提高长江中游航道通过能力的思考
邓乾焕+金永宝
摘 ?要:本文首先阐述长江中游航道概况,结合国家战略和航运发展对提高长江中游航道通过能力的必要性进行分析,最后提出提高长江中游航道通过能力的主要途径。
关键词:长江中游 ?航道 ?通过能力
长江干线航道自云南水富至长江口,全长2838km,是国家综合交通运输体系中贯穿东、中、西地区重要的水上运输通道。长江中游是连接东部沿海发达地区与西部内陆地区的桥梁地带,近年来,在沿江经济社会快速发展的带动下,长江中游水运呈现出需求旺盛和快速发展的良好势头,但长江中游航道受自然条件等因素限制,越来越难以满足中游水运和沿江经济社会发展的需要。本文研究提出了提高长江中游航道通过能力的几点建议,可为航道维护和管理部门提供参考。
中游航道概况
1、航道条件
本文所指长江中游是按照航道养护特点划分,自宜昌港九码头至武汉长江大桥,全长623.5km,按河势特点可分为宜昌港九码头至枝城、枝城至城陵矶和城陵矶至武汉长江大桥三段。
宜昌港九码头至枝城段,全长56km,是山区河流进入平原河流的过渡段,河道多为顺直微弯河型,河床稳定,航道条件较好,主要浅滩河段是宜都水道。
枝城至城陵矶段,全长340km,又称荆江河段,以藕池口为界分为上、下荆江。上荆江长约175km,河段内弯道较多,弯道内有江心洲,属微弯型河段,河槽平均宽度约为1300~1500m,有芦家河、枝江、江口、太平口、瓦口子、马家咀、周天等多处浅滩河段。下荆江长约165km,属蜿蜒型河段,河道迂回曲折,河槽平均宽度约为1000m。河段内自然裁弯和切滩频繁,河势极不稳定、浅滩变化复杂,有藕池口、碾子湾、窑监、大马洲、铁铺、尺八口、观音洲等多处浅滩河段。
城陵矶至武汉长江大桥段,全长227.5km,属于平原河段。本河段有洞庭湖水系汇入,流量增大,江面较宽,河道较顺直,航道较荆江段稳定,多为宽窄相间的藕节状分汊河段,窄段一般有节点控制,河道单一、稳定;宽段河道内发育有洲滩,形成分汊。河床演变主要表现为局部河段的深泓摆动,洲滩的冲淤,主支汊交替消长,有界牌、陆溪口、嘉鱼、燕窝、白沙洲和武桥等多处浅滩河段。
插图:长江中游航道示意图
2、航道维护尺度
根据“关于内河航道技术等级的批复”(交水发[1998]659号)中对长江干线航道技术等级的划分,长江中游属于Ⅱ级航道。航道养护类别为一类航标配布和一类航道维护。长江中游按照养护特点和维护区段划分为宜昌港九码头至下临江坪、下临江坪至大埠街、大埠街至城陵矶和城陵矶至武汉长江大桥四段,其中宜昌港九码头至下临江坪段常年维护4.5×80×750m(水深×航宽×弯曲半径,下同),保证率98%;下临江坪至大埠街段最小航道维护尺度为3.2×80×750m,保证率95%;大埠街至城陵矶段最小航道维护尺度为3.3×80×750m,保证率95%;城陵矶至武汉长江大桥段最小航道维护尺度为3.7×80×750m,保证率98%。此外,还维护城陵矶至武汉长江大桥段的海轮航道,维护方法为“海轮推荐航线”,维护时间为每年5月1日~9月30日,维护尺度为5.0×150m~6.5×150m。具体见下表:
宜昌港九码头至武汉长江大桥段2014年分月计划航道维护水深表
提高长江中游航道通过能力必要性
1、提高长江中游航道通过能力是实施国家战略的需要
2011年1月21日,国务院正式颁布了《关于加快长江等内河水运发展的意见》(国发〔2011〕2号),标志着长江等内河水运发展已经上升为国家战略,并正式启动了国家高等级航道“十二五”建设。2013年7月21日,习近平总书记在湖北考察武汉新港时,强调“要把长江全流域打造成黄金水道”。2014年3月5日,李克强总理在政府工作报告中首次提出“要依托黄金水道,建设长江经济带”。这意味着长江经济带建设明确为国家战略,将给长江黄金水道建设带来新的发展机遇。长江中游地区是沟通东部沿海发达地区与西部内陆地区的桥梁和纽带,在实施“依托黄金水道,建设长江经济带”的国家战略中,具有独特的优势和巨大的潜力。水运具有投资少、运量大、能耗低、占地少、成本低和综合效益高等比较优势,而航道是水运的基础,长江中游航道更是起着联通上下游的重要作用,近年来已成为带动中国中部地区崛起和加速川渝湘鄂建设的水上运输大动脉。因此,进一步改善长江中游航道条件,提升长江中游航道通过能力是实施国家战略的需要。
2、提高长江中游航道通过能力是贯通上下游航运瓶颈的需要
近几年,长江航道部门加强理论研究,不断探索提升航道通过能力的方法和途径,充分利用航道整治成果和航道自然水深,通过加大航道维护投入,已先后近30次分时、分段提高长江干线航道维护尺度。其中,2007年5月1日,长江上游重庆涪陵至中游宜昌下临江坪段航道维护尺度提高到全年4.5m;2010年11月1日,中游宜昌下临江坪至武汉长江大桥段最小航道维护尺度由2.9m提高到3.2m;2014年1月1日,长江下游武汉长江大桥至安庆皖河口段最小航道维护尺度由4.0m提高到4.5m。
作为连通东部沿海发达地区与西部内陆地区的水上必经之路,长江中游航道起着联通上下游的重要作用,中游畅则长江畅。目前长江航道主要表现为“上下深、中间浅”,尤其在枯水期,中游航道受部分“瓶颈”河段的制约,航道通过能力受到限制,不能与上下游航道顺畅衔接。虽然近几年中游航道维护尺度也不断提高,由2.9m逐渐提高到3.2m,但与上游和下游衔接段的4.5m还有一定差距。鉴此,迫切需要继续提高长江中游航道尺度,从而提升长江中游航道通过能力,打通上下游航运瓶颈,为实施“依托黄金水道,建设长江经济带”的国家战略提供坚强的航道保障。
3、提高长江中游航道通过能力是沿江经济社会发展的需要
随着长江流域经济持续发展,沿江地区经济辐射效应的带动,长江中游航道的地位和作用进一步凸显,沿岸大型港口、船舶运输单位及厂矿企业对进一步提高长江中游航道通过能力的需求也更加强烈。湖北、湖南等省的地方政府高度重视港口建设和发展,宜昌港、荆州港、岳阳港、武汉港等主要港口先后制定了发展规划,水运经济也逐渐成为沿江经济社会发展重要支撑。湖北以武汉新港建设为重点,加快打造长江中游航运中心,对长江湖北段航道尺度提出了更高要求,希望安庆到武汉段最小航道水深能达到6m,武汉到宜昌段最小航道水深能达到4.5m。岳阳(城陵矶)是湖南省通往长江的主要水路口岸,湖南内陆的大量物资都是通过这里运往长江各港口,湖南省以及岳阳市多次向长江航道部门提出进一步提高航道维护尺度的要求。沿江经济社会发展对提高长江中游航道通过能力和服务水平提出了新的需求,也带来了新的压力,长江中游更为畅通的呼声愈来愈高。提高长江中游航道通过能力不仅是促进湖北、湖南等省经济社会发展的需要,还是统筹流域经济社会协调发展的需要,更是放大和发挥长江黄金水道效能的需要。
提高长江中游航道通过能力的途径
中游航道在三峡枢纽蓄水运用后,水位及流量受三峡枢纽调度影响较大,特别是城陵矶以上河段,水位和流量变化直接受三峡枢纽下泄流量影响。同时中游航道具有浅险水道多、滩槽变化快等特点,历来是长江航道建设、管理、养护的重点和难点,特别是以九曲回肠、滩多水浅、复杂多变而闻名的荆江河段,是制约长江干线航道通过能力提高的瓶颈。“十一五”以来,长江航道部门充分利用自然水深,充分利用航道整治成果,多次分时、分段提高长江中游航道维护尺度,但中游航道通过能力仍不能满足沿江经济社会快速发展的需求。要继续提高长江中游航道通过能力,可以从以下几个方面考虑:
1、全面加快长江中游航道系统治理
整治碍航滩险是提高航道通过能力的根本手段,建国以来长江航道发展的每一次飞跃,均以一定规模航道整治为前提。中游河段作为长江干线碍航最为严重的航段,出现过碍航险情的水道(河段)有20多个。从上个世纪90年代以来,中游河段陆续进行了重点水道关键部位的整治工程,包括有枝江、江口、沙市、瓦口子、马家咀、周天、藕池口、碾子湾、窑监、杨林岩、道人矶、界牌、陆溪口、嘉鱼、燕窝、武桥等16个水道(河段)。这些整治工程实施后,初步稳定了中游河段河势,改善了一些碍航水道的航道条件,如曾经的著名浅水道窑监、界牌等,目前航道条件已有较大改善,中游航道维护尺度也从2.9~4.5m提高到3.2~5.0m。
但由于中游河段天然控制节点较少,河床可动性强,滩槽不稳,一些水道还存在水流复杂、航槽变迁频繁和礁石突出等问题。三峡工程蓄水运行以来,长江中游航道的变化出现了新的特点,需要加强研究,逐步掌握规律,并有步骤地实施航道控制和疏导工程。还有就是航道建设标准的问题,目前宜昌至城陵矶河段,包括正在实施的荆江河段航道整治工程这一长河段系统治理工程,建设的航道水深标准是3.5m,城陵矶至武汉河段建设的航道水深标准是3.7m,这与湖北、湖南两省提出的4.5m航道水深到城陵矶和宜昌还有较大差距。要打通长江中游航运“瓶颈”,持续提高长江中游航道通过能力,进一步发挥长江黄金水道巨大潜能,促进东、中、西部区域经济协调发展,必须继续全面加快长江中游航道系统治理。
2、充分利用自然水深提高中洪水期航道维护尺度
长江是季节性河流,枯水期、中水期和洪水期流量差别很大,中洪水期较枯水期具有更多的可利用水位资源。同时,三峡蓄水后,对中洪水期航道条件也有一定影响,一是洪水期进行滞洪消峰调度,下泄流量一般控制在35000~40000m3/s以下,有利于河势和滩槽格局保持稳定;二是三峡枢纽拦截了长江上游大部分来沙,致使中游河段输沙量大幅减小,较蓄水前减小幅度约为60%~90%,较大的减少了中洪水期的航道淤积。鉴此,可以在科学研究的基础上,通过加强航道养护管理,充分利用航道自然资源,进一步提高中洪水期航道维护尺度。
3、依托现代科技手段提高中游航道维护尺度
为满足港航企业、沿江管理单位和航运船舶对现代化信息沟通和导航、助航服务的需求,更好为社会提供公共服务,长江航道部门着眼现代航运发展方向,于2009年初启动了长江电子航道图生产制作工作,并在2009年12月实现了长江宜宾合江门至太仓浏河口段2687.8km电子航道图的全线贯通,称为长江电子航道图(1.0版)。随后,又研发长江电子航道图(2.0版)系统和长江电子航道图(3.0版),分别于2012年10月1日和2013年10月1日开始试运行。试运行以来,干线航道和长江电子航道图系统总体稳定安全,获得了试运行单位和船舶的高度赞誉。
长江电子航道图系统具有国际通用性强、定位精度高、更新速度快、航道信息内容丰富等特点。目前,已经具备了航道信息服务、助航导航服务、辅助决策服务、管理监控服务四大服务功能。特别是在助航导航服务方面,依托长江电子航道图系统,船舶能够根据自身需求自动获取所需要的不同水深航道,直观地掌握不同水深航道尺度信息,满足不同吃水船舶通航需求,为船舶提供了一种全新的、智能的、便捷的航道维护服务方式。根据相关研究,依托长江电子航道图系统,船舶在中游河段航行时,可多利用0.3m~1.0m的航道水深。一般而言,一艘3000吨级的货船,每多利用0.1m航道水深,就可以多装货130余吨;一艘5000吨级的货船,每多利用0.1m航道水深,就可以多装货200余吨。鉴此,航行船舶依托长江电子航道图系统可以增加载货量,从而提高长江中游航道通过能力,也增加了营运船舶经济效益。此外,长江电子航道图系统在提高航行船舶运输效率、提高管理部门和船舶单位管理效率、提高航行船舶安全保障能力等方面也有着重要作用,这都有利于航道通过能力的提高。
4、进一步优化三峡-葛洲坝水利枢纽梯级调度规程
三峡工程2003年开始135m蓄水,又接着实施了156m、172m和175m蓄水,现已连续4年实现了175m试验性蓄水。目前枯水期宜昌流量比蓄水前有较大增加,宜昌最小流量由2930 m3/s增加到5500m3/s以上,在加大了航槽冲刷力度的同时,直接增加了中游河段枯水期航道水深。
在目前中游河势和航道条件下,要继续提高中游河段特别是宜昌至城陵矶河段航道尺度,需要进一步优化三峡-葛洲坝水利枢纽梯级调度规程。根据2003年三峡工程蓄水以来,特别是2008年175m试验性蓄水以来航道维护工作经验,一是蓄水时间要尽量提前,并适当提高起蓄水位,在蓄水过程中下泄流量要稳定变化,以减小对中游河段航道的影响,同时考虑根据中游航运和航道维护需要动态调整蓄水进程。二是要进一步增强枯水期补水调度能力,宜昌至城陵矶河段枯水期支流来水很少,对航道尺度几乎没有影响,要提高中游特别是宜昌至城陵矶河段航道尺度,加大枯水期三峡水库下泄流量并保持稳定,对改善中游航道条件和提高航道尺度具有明显作用。
此外,近年来长江航道维护装备力量不断增加,以及通过多年探索和实践,已经逐渐掌握了水位变化和航道演变等自然规律,积累了丰富的航道维护经验,维护保障能力不断得到了提高,这些都为提高长江中游航道通过能力奠定了基础。
结语
通过全面加快长江中游航道系统治理,利用自然条件继续提高中洪水期航道维护尺度,依托长江电子航道图系统充分挖掘航道潜能,同时进一步优化三峡工程梯级调度规程,长江中游具备提高航道通过能力的条件。同时,要牢牢把握当前长江黄金水道建设的重大历史机遇,加快推进长江干线航道建设、管理和养护,不断提升长江干线航道整体通过能力,积极服务沿江经济社会发展,为建设长江经济带提供坚强的航道保障。
参考文献:
[1] 长江干线湖北段(巴东鳊鱼溪~九江长江大桥)航道维护尺度专题研究报告,长江航道局,2012年8月
(作者单位:长江航道局)