工险段长度为625.88km,护岸长度为576.87km,其他工程措施治理长度为836.96km。

2.4.1 嫩江

1.地形、地貌、地质

根据嫩江流域的地貌和河谷特征,将嫩江干流分为上、中、下游3段。本次研究范围属嫩江下游段,主要为广阔的平原,河道蜿蜒曲折,沙滩、沙洲、江汊多。河道多呈网状,两岸滩地宽阔,最宽处可逾10km,最大水深5.5~7.4m。齐齐哈尔市以上平均坡降0.2‰~1‰,齐齐哈尔市以下为0.04‰~0.1‰,主槽水面宽300~400m,水深3~4m。

嫩江研究范围地处冲积河谷平原地带,河水自西向东奔流,河谷区地貌主要为冲洪积地形。一级阶地和高、低河漫滩发育,地形平缓,河谷开阔,沼泽湖塘密布,地层多为二元结构。第四系松散堆积层厚60~90m,岩性复杂,一般上部为黏土和粉土层,局部夹有淤泥质土及细砂层,下部多为细、中砂层及卵砾石层。

2.河床岩土组成

讷河至富裕县河段以中细砂、细砾及砂砾石为主,岩性和厚度变化较大,砾主要以原岩碎块为主,磨圆一般—较好,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。尼尔基滩地推移质泥沙中值粒径为7.00mm。

齐齐哈尔市河段长度约45km,以中细砂、细砾及砂砾石为主,岩性和厚度变化较大,砾主要以原岩碎块为主,磨圆一般—较好,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。富拉尔基滩地泥沙中值粒径为3.10mm,江桥为0.12mm。

龙江县河段长度约19km,以中细砂、细砾及砂砾石为主,岩性和厚度变化较大,砾主要以原岩碎块为主,磨圆一般—较好,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。

泰来县河段长度约93km,以中细砂、细砾及砂砾石为主,岩性和厚度变化较大,砾主要以原岩碎块为主,磨圆一般—较好,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。江桥滩地泥沙中值粒径为0.12mm。

杜尔伯特蒙古族自治县、镇赉县、肇源县、大安市河段长度约35km,以中细砂、细砾及砂砾石为主,岩性和厚度变化较大,砾主要以原岩碎块为主,磨圆一般—较好,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。大赉站附近滩地泥沙中值粒径为0.064mm。

前郭县河段长度约25km,以中细砂、细砾为主,砾主要以原岩碎块为主,磨圆一般—较好,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。

3.河道治理基本情况

嫩江干流现有堤防和回水堤共计747.28km,险工险段86.64km,护岸长81.31km,其他工程措施治理长度559.63km。

2.4.2 第二松花江

1.地形、地貌、地质

第二松花江流域整个地形东南高、西北低,江道由东南流向西北。东南部是高山区和半山区,河流坡降陡,植被良好,森林覆盖面积较大;桦甸县以下是山区和平原之间的过渡带,成为半山区;京哈铁路以下为平原区;河口附近有部分沙丘湿地。

2.河床岩土组成

吉林市和舒兰市地处第二松花江冲积河谷盆地末端,河床宽0.5~2km,呈不对称梯形谷,河水自东向西奔流。河谷区地貌主要为冲洪积地形,一级阶地和河漫滩发育,二级阶地零星分布于两岸山间盆地边缘处。地层多为二元结构,上部为低液限黏土和粉土,局部含细砂层;下部为多为砂砾石层,部分地区分布有细、中、粗砂,厚度为10~30m。

九台市至松原市地处第二松花江中、下游冲积河谷平原地带,河床宽0.5~5km,呈不对称U形,河水自东南向西北奔流。河谷区地貌主要为冲洪积地形,一级、二级阶地和河漫滩发育。地层多为二元结构,上部为低液限黏土和粉土,局部含细砂层;下部多为细、中、粗砂层,部分地区分布有砂砾石层,厚度为20~70m。

白旗松花江大桥河段推移质中值粒径为8.0mm,松花江站悬移质中值粒径为0.0355mm,八家子第二松花江特大桥桥位处推移质中值粒径为0.20mm,悬移质中值粒径为0.027mm。

3.河道治理基本情况

第二松花江干流现有堤防总长547.86km,险工险段75.65km,护岸长130.35km。

2.4.3 松花江

1.地形、地貌、地质

根据松花江干流的地形及河道特性,可分为上、中、下3段。

由三岔河至哈尔滨市为上段,上段全长240km,河道流经松嫩平原的草原、湿地,其中三岔河至下岱吉坡降较缓,为0.022‰;下岱吉至谢家屯江道坡降0.06‰;谢家屯附近至哈尔滨坡降0.052‰。

哈尔滨市至佳木斯市是松花江干流中段,河道长432km,穿行于断崖、低丘和草地之间。哈尔滨市至通河,江道比降较平缓,为0.055‰~0.044‰。本段内支流较多,主要有阿什河、呼兰河、蚂蚁河、牡丹江、倭肯河、汤旺河。

佳木斯至同江是松花江干流下段,全长267km,穿行于三江平原地区,两岸为冲积平原,地势平坦,杂草丛生,河道和滩地比较开阔,水道支流纵横,滩地宽5~10km,江道中浅滩很多。松花江干流在同江县城东北注入黑龙江,整个下游河段地势低平。本段有梧桐河和都鲁河两大支流汇入。

松花江干流均为冲积河谷平原地带,河床宽1.0~5.0km,河水自西向东奔流,河谷区地貌主要为冲洪积地形,局部有低山剥蚀地形,一、二级阶地和高、低河漫滩发育,地形平缓,河谷开阔,沼泽江心洲密布。

2.河床岩土组成

松原市宁江区、肇源县、扶余县、双城市、肇东市、哈尔滨市、呼兰县、阿城市、宾县、巴彦县、木兰县、方正县、通河县等,以细、中、粗砂为主,其成分主要为长石、石英,结构稍密—密实。哈尔滨滩地泥沙推移质中值粒径为0.26mm。

依兰县以细、中、粗砂和砂砾石为主,砂成分主要为长石、石英,结构稍密—密实。砾石成分主要为花岗岩和砂岩,分布于牡丹江入汇口处。

佳木斯市、桦川县、集贤县、富锦县以细、中、粗砂为主,其成分主要为长石、石英,结构稍密—密实。

3.河道治理基本情况

松花江干流现有堤防和回水堤共计1388.9km,其中干流堤防1011km,回水堤307.9km,险工险段118.36km,护岸长139.43km,其他工程措施治理长度为151.23km。

2.4.4 辽河

1.地形、地貌、地质

辽河流域位于松辽平原和低山区,上游段属低山剥蚀地形,中、下游为冲积平原,局部为山前台地,河床宽0.5~5.0km。一、二级阶地和高漫滩发育。地层多为二元结构。第四系松散堆积层发育深厚,为40~210m,上部多为黏土和粉土层;下部多为细、中、粗砂层和砂砾石层。

本流域内跨两个一级地层区,大致以北纬43°为界,其南为华北区,北为天山、兴安区。区域内地层分布较全,除三叠系外,各系地层均有不同程度的出露,现由老至新分述如下:

太古界:鞍山群(Ar);下元古界:辽河群(Pt1);上元古界:长城系(Zc)、蓟县系(Zi)、青白口系(Zg)、震旦系(Z);古生界:寒武系(ε)、奥陶系(O)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系(C)、二叠系(p);中生界:侏罗系(J)、白垩系(K);新生界:第三系(E)、第四系(Q)。

第四系(Q),不整合于第三系以前各地层之上。遍布全流域山间河谷平原和辽河平原。可分为下更新统、中更新统、上更新统、全新统。

下更新统(Q1),为冰碛泥砾层或冰水沉积物砂砾石以及棕红色壤土等。内蒙古通辽有出露,但多被掩埋。

中更新统(Q2),下部为砂砾石,上部为棕红色或棕黄色砂壤土、壤土。

上更新统(Q3),下部为砂砾石夹砂壤土,上部为黄土状砂壤土或壤土(马兰黄土)含有砾石。

全新统(Q4),为砂砾石、砂壤土或壤土等组成。

2.河床岩土组成

康平县、昌图县以粗砂和砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,砾径不均匀,略带棱角。砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。

法库县、开原市以细、中、粗砂和砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,砾径不均匀,略带棱角。砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。

铁岭县以中、粗砂和砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,砾径不均匀,略带棱角。砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。

沈阳市、新民市、辽中县、台安县、盘山县以细、中、粗砂为主,主要为长石、石英,结构稍密—密实。

3.河道治理基本情况

辽河干流现有堤防总长657.90km,险工险段127.64km,砂堤砂基241.2km。

2.4.5 拉林河

1.地形、地貌、地质

拉林河流域内地势东南高、西北低,最高为1682m,河口海拔仅为121m。流域内山区面积占36.4%;森林茂密植被较好;丘陵区占26.4%;平原区占37.2%。

溪浪河口至卡岔河为中游,河道比降渐缓,平均为0.33‰,河谷逐渐开阔,两岸山岭低平,台地起伏。卡岔河口至入松花江口为下游,河道多蛇形,平均比降0.17‰~0.2‰。

该区是属于地质上北满地区,是大兴安岭与长白山兴安岭曲带的一个大凹陷部,这个凹陷部的形成是在海面西褶皱带形成以后,由于发生的断裂沉降所致,在古生代末期花岗岩以北东方向侵入,发生区域变质,侏罗纪、白垩纪地质是在被侵蚀后的花岗岩上沉积的,侏罗纪末期发生的断裂又沉积了第三纪地层,以后继续发生的断裂松花江流域下降最后沉积了第四纪的洪积层,第四纪洪积物中包括有黄土,其下为砂子和砾石,古老的地层离地面较近,因此有的地方发现有古老的地层的出露,西部则为厚达数十公尺的更新纪,出露地表的均为黄土,古老的地层距地面较深。

本地区主要母质为黄土性物质,疏松,质地较黏重,细孔隙较多,并在其中含有较多的可溶性碳酸盐;此外尚有断续分布的砂丘,在本区东部地形起伏较大地方,主要母质为黄土状黏土靠近拉林河一带大片岗区,局部地区母质发育在岩石风化物上如牛头山等,此种岩石上形成的母质质地较粗(和黄土比较)、透水性能也高。拉林河中游属冲洪积地层,局部为山前台地,河床宽0.5~5km;一级阶地和河漫滩发育;地层多为二元结构。第四系松散堆积层厚度不均一,为3~25m,上部多为黏土和粉土层;下部多为粗砂层和砂砾石层。

2.河床岩土组成

五常市以粗砂砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,砾径不均匀。京哈铁路桥下,该段河道推移质泥沙中值粒径为0.33mm。

舒兰市、榆树市以粗砂和砂砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,砾径不均匀,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。

双城市、扶余县以中、粗砂和砂砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,砾径不均匀,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。

3.河道治理基本情况

拉林河现有堤防总长312.79km,险工险段32.74km,护岸长6.96km,其他工程措施治理长度2.50km。

2.4.6 老哈河

1.地形、地貌、地质

老哈河属多沙游荡型河流,河道坡降陡,河道下垫面多为中细砂,抗冲能力差,流域内植被稀疏,洪水暴涨暴落,致使河道频繁摆动。河道两岸为黄土丘陵区,地面高程在445~545m之间,地面坡降较陡,河道两侧冲沟发育,水土流失严重。河岸土质松散,多为砂壤土及砂土,河床为细砂及粉砂组成,河道抗冲能力差;主流经常摆动改道,河弯年坍岸速度为5~50m,河道摆动幅度约2.0km。

本区地层以前震旦纪变质岩、中生代火山岩及侏罗纪沉岩为主。前震旦纪变质岩有黑云母斜长片麻岩、角闪片麻岩等。侏罗纪有砂砾岩、页岩、安山岩、角闪凝灰岩等。火山喷发有玄武岩,侵入岩有花岗岩、花岗质脉岩及粗砾斑状花岗岩。

本区地处老哈河冲积河谷上,河床宽0.3~2km,河水自南向北奔流,河谷区地貌主要为冲洪积地形,部分为堆积,为一、二级阶地和河漫滩,地层多为二元结构。上部为低液限黏土和粉土,局部含砂性量较大;下部为级配不良的细、中、粗砂和卵砾石,厚度为30~90m。

2.河床岩土组成

老哈河以细、中、粗砂和砂砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,棱角多,砾径不均匀,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。河床所覆盖的细砂、中砂、粗砂及卵砾石,其厚度一般为30~90m。老哈河元宝山发电厂河床中值粒径为0.065mm,宁家营子河床中值粒径为0.013mm、滩地中值粒径为0.065mm,北大沟护岸河床中值粒径为0.024mm,太平庄水文站河床中值粒径为0.025mm。

3.河道治理基本情况

老哈河现有堤防总长58.09km,险工险段49.10km,护岸长52.33km,其他工程措施治理长度3.20km。

2.4.7 东辽河

1.地形、地貌、地质

流域中游即二龙山以下至城子水文站属丘陵地区,有大小支流十几条,河道弯曲,河底由泥沙及少量卵石组成。城子上站以下为平原区,两岸为耕地,有堤防,是重要农业区。较大支流有卡伦河、小辽河、新开河汇入,原来干流河道弯曲,坍岸现象严重,后经多次整治,裁弯取直,洪水渲泄畅通。河水浑浊含沙量较大,河底为淤泥质。

按形态和成因可划分为4个地貌单元,即构造剥蚀低山丘陵(Ⅳ)、剥蚀堆积冲洪高平原(Ⅱ)、堆积冲积湖积低平原(Ⅲ)、堆积冲积湖沼堆积河漫滩(Ⅰ)。

本流域内除丘陵低山区部分岩基出露外,第四系地层广泛分布。

本流域横跨两个不同的Ⅲ级大地构造单元,大致以丘陵平原为界,东部处于吉林地槽褶皱带(Ⅲ)石岭隆起,其中在二龙湖右侧穿越舒地堑边缘;西部为松辽凹陷带(Ⅲ)的东南隆起带及中央坳陷带的过渡带。

2.河床岩土组成

河床地质以细、中、粗砂和砂砾石为主,砾主要以原岩碎块为主,砾径不均匀,砂主要为长石、石英,结构稍密—密实。东辽河特大桥腰家窝棚河床泥沙推移质的中值粒径为3.2mm,悬移质泥沙的中值粒径为0.015mm。

3.河道治理基本情况

东辽河现有堤防总长324.37km,险工险段24.28km,护岸长12.99km,其他工程措施治理长度1.70km。

2.4.8 浑河

1.地形、地貌、地质

浑河两岸地貌成因类型,多为剥蚀,剥蚀堆积和堆积地形,以冲积地貌为主,地势东部高、西部低,冲积阶地地表高程45~50m,起伏不大。地貌形态为丘陵,山前倾斜平原和冲积作用的扇形地带,流域上游为山区,海拔高程在400~800m之间,中游至抚顺附近地形较缓,为丘陵地带,至沈阳附近进入平原。全流域山区约占61%,丘陵区仅占2%,平原约占37%。

浑河沈阳城市段位于辽东山地与下辽河平原的交界地带。沈阳地区位于阴山东西纬向复杂构造带的东延部位,为新华夏第二隆起带与第二沉降带交界地段。东为华夏古地,西为下辽河断陷盆地。田庄台、苏家屯北东向断裂与浑河断裂在区内相交,苏家屯以南为北东、南西向中新生代地堑,有侏罗系、第三系地层堆积,厚900m;道义、造化以北为老第三系地层,西为沈西大断裂。

浑河沈阳段基底为古老太古界鞍山片麻岩,于铁西西部哈大公路附近埋深190m,东山咀基底埋深100m左右。此外还有3处基底突起处,即长途电信局、太原街和中华路交叉处,深度分别为60m、50m和80m。第四系地层不整合于基岩之上,厚度东薄西厚,北薄南厚,厚度为40~80m,岩性以砾砂及圆砾为主,夹中、细砂及淤泥质土。地层自上而下主要为杂填土、细砂、中砂、圆砾。

2.河床岩土组成

浑河沈阳段地层:杂填土为黄褐色,由碎石、黏土、碎砖等组成;细砂为黄褐色,稍湿,呈中密状态,级配较差,颗粒呈圆形,长石、石英质,含少量黏粒;中砂为黄褐色,湿,呈密实状态,级配较好,颗粒呈圆形,长石、石英质,含少量黏粒;圆砾灰褐色,砾石级配不良,岩性为中等风化的石英岩、花岗岩,砾石呈亚圆形,中密。浑河干流床沙呈现自上而下逐渐细化的特点,大伙房水库坝下至黄蜡坨床沙为中砂或中粗砂,黄蜡坨至三岔河为细砂或黏粒。

浑河抚顺段地基主要由第四系松散堆积层和太古代鞍山群古老变质岩系的花岗混合岩组成,地层自上而下主要为杂填土、粉土、砂砾层、圆砾层。

浑河抚顺段地层:杂填土为杂色、稍湿、松散,主要由黏土、碎石等组成;粉土为黄褐色或灰黑色、湿,切面略有光泽;砂砾为细砂、粗砂或砾砂,黄褐色、稍湿、松散、分选良好,矿物成分以石英为主;圆砾为黄褐色、松散或稍密、分选较差、圆形或次圆形,目岩为弱风化火山岩类;花岗混合岩为全风化,黄褐色,岩芯呈砂、土状。

3.河道治理基本情况

浑河现有堤防总长337.91km,险工险段49.63km,护岸长70.87km。

2.4.9 牡丹江

1.地形、地貌、地质

牡丹江干流可分为3段,上游段自河源至镜泊湖,中游段镜泊湖至乌斯浑河河口,下游段乌斯浑河河口至松花江入口。其中,长江屯以下至松花江入口又称河口段。

本区位于张广才岭东南部。牡丹江干流自镜泊湖至河口段,构造剥蚀低山丘陵发育。山体高程一般为500~1184m,相对高差为300~500m,山体坡度一般为20°~45°,山谷间分布有小型构造盆地,沿江多见陡壁。牡丹江两岸发育有河流堆积一级、二级阶地及河漫滩。一级阶地高出牡丹江水位2~8m,二级阶地高出牡丹江水位8~28m。

长江屯以下为河口段,两岸以较宽阔的冲积平原为主,河流两侧发育河流堆积阶地及河漫滩。

牡丹江干流镜泊湖至长江屯段,两岸发育构造剥蚀低山丘陵、河流堆积一级、二级阶地及河漫滩。长江屯下游,两岸以较宽阔的冲积平原为主,河流两侧发育河流堆积阶地及河漫滩。

2.河床岩土组成

牡丹江干流镜泊湖到入松花江河口段,床砂粒径变化总的趋势为由粗到细。上游段河床主要由砾石构成,中游段河床主要由粗砂构成,下游段河床主要由中砂或细砂构成。

3.河道治理基本情况

牡丹江现有堤防总长129.83km,险工险段11.85km,护岸长43.5km。

2.4.10 饮马河

1.地形、地貌、地质

饮马河干流研究河段,从黄河水库至烟筒山镇为上游段,河底为夹杂卵石的砂或细砂;烟筒山镇至石头口门为中游段,河岸多由沙土或沙壤土组成,河底多由沙或细砂组成;石头口门至河口为下游段,两岸为沙壤土组成,河底由细砂和淤泥组成。

饮马河地势由南向北逐渐降低,烟筒山以上及右侧支流岔路河流域为山区,生长次生林并有部分森林;烟筒山以下及左侧支流双阳河流域为低山丘陵区,大部分开垦成耕地。饮马河流域的主要地貌为漫滩、台地及平原,河口处有沼泽及风积砂丘。地面整体平坦开阔,局部呈微波状。土壤类型主要以黑质草甸土、黑钙土和冲击土为主。

饮马河流域所在的大地构造单元为长白海西褶皱带与松辽沉降带两大Ⅱ级构造单元,绝大部分为松辽沉积带。流域内的地层为第四系,进一步可分为全新统人工堆积、全新统冲积堆积和中更新统冲积洪积层。

2.河床岩土组成

饮马河自烟筒山以下至河口部位,分属磐石市、长春市、双阳区、永吉县、九台市、德惠市。研究河段的年度来砂总量为228万m3,砂层以中细砂为主,有少量粗砂。石头口门水库下游约6.5km处取样研究结果表明,该河段河道床沙中值粒径为0.85mm。

3.河道治理基本情况

饮马河干流防洪工程已经建成堤防387.37km,护坡护岸工程52项,长23.489km;涵洞工程173座。

2.4.11 碧流河

1.地形、地貌、地质

碧流河上游段河床砂质以砾质粗砂为主,其中砾、卵石含量占20%~50%,砂层厚2~3m,下伏地层为基岩;中游段河床沉积砂质以中粗砂为主,一般层厚4~5m;下游河床砂质以中砂为主,砂层一般厚5m左右,砂质较均匀;入海口段河床表层分布有厚1~2m的粉细砂层,含泥量较大。

本区内出露地层主要有太古代和早元古代混合岩。新生界第四系更新统及全新统松散沉积物分布较为普遍,在河流两侧、山间谷地都有分布,成因类型主要有冲积、冲洪积、坡积、坡洪积等,沉积物多沿碧流河水系的漫滩、阶地分布。第四系松散堆积层呈角度不整合覆于各时代地层之上,按时代和成因可划分为:全新统残坡积层、冲积层、洪积层及冲洪积层;上更新统冲积层;中更新统坡积层及冲积层。

2.河道治理基本情况

碧流河现有堤防总长95.05km,险工险段7.80km,护岸长1.72km,其他工程措施治理长度49.77km。

2.4.12 复州河

1.地形、地貌、地质

复州河流域地势东北高、西南低,形成低山丘陵、平原、洼地和海涂盐田等多种地貌形态。流域地形复杂,研究河道段处于河道中下游,中游属平原与丘陵交错地带,土质好,沿河两岸河谷平原是主要粮食产区,又是常受洪水灾害地区;下游属滨海区域,土层厚,盐碱大,易发生洪涝。

流域内大地构造属华北地台辽东隆起带的一部分,区域底层主要由元古界辽河群、震旦系地层及印支—燕山期侵入岩组成。地质结构以新华夏、华夏构造纵贯全流域。流域内的岩石主要为花岗岩、片麻岩、石英岩、灰岩和板岩等。本区大部分土层较薄,局部地区岩石裸露。岩石的性质决定了流域内大部分地区的风化层浅,风化裂隙较少,含水层位浅,在沿河附近的砂砾石层中地下水较为富集。复州河沿岸堤基为第四系地层和河流冲积层为主,交互发育。

2.河道治理基本情况

复州河现有堤防总长25.10km,险工险段12.73km,其他工程措施治理长度25.10km。