前言長江持續高水位、三峽大壩不斷攀升的泄洪量和泄洪期間過壩交通管制的信息吸引了大量網上流量,長江作為母親河,她的一舉一動都牽動著國人的心。 ![]() 泄洪期間往日繁忙的壩下引航道難覓船跡 ![]() 泄洪期間壩上待閘船只不見 充足的水流量,讓長江水系具有了發達的水運系統,按自然條件和經濟聯系分,長江水系自上而下大體可分為6個自成體系且又通過長江干流相互聯系的地區航道網:即以重慶為中心的西南地區航道網,通航里程約1.1萬千米;以長沙為中心的洞庭湖水系航道網,通航里程約1.0萬千米;以武漢為中心的漢江航道網,通航里程約0.93萬千米;以南昌為中心的鄱陽湖水系航道網,通航里程約0.5萬千米;以合肥為中心的巢湖水系航道網,通航里程約0.3萬千米;以上海、南京、杭州為中心的長江三角洲航道網,通航里程約2.0萬千米。 ![]() 長江水系占了內河航運半壁 長江水運覆蓋的云南、四川、貴州、重慶、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇和上海以及通過京杭大運河和江海聯運連通的浙江,共9省2市構成了長江經濟帶。長江經濟帶共匯集了全國經濟總量45%,對外貿易總額41%,沿江布局了全國31%鋼鐵、25%石化、43%火電生產力和大量的裝備制造業。可以說長江水運是長江經濟帶經濟發展和產業布局的重要支撐,是半壁中國經濟和社會健康發展的動脈供血體系。 ![]() 長江經濟帶 水路運輸優勢在于大批量和長距離運輸,適合運輸送達時間要求不高的大宗貨物和轉運方便的集裝箱。世紀之交建成的三峽樞紐,其660千米長庫區讓萬噸巨輪可以從壩上直達長江經濟帶龍尾重慶,水量調節后增加枯水季流量,極大改善了壩下航運條件。 ![]() 三峽大壩航運設施 ![]() 三峽大壩壩上航運 ![]() 三峽大壩壩下枯水季航運 如《延伸長江航線,在昆明銜接泛亞鐵路中緬經濟走廊,暢通西向新通道》文中所言,上游金沙江向家壩、溪洛渡、白鶴灘電站建設后,形成的平靜庫區水面非常適合航運,近期通過翻壩運輸,貨船到昆明東川港、航道延伸后長江水運干流通航里程達到3274千米,超過了《黑龍江不是天然邊界,葉尼塞河(故稱劍河、謙河)才是!》提到的葉尼塞河封凍期外3013千米的干流通航里程,干流通航里程領先全球河流;未來通過梯級化改造普渡河和在溪洛渡以上水壩加建船舶翻壩設施后,客輪可上溯駐泊滇池。 ![]() 長江航運延伸致昆明滇池 長江上眾多工程措施可以有效增加長江水運體系的覆蓋范圍,更好的發揮水運“占地少、成本低、能耗小、污染輕、運能大、效益高”比較優勢。 目前,重慶至三峽大壩的三峽庫區段可通行萬噸級船舶,長江干流武漢至長江口全長1143千米的下游航道整治后,通航水深常年維持在8米以上,也可以通行萬噸江海聯運船舶,但位于二者中間的三峽大壩到武漢間航道,特別是下荊江河段,枯水期僅能通行1500噸級,富水期通行3000噸級船舶,成了整個長江干流航運體系發揮“黃金水道”功能的“卡脖子”河段。 三峽和葛洲壩水利樞紐既有通航構筑物通過能力不能滿足日益增長的貨運需求、結構尺寸也不滿足萬噸輪通過需要;兩壩間峽江航道在泄洪大流量間無法正常通航;宜昌至武漢長江中游航道自然條件差,最小維護水深僅能達到3.5~3.7米,且無法通過經濟有效的疏浚和日常維護,達到和上游三峽庫區、長江下游航道相匹配的航運條件。上述三問題是長江航運“中梗阻”的主要因素,限制了長江“黃金水道”功能和效益充分發揮,成了長江經濟帶經濟和社會發展的制約因素。 ![]() 長江航運“中梗阻”主要治理措施 長江航運如要發揮黃金水運大通道的作用,就需建成長江重慶以下2436千米干線深水航道,讓萬噸海輪直達重慶,其根本出路一是建設三峽水運新通道和葛洲壩船閘擴能工程,二是疏浚改造兩壩間峽江航道,三是建設宜昌至荊州到武漢的“荊漢運河”。 ![]() 通用船舶規格尺寸表 萬噸級船舶長度135米,江海直達船舶長度上限為150米,為了避免2021年3月貨輪“長賜號”在蘇伊士運河橫著船身擱淺河岸,攔腰截斷運河的情況發生,長江新水運通道除了形狀規則的閘室外,新開通航水道底寬均要大于150米。 三峽水運新通道和葛洲壩航運擴能工程三峽水利樞紐既有通航建筑物是布置在樞紐左岸、共用上下游引航道的兩線梯級船閘和一線垂直升船機。船閘為雙線五級連續船閘,單級每個閘室的有效尺寸280m×34m×5m(長×寬×門檻最小水深)滿足五千噸級船舶通航需要;升船機采用全平衡齒輪齒條爬升式垂直升船機,承船廂有效尺寸120m×18m×3.5m,三千噸級客輪可經此快速過壩。 ![]() 三峽船閘和升船機 2004年三峽船閘開通首年過閘貨運量僅為4079萬t,2011年超過1億t,提前19年達到了2030年的規劃運量。交通主管部門通過發布“標準船型主尺度系列及技術方案”,采取多種科學調度管理手段,將三峽船閘通過能力提高至1. 2 億 t,超過船閘原設計能力的20%,但仍無法從根本上滿足船舶過閘需求。 ![]() 此后,船閘年過閘運量一直呈增長態勢,2017年過閘運量達1.4億t。2019年,三峽年貨物通航量達到1.46億噸,已經超過了三峽大壩五級船閘和升船機的通航能力,并且在連續9年沒有停止檢修的情況下,一直在超負荷的運行。 ![]() 船舶排隊進三峽船閘 ![]() 船舶在大壩上游錨地停泊待閘 川渝地區九成以上外貿物資運輸依靠長江航運,長江上游貨運量在不斷增長。2023年,三峽樞紐航運通過量達1.74億噸,同比增長8.77%,再創歷史新高。三峽如今通航量已經超出它負荷的70%,不堪重負。 ![]() 繁忙的三峽船閘 三峽過壩常年擁堵已成常態,2023年船舶停泊待閘時間平均超過200小時。集裝箱快班輪從重慶至上海的正常航行時間為4~5天,但目前快班輪待閘時間常常就要耗時2~3天。由此導致的航運企業效益、水運發展速度下降,上游港口吞吐量等指標增速放緩等問題愈發嚴重,明顯影響三峽區間航運物流低成本優勢。
預測2030 年之前三峽過壩貨運需求仍將保持較快增長態勢,2030年三峽過壩貨運量約2.3億噸,2030年后貨運需求增長會逐步放緩,2050年過壩貨運量約2.6億噸。 ![]() 三峽通航設施 考慮到三峽所在地區空間容量,再建第三通道難度更大;鑒于未來貨運量預測難度大,三峽水運新通道滿足遠期2050年預測1.4億t的年單向貨運需求,并留有一定的發展空間,能力按2.8億t考慮較為適宜。新通道投運后,三峽通航建筑物年單向總通過能力可達2億t左右,可以長久保證長江黃金水道的暢通。 ![]() 現通航三峽船閘規格尺寸 根據三峽船閘設計標準,已經開通運行的三峽一線船閘、二線船閘船舶最大吃水4.3m,三峽水運新通道新建三四線船閘采用尺度相同的 280m ×34m,新舊船閘的通過能力只是現船閘的2倍,為2.4億 t < 2.8億 t預測值;閘室尺寸也不適應船舶大型化繼續發展的要求,不滿足遠期長江貨運量發展的要求。 ![]() 船舶通行三峽船閘 未來隨著國家“一帶一路”和長江經濟帶戰略的深入實施,川江船舶“江海直達”亦是發展必然趨勢。代表船型(110~135)m x(16.3 m-25 m)x5.5m將會作為過閘的主力船型,同時也需要考慮150m× 24m ×6m江海直達船型的過閘需求。新建船閘尺度取400m×40m ,能滿足船寬 16. 3m和22m船舶并排過閘或兩艘船寬19. 2m船舶并排過閘或寬 25m船舶單排停泊,對大型船舶適應性強,船閘利用率可高達90%,新舊船閘和升船機的通過能力總和可超過 3. 6 億 t,能夠滿足預測的遠期貨運量發展需要。 ![]() 萬噸船舶通行三峽庫區 結合已建三峽船閘運行經驗,形狀規則的大型船閘門檻最小水深系數可適當放寬,經綜合比較,新通道船閘門檻最小水深取 8. 0m可以滿足萬噸級船舶吃水需要。 ![]() 三峽樞紐附近長江河道平面形狀 三峽水運新通道附近長江河道平面形態總體呈向南突出的大弧形,左凸右凹形狀。 ![]() 初步研究三峽水運新通道5左1右6線方案 初步研究時制定了右岸1條左岸5條的比選方案。三峽樞紐右岸布置高水頭大型船閘的技術條件極差,上游需破副壩、穿越秭歸縣城,繞過壩肩地下廠房,下游需要延伸到西陵大橋以下,船閘與引航道軸線長且彎曲程度大,進出口通航條件差,移民搬遷量大,工程建設與運行安全隱患大,建設代價也十分高昂,后續研究時放棄了右線方案。新船閘布置在左岸,則與上、下游航道銜接較好,軸線選擇余地大。新通道船閘確定布置在樞紐左岸,后又優化成3條路線。 ![]() 深入研究三峽水運新通道左岸3條建設方案 路線1靠近已通航船閘,總長約 6km,線路最短,地勢較低,僅適合布置連續五級船閘,工程技術相對成熟、通航水流條件較好,該線路位于三峽樞紐管理區內,征地移民數量少,工程量小,投資省,且建設工期相對較短。 ![]() 長江水運新通道雙線連續五級船閘 但該布置方案只能安排連續五級船閘,新船閘下引航道口門與已建船閘和升船機下引航道口門較近,進出過閘船舶較集中,流量大,航線交叉,相互干擾影響大,且新船閘的施工對已建船閘的正常運行也有一定影響。 線路3位于北側,靠近山體,遠離居民區,移民數量小,總長約 6.8km。明挖開挖工程量巨大、高邊坡處理技術難度也大,對環境破壞嚴重,僅適宜在上、下游地勢較低處各布置一級船閘,中間山體采用隧洞連接方案。 ![]() 路線3上游引航道+船閘+通航隧道+船閘+下游引航道方案 ![]() 雙線分散兩級船閘 但該線路單級船閘水頭巨大,需布置多級調節池,船閘結構和輸水系統復雜,隧道斷面尺寸和技術難度大;船閘上游口門處于庫區凹岸的急彎段,下游口門位于樂天溪的河段上,受樂天溪水流條件影響,口門區的通航水流條件較差,上下游航線布置比較困難。 線路2位于1、3線中間位置,處于山坡地帶,船閘軸線沿相對較低洼的地形布置。船閘位于峽江三路和X206縣道合圍的陳家沖北山,山體開挖后,船閘地基為整體花崗巖,地質安全穩定、條件優越。為避開上游劉家河居民點和下游樂天溪出口,其上、下引航道采用曲線轉彎與上、下游河道平順銜接。線路總長約7.6km, 其中上、下游曲線連接段總長約1.6km,中間直線段長約 6km,利于多種形式船閘的靈活布置,既可布置五級連續船閘,又可采用運行更加靈活帶中間渠道的分散式船閘布置方案(如1+ 1+ 1布置方案)。 ![]() 雙線分散三級船閘方案 該線路船閘下游引航道出口距已建成的引航道口門較遠,相互干擾小。但因為軸線位于三峽已征地紅線外,路線也長,需增加的征地拆遷和移民量稍大。 新通道船閘綜合研究了連續5級、帶中間渠道的分散3級和分散2級等多種布置方案,連續5級在技術和經濟上均具有明顯優勢,三峽水運新通道確定采用雙線連續五級船閘方案。 ![]() 三峽水運新通道采用雙線連續五級船閘規格尺寸 雙線連續五級船閘的兩線船閘軸線間距 90m,均為單向運行,每線船閘設 5個閘室 6個閘首,每級閘室有效長400m,寬40m。三峽新通道船閘上、下游引航道均為直線進閘、直線出閘的布置形式,底寬150m,上游引航道底高程 137m,下游引航道底高程54m,輸水系統與設計水頭113m和已建三峽船閘類似。 ![]() 三峽水運新通道船閘和上下游引航道布置方案 通過比較認為:從新通道船閘的運行條件、船舶過閘管理,船閘施工對已建工程的影響,船閘布置對太平溪移民新區與已有三峽工程管理設施影響,新通道船閘工程量等多因素綜合考慮,線路1和線路2 各有弊端,線路1處于三峽水電站輸配電核心區域,施工前遷改影響巨大;由于距離近,施工期對已有船閘也會造成影響,三峽水運新通道放棄了1號線路方案,采用路線優化后的2線方案。 ![]() 三峽水運新通道路線方案布置 優化后的三峽新通道路線的上游口門位于太平溪港附近,?下游出口位于大象溪附近,?線路總長7.8千米,?其中連續5級船閘主體段段總長2.2千米,上游待閘區、引航道長3.3千米,下游待閘區、引航道長2.3千米。? ![]() 三峽水運新通道建設區域 三峽水運新通道建設區域涉及宜昌市夷陵區太平溪鎮許家沖村1、2、3組,太平溪村7、8組,伍相廟社區,落佛村1、3、4組,富城坪村2、3、4組,龍潭坪村1、2、7、8、9、10組,長嶺村1組;樂天溪鎮陳家沖村1、2、6組,瓦窯坪村2、3、4、5組,朱家灣村1、2、3組,八戶店村1、2組,樂天溪社區2、3組,樂天溪村6、7、8組,下岸溪村1、2、3、5、6組;三峽樞紐管理區部分區域。
葛洲壩水利樞紐是三峽樞紐的反調節設施,既有通航建筑物呈“兩線三閘”的布置格局,大江航線布置一號船閘,三江航線布置有二號和三號兩座船閘,一、二號船閘閘室尺寸和三峽船閘的閘室相同,都為280m×34m×5m,三號船閘尺寸和三峽垂直升船機1.5萬噸乘船箱尺寸一樣均為120m×18m×3.5m。二、三號船閘共用三江引航道。 ![]() 葛洲壩平面布置土 初步研究時,根據葛洲壩樞紐左、右岸的建設條件,綜合考慮壩區河勢及地形地貌、通過條件、上下游航線銜接、占地移民等因素,重點對左岸岸邊、右岸岸邊、右岸山體線路等線路布置方案進行了研究。 ![]() 初步研究葛洲壩航運擴能1左+3右路線方案 右岸岸邊線路和右岸山體線路紫陽河出口方案下游出口位于中華鱘保護區的核心區以及主要產卵場內,且臨近主產卵區,施工期航道的開挖會對中華鱘繁殖活動產生影響。右岸卷橋河出口方案施工期通航影響小,運行管理較方便,線路避開了中華鱘主要產卵場,但下游出口仍位于保護區的核心區內,且開挖工程量巨大,投資遠高于其他方案。 ![]() 遙看葛洲壩右岸山體 左岸方案分成保留或拆除原葛洲壩3號船閘新建單線或雙線船閘4方案,工程都位于三江,三江不屬于中華鱘保護區,且避開了中華鱘主要產卵場,對環境的不利影響小,工程投資較低,通航條件好,施工工期短。 ![]() 深入研究葛洲壩航運擴能1左1右建設方案 深入研究時,將右岸山體紫陽河出口互灌互泄船閘方案與左岸新建雙向船閘方案進行比選,葛洲壩航運擴能工程確定采用左岸雙向船閘擴建方案 。 ![]() 拆遷三號船閘東,黃柏馨苑——鎮平路——長虹路——樵湖一路到三葛洲壩醫院一線西側的宜昌市區,新建兩線單級船閘,船閘尺寸和三峽水運新通道船閘尺寸一樣也為400mX40mX8m,上下游設不少于500米的待閘區并擴挖順接引航道,挖深后的三江航道水深8m以上。 ![]() 葛洲壩航運擴能建設方案 葛洲壩航運擴能工程涉及宜昌市西陵區葛洲壩街道東湖社區、石子嶺社區、清波路社區以及夜明珠街道上導堤社區、鎮平路社區,夷陵區小溪塔街道南津關村、文仙洞村。 ![]() 葛洲壩航運擴能平面布置方案 三峽水運新通道和葛洲壩航運擴能符合《長江經濟帶發展規劃綱要》明確的“堅持生態優先、綠色發展,共抓大保護、不搞大開發”要求,技術上可行,經濟合理,也是其他運輸方式無法替代的。 ![]() 禁止三峽水運新通道和葛洲壩航運擴能工程建設影響范圍內工程建設和人口遷入通告 24年3月相關部門發布了《關于禁止三峽水運新通道和葛洲壩航運擴能工程建設控制范圍內新增建設項目及遷入人口的通告》,為下一步征地拆遷做準備,標志著項目已經有前期研究階段轉入工程實施階段。 三峽水運新通道和葛洲壩航運擴能工程建成后,將徹底解決三峽船閘供需不平衡、船舶積壓嚴重等問題,船舶待閘時間將明顯縮短,基本可控制在24小時以內。 三峽大壩與葛洲壩間峽江航道整治兩壩間是狹窄的38千米長峽江河道,洪水期水流湍急、流態惡劣,每年汛期約有49 天的限制通航流量期,主要灘險有樂天溪和“四灘一彎”(水田角、喜灘、大沙壩、石牌彎道、偏腦) 。 ![]() 喜灘 ![]() 石牌彎道 ![]() 三峽大壩到葛洲壩間礙航點 整治的主要目標是將船舶定線制航行流量從 15000m3/s提高至 25000m3/s,限制船舶通航流量由25000m3/s提高到 35000m3/s。 ![]() 三峽大壩到葛洲壩間主要礙航點和整治方案 兩壩間航道整治主要通過采用炸礁清渣、深槽拋填等措施,可以達到改善通航條件的預期效果。 ![]() 三峽大壩到葛洲壩間峽江與主要礙航點位置 荊漢運河宜昌至武漢為中游航道,全長626千米,有主要淺水道18處,尤其是枝江城陵磯段荊江段航道最小維護水深明顯低于上下游,非枯水期僅為3.5~3.7m。枯水期經三峽水庫調蓄增加流量后,宜昌——臨湘416千米航道維護最小尺度也僅為2.9米×80米×750米,只能通行1500t級船舶,臨湘——武漢210千米航道維護最小尺度為3.2米×80米×1000米,可通行1500~3000t級船舶,上下游的大型貨運船舶通行荊江需減載、轉駁,通航效率低,不能滿足黃金水道戰略要求。 ![]() 蜿蜒曲折荊江河段和荊漢運河 葛洲壩到枝江段、簰州灣到武漢段長江河道淺灘只有6處,自然狀況可以滿足疏浚后達到萬噸級航道標準。中間的荊江河段蜿蜒曲折,歷來是長江航道治理、維護的重點和難點,沿線分布有蘆家河、太平口、窯監等12處礙航淺水道,占長江中游河道淺灘的2/3 。三峽工程運用后,清水下瀉,荊江的砂質河道長期沖刷調整,部分河段河勢變化劇烈,洲灘沖淤變化大,崩岸險情頻發。提升荊江段航道等級,需要采取大規模的疏挖、大尺度長距離控導工程和河岸固砂等措施,技術難度大、建設成本高,維護難度及代價極大。 荊江河段是魚類資源和中華鱘、白鰭豚等珍稀瀕危水生野生動物的天然寶庫,屬自然保護區的河段約占河道總長的一半。大規模航道整治對保護區產卵場、索餌場、越冬場及洄游通道造成破壞。部分河段航道整治工程因涉及生態保護紅線根本就無法徹底實施。 提升荊江段航道到萬噸級可以借鑒外科常用的搭橋手術方式,借用江漢平原上稠密河網水系河道,另劈新徑,建設新航道,比較成熟的方案是“荊漢運河”。 ![]() 荊江右岸“荊漢運河”上段 荊漢運河以荊江為界分成上下兩段,荊江右岸上荊漢運河渠首在長江松滋口,利用改造提升松滋河和東松滋河46千米河道到沙道觀鎮米家臺后,開挖24千米新航河道穿越虎渡河、荊江分洪區后,在公安縣城上游匯入長江。 ![]() 荊江左岸“荊漢運河”下段開挖新河段 ![]() 荊漢運河利用裁彎取直后東荊河接入簰州灣長江段 荊江左岸下荊漢運河從江陵下游、人民大垸北側,建和葛洲壩航運擴能船閘同規格的雙線船閘穿荊江大堤,開挖62千米新河道穿西干渠、四湖總干渠至監利市新溝鎮,入東荊河,再順裁彎取直后東荊河北支而下88千米,到簰洲灣交叉樞紐入長江。 ![]() 江漢運河、漢江高等級航道 荊州長江上游到漢江潛江已經開通5000噸級江漢運河航道,為啥下荊漢運河不采用升級江漢運河、拓展漢江航道,借道漢江到武漢方案呢?潛江以下漢江沿線兩岸都是數千年形成的厚積數米青沙層,裁彎取直、拓深航道后,如果不固化兩岸砂層,流沙會坍塌淤塞航道,水深很難保證超4.5米,通過5000噸級船舶都很勉強,無法保障萬噸級船舶航道通航。如強行固化漢江下游江岸砂層,不但工程量浩大,還會造成生態災難。 ![]() 荊江河湖水系與荊漢運河方案 上荊漢運河因為要借用松滋河、穿越虎渡河,涉及到“江湖四水”中的兩水,對江湖水文關系影響很大,也和湖南推行的“松虎航道”有沖突;另外運河攔腰截斷荊江分洪區對長江防洪造成較大影響;百年內,因三峽攔砂清水下瀉,上荊江會持續刷深,上荊江運河為保證通航水量也要跟隨進行持續疏浚挖深,后期投入巨大。上荊漢運河受到質疑反對聲音很大,前途未卜。 ![]() 荊漢運河上段與江湖四水關系 ![]() 松虎航道規劃 荊江是地上河,下荊漢運河渠首要用船閘穿越荊江大堤。在閘門控制下,運河從荊江河段分水量不大,對荊江河道生態和維護航運水深影響輕微。下荊漢運河大多是借用流經江漢平原最低洼處洪湖分蓄洪區北側的東荊河。東荊河是近代為漢江分洪,在人類意愿下借助漢江洪水自然力量形成的半自然泥質河道,河岸穩定度高。通過挖泥船將東荊河挖寬到底寬150米、水面寬180米,挖深到8米,河道裁彎取直在技術上都很簡單,工程量不大,生態影響輕微,建成后的日常維護疏浚量很小,推行阻力遠小于荊漢運河上段。 結語水運運輸能力遠遠大于鐵路、公路,運輸價格也遠低于鐵路、公路,約為鐵路運輸價格的1/8,公路的1/30。三峽樞紐水運新通道、荊漢運河等工程建成后,長江將徹底解決“腸梗阻”,萬噸級輪船經荊漢運河、三峽水運新通道可直達重慶,預計航程縮短約260公里、減少航運時間約14小時,還會促進長江航運船舶向大型化、江海聯運模式發展,航運能耗大幅降低,綜合運輸費用將減少30%,產生巨大環保和經濟效益。 三峽水運新通道與葛洲壩航運擴能,三峽大壩到松滋口及簰州灣至武漢長江航道整治,荊漢運河建設是環境代價小、經濟效益優,功在當代、利在千秋的盛事! |
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