瀾滄江-湄公河國(guó)際航道灘險(xiǎn)特性及整治思路研究

張明進(jìn)，楊 陽(yáng)，王永成，李雨晨

（1.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所工程泥沙交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300456；2.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，南京 210024）

瀾滄江-湄公河國(guó)際航道灘險(xiǎn)特性及整治思路研究

張明進(jìn)1，楊 陽(yáng)1，王永成1，李雨晨2

（1.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所工程泥沙交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300456；2.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，南京 210024）

根據(jù)瀾滄江-湄公河國(guó)際航運(yùn)中長(zhǎng)期規(guī)劃和近期工程建設(shè)的需要，在對(duì)中緬243號(hào)界碑至老撾瑯勃拉邦631 km河段現(xiàn)場(chǎng)踏勘和資料收集分析的基礎(chǔ)上，對(duì)河段灘險(xiǎn)根據(jù)河床條件及成因進(jìn)行了分類,總結(jié)了航道灘險(xiǎn)礙航特點(diǎn)。針對(duì)上游水庫(kù)調(diào)節(jié)作用下新的來水條件以及灘險(xiǎn)礙航特點(diǎn)，提出了先期進(jìn)行中水整治、實(shí)現(xiàn)雙線IV級(jí)航道尺度，后期進(jìn)行枯水整治、實(shí)現(xiàn)單線IV級(jí)航道尺度的總體治理思路；對(duì)國(guó)際界河航道整治中可能存在的領(lǐng)土主權(quán)爭(zhēng)議問題，提出了相應(yīng)的對(duì)策措施。

國(guó)際航道；灘險(xiǎn)；礙航特性；整治對(duì)策;瀾滄江-湄公河

瀾滄江-湄公河有“東方多瑙河”之稱，是我國(guó)西南地區(qū)通往東南亞周邊國(guó)家的重要水運(yùn)國(guó)際大通道，同時(shí)也是我國(guó)通向中南半島乃至整個(gè)東南亞的戰(zhàn)略中軸線［1］。其航運(yùn)發(fā)展?jié)摿薮?、運(yùn)輸成本低廉，對(duì)促進(jìn)沿岸各國(guó)深化合作，推動(dòng)大湄公河次區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，鞏固長(zhǎng)久共贏的睦鄰友好關(guān)系具有深遠(yuǎn)意義［2］。

2000年4月《中、老、緬、泰瀾滄江-湄公河商船通航協(xié)定》確定中國(guó)思茅港至老撾瑯勃拉邦港共890 km為區(qū)間。2001年6月國(guó)際航運(yùn)正式通航。由于歷史原因，瀾滄江-湄公河航運(yùn)開發(fā)較晚［3］；由于缺少合理規(guī)劃和建設(shè)，現(xiàn)有通航能力不足、通航條件相對(duì)落后，嚴(yán)重制約了區(qū)內(nèi)國(guó)際水運(yùn)交通作為先導(dǎo)帶動(dòng)沿岸經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展升級(jí)的構(gòu)想。2013年先后召開的第16屆中國(guó)-東盟領(lǐng)導(dǎo)人峰會(huì)以及第12次中國(guó)-東盟交通部長(zhǎng)會(huì)議，中方提出“瀾滄江-湄公河國(guó)際航運(yùn)統(tǒng)籌規(guī)劃、互利共贏、適當(dāng)超前”和利用“中國(guó)-東盟海上合作基金對(duì)瀾滄江-湄公河國(guó)際航道二期整治”；這一倡議為瀾滄江-湄公河航道進(jìn)一步提升提供了重要契機(jī)。

根據(jù)《瀾滄江-湄公河國(guó)際航運(yùn)發(fā)展規(guī)劃》（2014-2025），第一階段將實(shí)施中緬243號(hào)界碑至瑯勃拉邦631 km河段的航運(yùn)建設(shè)工程，其中航道按可通航500 t級(jí)船舶整治。由于該河段地形、水文資料缺乏，可供借鑒的研究成果少，對(duì)航段內(nèi)灘險(xiǎn)分布以及礙航特性認(rèn)識(shí)尚不充分，為即將啟動(dòng)的工程設(shè)計(jì)、施工及相關(guān)研究工作造成了困難。為此，對(duì)該河段進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)踏勘，并結(jié)合現(xiàn)有資料分析對(duì)目前河段146處灘險(xiǎn)進(jìn)行了成因歸類，其中特別對(duì)50處主要灘險(xiǎn)的礙航特性進(jìn)行了細(xì)致分析，提出了本階段航道整治思路。

1 河段概況及水文泥沙特性

1.1 河段概況

湄公河（中國(guó)境內(nèi)段稱瀾滄江）源起中國(guó)青海唐古拉山，流經(jīng)中國(guó)、緬甸、老撾、泰國(guó)、柬埔寨、越南，于越南胡志明市注入南海，全長(zhǎng)4 880 km，是世界第六大河流［4］。以孔埠瀑布為界，以上稱上湄公河，以下稱下湄公河；孔埠瀑布作為地質(zhì)裂點(diǎn)阻斷了上下湄公河通航。中、老、緬、泰四國(guó)確定的商船自由通航河段位于上湄公河（見圖1），890 km的通航區(qū)間中，思茅港南得壩港區(qū)至中緬243號(hào)界碑259 km為中國(guó)內(nèi)河，中緬243號(hào)界碑至中老緬244號(hào)界碑31 km為中緬界河，中老緬244號(hào)界碑至老撾會(huì)曬段300 km為老緬、老泰界河，老撾會(huì)曬至瑯勃拉邦300 km為老撾內(nèi)河。

河段兩岸植被繁茂，水量充沛，枯水季節(jié)有融雪和地下水補(bǔ)給。河流流經(jīng)高山峽谷和丘陵地帶，石質(zhì)河床占85%以上，全河段平均比降為0.38‰。一方面，由于河槽單一，河床穩(wěn)定，溪溝不發(fā)育，河段水流條件總體較好，十分有利于航運(yùn)開發(fā)。但另一方面，由于特殊的地質(zhì)地貌條件，局部河段基巖礁石灘、砂卵石淺灘廣布，造成坡陡、流急、浪大，部分水道自然航行條件較為惡劣，需要實(shí)施必要的整治工程。

圖1 瀾滄江－湄公河國(guó)際航運(yùn)河段示意圖Fig.1 Sketch of the international navigation section on the Lancang-Mekong River

1.2 河段水文泥沙特性

選取瀾滄江-湄公河四國(guó)商船通航河段自上而下分布的中國(guó)景洪、泰國(guó)清盛和老撾瑯勃拉邦3個(gè)主要水文站為控制站分析河段來水來沙情況。

圖2給出了景洪水文站1985年流量和含沙量的過程圖。由圖2可以看出，當(dāng)?shù)睾樗饕杏?月份至10月份，而枯水季節(jié)則分布在2月份至4月份。由于瀾滄江上游小灣電站和糯扎渡電站分別于2009年和2012年正式發(fā)電，在多年調(diào)節(jié)水庫(kù)調(diào)蓄下，枯水漸豐。下游清盛水文站和瑯勃拉邦水文站流量過程同樣受到上游樞紐調(diào)節(jié)的影響［5］，主要表現(xiàn)為年內(nèi)流量變化幅度減小，較歷史同期枯水天數(shù)減少，這對(duì)于航運(yùn)開發(fā)是有利的。

圖2 景洪水文站1985年流量和含沙量過程Fig.2 Discharge and sediment concentration hydrograph for the year 1985 at Jinghong Hydrological Station

盡管湄公河兩岸植被覆蓋較好，但由于汛期多暴雨，沖蝕能力較強(qiáng)，大量泥沙被沖入河中，河水混濁，再加上其上游的瀾滄江在汛期帶來大量懸移質(zhì)顆粒及河床上由急流輸移的推移質(zhì)卵石，河道總體輸沙量較大。汛期上游攜帶的泥沙隨水位的降落，普遍落淤在下游較寬淺、流速相應(yīng)較小的河段，形成大量沙卵石洲灘而造成礙航淺段；推移質(zhì)卵石易受河中突出地形如礁石和支流河口沖積扇的阻攔而形成特殊的河床結(jié)構(gòu)，造成局部坡陡流急，構(gòu)成急灘礙航，給上下行船舶帶來極大威脅。

以位于河段上游的景洪水文站為例，其年平均懸移質(zhì)輸沙率為2 000～3 000 kg/s，最大為4 610 kg/s，最小也有1 440 kg/s；年懸移質(zhì)輸沙量一般介于7×107至1×108t之間，最大可達(dá)1.45×108t。河水含沙量的季節(jié)性特別明顯（如圖2），汛期6～10月輸沙量占全年輸沙總量的90%以上，而非汛期輸沙量極小，河水因含沙量較小也相對(duì)變得較為清澈；含沙量過程與流量過程呈正相關(guān)關(guān)系，年內(nèi)輸沙率與流量呈正比，年際間則表現(xiàn)為豐水年是多沙年，枯水年是少沙年。另?yè)?jù)有關(guān)資料，湄公河年輸沙總量中，卵石推移質(zhì)含量不超過懸移質(zhì)輸沙量的12%～14%。

表1列出了3個(gè)控制水文站的水文泥沙特征值（高程為中國(guó)1985國(guó)家高程基準(zhǔn)）。

1.3 航道基本情況

表2列出了四國(guó)商船通航河段現(xiàn)有航道的特征參數(shù)及基本情況。全段除下游老撾會(huì)曬至瑯勃拉邦300 km未經(jīng)整治以外，其余各段均先后實(shí)施了整治工程（部分整治工程正在進(jìn)行中）。

2002年～2004年，由中國(guó)政府出資，四國(guó)共同對(duì)湄公河中緬243號(hào)界碑至老撾會(huì)曬航道進(jìn)行了初步整治，有效改善了331 km河道的通航條件，基本達(dá)到VI級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)（航道尺度1.2 m×30 m×180 m），可常年通航150 t級(jí)船舶，中、洪水通航200～300 t級(jí)船舶，航段內(nèi)布設(shè)了臨時(shí)助航標(biāo)志。

2003年～2007年，中國(guó)組織實(shí)施了瀾滄江景洪港至中緬243號(hào)界碑71 km航道整治工程。該段航道等級(jí)現(xiàn)為V級(jí)，航道尺度為2.0 m×40 m×300 m，可常年通行300 t級(jí)船舶。

2011年～2014年，瀾滄江思茅港小橄欖壩（南得壩以下104 km）至景洪港五級(jí)航道二期建設(shè)工程正式開工建設(shè)，思茅港小橄欖壩至景洪港約84 km航道達(dá)到V級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，可通航300 t級(jí)船舶。

湄公河中緬邊界243號(hào)界碑至中老緬邊界244號(hào)界碑長(zhǎng)31 km的航道現(xiàn)常年通航150 t，季節(jié)性通航200～300 t船舶。2013年底，該航段V級(jí)航道項(xiàng)目開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2015年可完工。

2 瀾滄江-湄公河灘險(xiǎn)特性及分析

表1 瀾滄江-湄公河四國(guó)商船通航河段水文、泥沙特征值Tab.1 Characteristic values of hydrology of the international navigation section on the Lancang-Mekong River

表2 瀾滄江-湄公河航道現(xiàn)狀Tab.2 Present channel conditions on the Lancang-Mekong River

瀾滄江-湄公河穿行于崇山峻嶺中，除個(gè)別寬淺河段外，兩岸皆為抗蝕條件良好的石質(zhì)邊界，河床底質(zhì)大都為石質(zhì)。從歷史演變及歷次測(cè)圖中可以發(fā)現(xiàn)，河段總體平面形態(tài)基本沒有變化，各種類型灘險(xiǎn)的邊界形態(tài)及以淺、急、險(xiǎn)為特性的灘情基本不變，其淺灘及深槽位置和特點(diǎn)沒有大的改變，各灘險(xiǎn)是基本穩(wěn)定的。

四國(guó)商船通航河段航道若初步按照中長(zhǎng)期擬通航500 t級(jí)船舶的IV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)，通過本文考察統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有條件下中緬243號(hào)界碑至老撾瑯勃拉邦631 km航道需要整治的礙航灘險(xiǎn)多達(dá)146處，本文重點(diǎn)查勘了其中50處（表3）。

2.1 灘險(xiǎn)成因與歸類

根據(jù)河床演變特性可將段內(nèi)這些礙航灘險(xiǎn)主要分為三類：基巖類急、險(xiǎn)灘，溪口型急、險(xiǎn)灘以及淤積性淺灘（個(gè)別具有游蕩特性）。

圖3 擋石欄基巖急灘Fig.3 Bedrock rapids in Dangshilan reach

圖4 寡婦石基巖險(xiǎn)灘Fig.4 Bedrock hazardous shoal in Guafushi reach

圖5 楠勇河溪口險(xiǎn)灘Fig.5 Creek-mouth hazardous shoal in Nanyonghe reach

圖6 大庚航溪口急灘Fig.6 Creek-mouth rapids in Dagenghang reach

圖7 孟喜淤積性淺灘Fig.7 Depositional gravel shallow in Mengxi reach

基巖類急、險(xiǎn)灘占據(jù)全部數(shù)量的70%，其一般成因是水流的造床作用使河床深切，達(dá)到一定程度后，由于河床質(zhì)的基巖化，使得河床難以進(jìn)一步被沖刷，而沿程河床硬度的不均勻造成河床底部突起或下凹，水深分布極不均勻。有的巖石在水下成為暗礁，有的則成為分布于河道中間或兩側(cè)的孤礁或礁石群，阻水、挑流或束窄水流，使局部水流流速增大，流態(tài)紊亂，從而形成各種礙航灘險(xiǎn)（見圖3和圖4）。

其次，自由通航區(qū)河段自中國(guó)景洪至老撾瑯勃拉邦港共有18條主要支流入?yún)R，沿程分布較為均勻；支流入?yún)R為溪口型急、險(xiǎn)灘的形成創(chuàng)造了條件。由于主流頂托，部分支流河口洪水期從溝內(nèi)沖出卵石及塊石，堆積于溪口，形成卵石塊石沖積扇，侵占河床，形成礙航急、險(xiǎn)灘（見圖5和圖6）。

此外，部分河段還有少量淤積性淺灘和個(gè)別帶游蕩性的淤積性淺灘。在水流和泥沙作用下，洪水期槽沖灘淤，中枯水期灘沖槽淤，在長(zhǎng)期水流作用下，河床質(zhì)粗化程度很高，卵石與沙結(jié)合緊密，抗沖性強(qiáng)，所以枯水期雖然灘險(xiǎn)比降大，流速大，但水流難以沖刷航槽，只能對(duì)洪水期淤積在灘上的泥沙進(jìn)行沖刷，形成卵石覆蓋的淺灘（見圖7）。

2.2 灘險(xiǎn)礙航特性分析

瀾滄江-湄公河地勢(shì)自上而下依次經(jīng)歷山地—丘陵—山地［6］，獨(dú)特的地形條件造就了不同區(qū)段灘險(xiǎn)礙航特性的不同。

本文考察的航段，中緬邊境243號(hào)界碑至唐奧灘河段226 km河段基本處于山區(qū)峽谷，谷底被水流切割較深，兩岸巖石、礁石群及礁島裸露。灘險(xiǎn)和平水段的水流特征隨年流量周期變化而變化?？菟畷r(shí)，灘險(xiǎn)集中落差增大，水流湍急；平水段落差較小，水流平緩，水面呈明顯階梯形沿程降落；隨著水位的上漲，枯水灘勢(shì)減弱直至消除，而中水灘相繼出現(xiàn)，灘險(xiǎn)數(shù)量減少，灘勢(shì)減弱，礙航情況得到改善；洪水期因礁石群、礁島及突咀阻水形成洪水灘險(xiǎn)，坡陡流急，流態(tài)紊亂，灘勢(shì)兇險(xiǎn)。唐奧以下至?xí)?05 km河段基本處于丘陵區(qū)，主要是基巖礁石灘險(xiǎn)和沙卵石淤積性淺灘礙航，其次是流急，礙航期主要為枯水期。會(huì)曬至瑯勃拉邦300 km河段則重新呈現(xiàn)山區(qū)峽谷特征，其灘險(xiǎn)礙航特性與唐奧灘以上河段情況類似。表3詳細(xì)列出了中緬243號(hào)界碑至老撾瑯勃拉邦631 km航道50處重點(diǎn)礙航灘險(xiǎn)的主要特征情況。

可以看到個(gè)別灘險(xiǎn)處枯水期航道出現(xiàn)斷航現(xiàn)象［7］；灘險(xiǎn)礙航期一般為四個(gè)月左右，全段最佳航期為中水，枯水期灘險(xiǎn)較多，航道尺度明顯減小，加之落差集中，坡陡流急，船舶須減載航行。洪水期水流紊亂，泡漩大，并伴有漂木，航行較險(xiǎn)，同時(shí)河道平均流速增大，上航平均阻力增大。

3 整治思路與對(duì)策探討

基于以上分析，對(duì)于瀾滄江—湄公河國(guó)際航道整治思路及對(duì)策認(rèn)識(shí)如下：

小灣、糯扎渡水庫(kù)具有多年調(diào)節(jié)功能，加大了枯水季節(jié)下泄流量，減小了洪水流量，故可先期整治中水以上礙航灘險(xiǎn)，使中水以上流量的航道達(dá)到雙線IV級(jí)航道尺度。枯水時(shí)，上湄公河航道內(nèi)明暗礁密布，流態(tài)更加復(fù)雜；寬淺河段洲灘常變，導(dǎo)致航道水深不足；受地形、地貌等影響較大河段，或河段狹窄，或彎曲半徑較小?？珊笃谡慰菟K航灘險(xiǎn)，鞏固綠化洲灘，穩(wěn)定河勢(shì)，使枯水航道達(dá)到單線IV級(jí)航道尺度。因此，瀾滄江-湄公河國(guó)際航道宏觀整治思路可歸納為：先中水，后枯水；清灘險(xiǎn)，固綠洲。

針對(duì)不同類型的灘險(xiǎn)，具體的措施建議有：對(duì)因基巖突嘴、崩巖、礁島、孤石、溪口沖積物等占據(jù)航道阻水成灘造成航道尺度不夠的灘險(xiǎn)，可采取陸上和水下機(jī)械鉆孔爆破的方式，炸礁切嘴，使航道尺度達(dá)到滿足航行安全的標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)因基巖、溪口、崩巖形成的陡比降急流灘險(xiǎn)，可采取機(jī)械鉆孔爆破和裸爆相結(jié)合的方式，炸除產(chǎn)生不良流態(tài)和礙航的基巖突嘴、礁石、沖積灘、崩巖體等，以修整岸線，浚深、拓寬航槽，擴(kuò)大過水?dāng)嗝?，調(diào)整比降，改善流態(tài)，造成有利于船舶上航“搭跳”的錯(cuò)口灘和保證下航安全的目的；對(duì)淤積性淺灘，可采取疏浚與炸礁相結(jié)合的措施，浚深拓寬航槽。特定航段若流速、比降過大，還應(yīng)設(shè)置絞灘設(shè)施。

此外考慮到整治區(qū)段界河較多，實(shí)施過程中可能涉及岸線及礁石領(lǐng)土爭(zhēng)議問題，本文認(rèn)為應(yīng)以“一方岸線切灘，即在該方岸線等量筑壩彌補(bǔ)；河中水上炸礁疏浚，等量分置岸上，水下炸礁疏浚，就近填充深潭，以設(shè)計(jì)水位區(qū)分水上水下”作為國(guó)際航道界河整治過程中的基本處置原則。

4 結(jié)論

通過對(duì)中緬243號(hào)界碑至老撾瑯勃拉邦631 km河段航道水文泥沙特性、灘險(xiǎn)分布及礙航特性分析研究。主要結(jié)論有：

（1）按照中長(zhǎng)期IV級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，段內(nèi)共計(jì)146個(gè)灘險(xiǎn)需要進(jìn)行整治工程。根據(jù)成因、分布規(guī)律歸

類，這些灘險(xiǎn)可分為基巖類灘險(xiǎn)、溪口灘類灘險(xiǎn)以及淤積性灘險(xiǎn)。

表3 瀾滄江-湄公河中緬243號(hào)碑至老撾瑯勃拉邦河段重點(diǎn)礙航灘險(xiǎn)表Tab.3 Main navigation-obstructing shoals from the No.243 boundary marker to Luang Prabang on the Lancang-Mekong River

（2）由于上游小灣、糯扎渡水庫(kù)的調(diào)蓄，使下游航道水流條件改變，瀾滄江-湄公河國(guó)際航道應(yīng)先期進(jìn)行中水整治，后期進(jìn)行枯水整治。

（3）對(duì)不同成因及礙航特性的灘險(xiǎn)，可分別采用炸礁、疏浚等技術(shù)措施進(jìn)行整治；同時(shí)對(duì)于流速、比降過大的特定航段，設(shè)置絞灘設(shè)施以及相應(yīng)的航標(biāo)設(shè)施。

（4）對(duì)于界河整治可遵循“一方岸線切灘，在該方岸線等量筑壩彌補(bǔ)，河中水上炸礁疏浚，等量分置岸上，水下炸礁疏浚，就近填充深潭，以設(shè)計(jì)水位區(qū)分水上水下”的基本處置原則。

本文結(jié)論可為瀾滄江-湄公河國(guó)際航道的整治工程研究和設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

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Study on characteristics of hazardous shoals in the Lancang-Mekong International Waterway and targeted regulation principles

ZHANG Ming?jin1,YANG Yang1,WANG Yong?cheng1,LI Yu?chen2
（1.Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering,Key Laboratory of Engineering Sediment,Ministry of Transport,Tianjin 300456,China 2.College of Harbor,Coastal and Offshore Engineering,Hohai University, Nanjing 210024,China）

According to the medium and long term development planning of the Lancang-Mekong international navigation,the 631 km waterway from the No.243 boundary marker to Luang Prabang was investigated by means of wild survey and data analysis.As a result,a classification of the shoals based on their formation and the bed conditions was carried out,and meanwhile the characteristics of the hazardous shoals were further concluded.Based on the new water-sediment conditions after the operation of the upstream reservoir as well as the present status of obstructive characteristics of the shoals,the principles of the targeted regulation measures for the entire waterway as well as the boundary rivers were proposed.

international waterway;hazardous shoals;obstructive characteristics;regulation principles;Lancang-Mekong River

U 617

A

1005-8443（2016）01-0055-06

2015-05-06；

2015-09-11

交通運(yùn)輸部建設(shè)科技項(xiàng)目（201232822460）

張明進(jìn)(1979-)，男，遼寧北票人，博士，副研究員，主要從事航道工程研究工作。

Biography：ZHANG Ming-jin（1979-），male，associate professor.