东川河砂的成因及危害

东川河砂的成因及危害东川属昆明市五区之一，辖7镇1乡，总人口约31万，距昆明公路里程148公里。全区国土面积1859平方公里，由于东川境内为世界深大断裂带，地质侵蚀强烈，形成了典型的深切割高山峡谷地貌，境内山高谷深，地势陡峻，最高海拔4344.1米，最低海拔仅为695米。东川是一座“因矿建市”的典型资源型矿业城市，曾为我国六大产铜基地之一，素有“天南铜都”之称。辖区内矿产资源种类多、分布广，遍及全区8个乡（镇），主要有铜、磷、铁、黄金、铅锌、河砂、石膏、墨玉等。（一）自然原因1、河流冲刷。小江流域是金沙江下游的一条重要支流。小江起源于云南省东北部的鱼味后山，沿南北走向的小江向北流入长江上游的金沙江，流域面积为3058平方公里，河道长度为138.2公里。小江流域中下游起伏大，高差大支流多，形成滑坡、崩塌、冲沟等自然灾害，水土流失严重，泥石流灾害频发，有世界著名的蒋家沟泥石流。小江流域范围内属于东川区的面积为1462平方公里，占流域总面积的48%，河道长度为98公里。2、地质结构。东川小江流域地形陡峭、山高谷深，山脊与河谷高差达3000多米，坡度大于25°的土地面积占总面积的60.5%；岩层古老、岩性软弱，加之受小江深大断裂的强烈切割影响，岩石节理裂隙发育、破碎不堪，小江河道和支流主要沿小江深大断裂及其次级断裂流向金沙江；强烈的新构造运动和地震活动加速山体抬升和沟谷下切，加剧重力侵蚀和水力侵蚀；受西南季风控制，气候呈现出干湿季节分明、垂直气候分带明显的特点，88%的降雨集中在雨季。以上特殊而复杂的自然地理和气候环境条件构成了小江流域综合泥沙形成的内在因素。（二）人为因素东川小江流域周围矿产资源丰富，主要分布有铜、铁、磷、铅、锌等矿产资源。铜的开采和冶炼历史已有近3000年，新中国成立前多采用伐薪烧炭炼铜，大量的森林被砍伐，致使河谷地区变成荒山秃岭，小江流域植被破坏严重；以铜为主的矿产资源被大量开采，开矿废土和冶炼废渣被堆放在河谷中，且数量巨大，造成山坡和围岩失稳，增大了进入河道的土砂量；小江流域人口的增长，加大了对耕地、草场、燃料的需求，加上贫困问题严重，多采用陡坡垦殖、过度放牧、伐木烧柴等落后的生产生活方式，造成占耕地总面积70%以上是坡耕地。这是人们不合理的活动破坏了地表生态结构，加快了山地环境退化，导致了小江流域生产大量的泥沙。（三）危害经过长期的观测分析计算，小江流域河床平均每年抬高达20厘米，每年产生泥沙大于4200万吨、流入金沙江的泥沙高达约1900万吨；输沙模数高达6200t/km2?a，约为高屏站（533t/km2?a）的11.6倍、宜昌站（530t/km2?a）的11.7倍。由于小江夹带的泥沙量大（包括大量粗颗粒的推移质），在与金沙江交汇处形成巨大的滩地，迫使金沙江江面收缩，主流逼向对岸，形成险滩，这对金沙江流域水电站及航道开发利用十分不利。小江流域的泥石流滑坡等土砂灾害除造成大量人员伤亡，冲毁道路、城镇、工矿、农田和水电工程。仅东川区水土流失面积就有1309.56平方公里，被列为泥石流I级危险区（极端危险）。1950年以来，东川小江流域发生了近上千次大大小小的泥石流灾害，因水土流失和泥石流灾害造成的直接间接经济损失超过20多亿元，仅六次大的泥石流灾害就使200余人遇难，极大阻碍了东川经济社会的可持续发展。但这些物质在造成巨大的灾害之外，尚可视为“建筑材料矿产资源”，有开发利用之幸。为此，在配合东川地质灾害综合治理之际，研究小江河床堆积物的开发利用，有着“废物利用”的现实意义。东川河砂的优势特点及资源情况（一）符合民用建筑用砂标准东川河砂曾于2008年经云南省建工集团混凝土技术创新中心进行过检验。经过对东川四种规格（3＃、4＃、5＃、7＃）的河砂检验，该细骨料的质量较为优良，除7＃砂的细度模数偏大属于粗砂外，其它3＃、4＃、5＃细度模数为2.8-3.1之间属于天然的中粗砂，质地坚硬，耐久、洁净。依据强制性民用航空行业标准《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》MH5006-2002以及中华人民共和国行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006对混凝土用砂的技术要求，这样的东川河砂其各项性能指标优良，如表观密度、颗料级配、压碎指标、含泥量、坚固性、碱活性完全符合飞行区道面和其他建筑混泥土细集料的技术要求，能够配置道面混泥土和航站楼混泥土。（二）贮量大，质量稳定东川是我国乃至全世界近代泥石流多发地区，其特点是密度集中、活动频繁、规模巨大，山地坡面裸岩化和河谷土地荒漠化十分严重。小江是一条高含沙量的山间河流，流量6.10-531m3/S,含砂量1.2-216kg/m3,显然，小江河是一条过流能力不足的河流，大量固体松散物淤积在河床。据1994年至2004年统计数据显示，每年小江河床将上淤超过0.2m，河水冲刷带来约1200万m3的固体松散物（即每年小江流域水流会带来超过2000万吨以上的固体堆积物），其中大约有20%左右的泥质含量，砂石含量占到80%左右。从阿旺陶家小河和大白河交汇口一-格勒金沙江交界处计算，长度86km，河床平均宽度150m,按平均8m的淤积量计算，（86000X150X8）至少蕴藏10320万m3（1.7亿吨以上）河砂资源。同时，每年河水还会带来大约2000万吨至2500万吨的新增河床砂。用“取之不尽，用之不竭”来形容目前对小江河床砂的资源现状，是具有客观依据的。东川河砂资源开发利用现状（一）河砂开采情况目前东川区内共有29家企业办理了合法河砂采矿权证；有3个混泥土搅拌站；日产河砂量为3000方。二）东川河砂市场。1、区内市场：小江河砂以前主要是满足本地，据统计，2010年东川区房屋工程建筑面积为43.96万m2,按每平方米建筑面积用砂1m3计，去年一年房屋工程用砂量为43.96万m3,如再加上其它方面的用砂，去年建筑行业用砂量在50万m3左右。2、区外市场：目前东川河砂区外市场主要是以每吨97元的单价供应昆明新机场建设，平均每天可供应8000吨。3、供求关系：东川特区建设以来，东川砂场已由原来的6个发展到29个，已全部采用机械采砂；东川河砂储量丰富，可以用“取之不尽，用之不竭”来形容目前东川河砂的资源现状，但由于东川市场用砂量较小，致使东川河砂资源未能得到大规模充分利用。目前市场上对河砂的需求较旺盛，加之东川河砂质地坚硬，耐久、洁净，从技术质量指标的角度来说，毫无疑问是“精品砂”，可以应用于多种民用建筑领域。（三）现河砂成本及价格。目前东川区的河沙开发的经济效益尚未凸显出来。以2010年东川区河沙资源开发利用为依据进行分析可以看出，东川区2010年河床砂开发利用量为238.2万立方米（405万吨），由于市场价格波动，全年平均价格仅为20元/立方米，而加工成本平均为10—17元/立方米，则东川区河床砂全年河砂综合产值仅8000万元，扣除运输及管理成本和税收收入后，全区河砂资源的经济效益仅为2000万元左右，经济效益不佳。但河砂开发极大的带动了地方产业，有利的支持了东川区建筑、装饰、运输行业的健康发展；解决了周边区域