烏江水電開發(fā)對航運的影響及對策研究

姚育勝

(長江航務管理局，湖北 武漢 430014)

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烏江水電開發(fā)對航運的影響及對策研究

姚育勝

(長江航務管理局，湖北 武漢 430014)

歷時40多年，烏江干流水電梯級開發(fā)接近尾聲。烏江水電梯級開發(fā)的歷時長短、建設時序以及水電站樞紐通航建筑物的有無、等級、規(guī)模、尺度和技術指標的確定都與烏江航運發(fā)展密切相關，需要認真研究，以促進烏江水電和航運健康發(fā)展。文章在實地考察、廣泛交流、借鑒國內外經(jīng)驗、分析研究的基礎上，解析了影響烏江航運發(fā)展的主要問題，提出了工作建議：當前，發(fā)展烏江航運，應確定烏江航運“先通后暢”的發(fā)展思路，努力做好通航建筑物的驗收、試航和試通航工作，盡早安排人員培訓，落實通航建筑物的運行、維護和管理經(jīng)費，加快烏江新船型的設計和建造，建立烏江涉航工作協(xié)調機構和機制。

烏江；水電開發(fā)；航運；通航建筑物

一、烏江河流概況

烏江是長江上游右岸的最大支流，發(fā)源于貴州省烏蒙山東麓。烏江有南北兩源，南源三岔河(正源)，北源六沖河，兩源在化屋基匯流后始稱烏江。烏江沿途接納眾多支流，在涪陵注入長江。烏江全長1037km，平均比降2.05‰，流域面積87900km2。化屋基以上325.6km河段為上游，平均比降4.29‰；化屋基至思南366.8km河段為中游，平均比降1.37‰；思南至涪陵344.6km河段為下游，平均比降0.64‰。烏江在貴州省境內長802.1km，貴州省和重慶市界河段長72.1km，重慶市境內長162.8km。烏江河谷深切，河道彎曲，灘多流急，峽谷與寬谷交替出現(xiàn)，其中70%是峽谷，水位落差大，河道坡降陡，具有典型的山區(qū)河流特征。

二、烏江水電開發(fā)概況

烏江是我國重要的水電基地。烏江干流水電開發(fā)以發(fā)電為主。烏江干流自上而下水電開發(fā)規(guī)劃有普定、引子渡、東風、索風營、烏江渡、構皮灘、思林、沙沱、彭水、銀盤和白馬等11座樞紐。除白馬水電站尚未正式開工外，其他均為已建和在建水電站[1]。11座水電站基本情況見表1。

烏江干流上10座已建和在建的水電站中，烏江渡水電站以上(含烏江渡)的5座未建通航建筑物，以下的5座建有通航建筑物。通航建筑物形式多樣，既有升船機，也有船閘。升船機中，既有單級升船機，也有三級升船機。同一樞紐各級間有中間渠道相連，烏江現(xiàn)有的通航建筑物全部為單線。烏江干流梯級水電站通航建筑物基本情況見表2。

構皮灘樞紐升船機為3級，總水頭199m，壩前水位變幅40m，1級升船機至2級升船機之間設通航隧洞，這些在世界上均為第一或首次。彭水樞紐的通航建筑物由船閘、中間渠道和升船機所組成，在世界上尚屬首次。思林和沙沱的升船機水頭均為70余米，技術也較復雜。

表1 烏江干流梯級水電站基本情況表

表2 烏江干流梯級水電站通航建筑物基本情況表

三、烏江航運情況

(一)烏江航運歷史

烏江航運歷史悠久，歷來是貴州省和重慶市的水上交通要道。歷史上，烏江構皮灘至涪陵452km為通航河段。由于烏江天然航道條件較差，航運發(fā)展緩慢。20世紀80至90年代的烏江航道整治，促進了航運發(fā)展。21世紀初以來的烏江水電建設快速發(fā)展，改善了庫區(qū)航道條件，但十余年的施工期斷航，嚴重制約了烏江航運發(fā)展。

1985年，烏江有運輸船舶346艘，全年完成貨運量107萬噸，平均運距284km；客運量700萬人次，平均運距47km。1990年，貨運量197萬噸，平均運距156km；客運量196萬人次，平均運距67km。2015年，有運輸船舶541艘，貨運量92萬噸，平均運距53km；客運量739萬人次，平均運距17km。

(二)烏江航運現(xiàn)狀

1．航道現(xiàn)狀。烏江的普定、引子渡、東風、索風營和烏江渡等5座水電站樞紐，由于沒有建設通航建筑物，各自形成封閉的庫區(qū)航道，通行旅游船、小客船和短途貨船。

烏江渡至涪陵段航道(以下簡稱“烏涪段”)全長594km，是烏江干流的主要航道。位于彭水、沙沱樞紐之間的龔灘鎮(zhèn)是貴州省與重慶市轄區(qū)分界點。烏涪段的6座水電站樞紐中(含待建的白馬樞紐，下同)，思林、銀盤、白馬等3座樞紐的庫區(qū)死水位與其上游樞紐最低通航水位相銜接，這3座樞紐建成后，其庫區(qū)航道將成為常年庫區(qū)航道。構皮灘、沙沱、彭水等3座樞紐僅是庫區(qū)正常蓄水位與其上游樞紐相銜接，低于正常蓄水位時這3座樞紐與各自上游樞紐形成“兩壩間航道”，部分航道改善，部分航道未改善甚至惡化。據(jù)統(tǒng)計，烏涪段的庫區(qū)回水變動區(qū)河段航道總長87km，共有礙航灘險68個，全部在貴州省境內[2]。烏涪段航道現(xiàn)狀詳見表3。

目前，烏江貴州段水電樞紐通航建筑物尚未運行，航道處于分段區(qū)間通航狀態(tài)。烏江重慶段航道處于連通狀態(tài)。烏江水電站通航建筑物的通航凈高為8.0m。烏涪段共有跨河橋梁20座，除重慶市境內的白濤大橋和彭水大橋的通航凈高為9.3m和9.0m外，其余橋梁的通航凈高均在10m以上[2]，滿足Ⅲ級航道標準要求。

2．港口現(xiàn)狀。2013年，烏江干流的烏江渡樞紐以下航段，分布有貴州省的遵義、余慶、思南、德江、沿河等5個港口和重慶市的彭水、武隆等2個港口，共有港口7個、碼頭泊位133個，年綜合通過能力668萬噸、868萬人次。由于烏江干流正處于大規(guī)模的水電樞紐建設期，目前烏江干流仍以庫區(qū)的區(qū)間通航為主，致使烏江港口規(guī)模較小[2]，港口設備較簡陋。

現(xiàn)在，烏江貴州段的港口碼頭正在抓緊建設，迎接烏江航道貫通后的航運發(fā)展。

烏江主要貨種為煤炭、礦建材料、非金屬礦石、水泥、化肥和農(nóng)藥等。烏江沒有集裝箱運輸。

3．船舶現(xiàn)狀。烏江干流水運在貴州境內基本為庫區(qū)內的短途客貨運輸，以300噸級以下的小型機動船為主。在重慶境內，運輸貨船以500噸級以下的機動船為主，也有部分1000噸級船舶。運輸客船有20客位至150客位的客船，多數(shù)為70客位以下客船[2]。

2015年，烏江有運輸船舶541艘，其中貨船96艘、客船365艘。其中，貴州籍船舶381艘(貨船56艘，客船325艘)，重慶籍船舶160艘(貨船40艘，客船120艘)?？痛瑪?shù)量遠多于貨船。

2015年，貴州省新建500噸級LNG示范船“航電1號”，動力系統(tǒng)采用油氣混合雙燃料發(fā)動機，是交通運輸行業(yè)推行的節(jié)能環(huán)保型船舶。船舶總長55m、型寬10.8m、吃水1.6m，專門為烏江高等級航道量身打造，為長江17型標準船型[3]。該船自2015年8月以來多次完成烏江航道空載試航任務，準備近期在思林和沙沱兩座升船機建成后，從烏江思林庫區(qū)試通航到烏江口。與“航電1號”同型的船舶“航電2號”正在建造中。

4．運輸現(xiàn)狀。烏江貴州段均為各梯級水庫區(qū)間分段運輸。烏江重慶段運輸主要在白馬至烏江口段。烏江均為單船運輸，沒有船隊運輸。

2015年，烏江完成水路貨運量92萬噸(貴州籍船舶52.5萬噸，重慶籍船舶39.1萬噸)，平均運距53km(貴州籍船舶45km，重慶籍船舶63km)；完成客運量739萬人次(貴州籍船舶733.7萬人次，重慶籍船舶5.7萬人次)，平均運距17km(貴州籍船舶17km，重慶籍船舶15km)。

現(xiàn)在，烏江銀盤船閘只有1條船過閘，每月過閘2至3個來回(上行下行各1次為1個來回)。彭水通航建筑物每月過閘(過升船機)2至3個來回，過閘(過升船機)船舶為集魚船、運魚船、海巡艇、航道艇和小型船只。

5．航運企業(yè)經(jīng)營現(xiàn)狀。2015年，烏江貴州籍航運企業(yè)40家，航運個體戶48戶。88戶水運經(jīng)營者中，略有盈利的18戶，占20%；虧損的70戶，占80%。烏江重慶籍航運企業(yè)19家，部分企業(yè)虧損嚴重。

表3 烏江烏涪段航道現(xiàn)狀表

據(jù)貴州省航務管理局介紹，烏江貨物每噸公里運價，公路為0.50-0.60元，鐵路為0.30元左右，水運0.10元左右。

重慶東航船務公司前些年集資造船18艘，由于烏江船舶噸位小、功率大、造價高，配員多、運距短、成本高、運價低，現(xiàn)在船舶已全部停運，企業(yè)難以生存。貴州沿河烏江輪船有限公司(以下簡稱“烏輪司”)有7艘老舊貨船，平均每艘載貨量250噸，不能適應烏江通航后的水路貨物運輸，目前已全部淘汰，企業(yè)生存艱難?，F(xiàn)在，烏輪司計劃建造新船，在烏江航道貫通后投入運輸。

(三)烏江航運規(guī)劃

1990年，國務院批轉的《長江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告》中，規(guī)劃的烏江航道標準是“烏江渡壩下到河口段航道，遠景按Ⅳ級考慮，烏江渡壩下到白馬航道近期按Ⅴ級考慮?！盵4]2012年，國務院批準的《長江流域綜合規(guī)劃》中，對烏江的航道規(guī)劃是“航道整治與梯級渠化相結合，使烏江渡以下至白馬551km航道達到Ⅳ級航道標準，白馬以下河段可逐步提高至Ⅲ級航道標準；東風樞紐至烏江渡河段以發(fā)展庫區(qū)航運為主，遠景研究航道延伸的必要性和可行性。”[5]

2007年，交通部發(fā)布的《全國內河航道與港口布局規(guī)劃》中，規(guī)定烏江為全國高等級航道“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線”之一，烏江渡至涪陵594km為Ⅳ級航道。

2012年，貴州省政府明確提出貴州省水運發(fā)展要堅持“以航為主、航電結合、綜合利用、全面發(fā)展”。明確烏江規(guī)劃為：烏江索風營水電樞紐至烏江渡水電樞紐70km航道為Ⅳ級航道，烏江渡水電樞紐至龔灘406km為Ⅲ級航道。

四、烏江航運發(fā)展的主要問題

(一)烏江水資源開發(fā)未能統(tǒng)籌兼顧水運的發(fā)展需求

烏江已建樞紐基本未能同步建成過船設施、或航道的通航時段少、部分航道段的通航條件差等。在烏江流域特別是烏江干流的水資源開發(fā)利用中，對水運的長遠、可持續(xù)發(fā)展統(tǒng)籌兼顧不夠，主要表現(xiàn)在：構皮灘、思林、沙沱等水電樞紐的通航建筑物沒有與電站、泄水閘等建筑物同步建成，致使烏江干流航道長期處于分段通航狀態(tài)，僅能開展短途的庫區(qū)客貨運輸，烏江水運的通江達海和貴州水運出省通道作用未能發(fā)揮；在烏江干流烏江渡樞紐以下已建5座水電站樞紐中，構皮灘、沙沱、彭水等3座樞紐與其上游樞紐不是完全意義上的梯級水位銜接，在其庫尾存在著一段兼有庫區(qū)航道和天然航道雙重特性的回水變動區(qū)航道，當電站蓄水位降落時，原已淹沒的灘險又可能恢復礙航；此外，烏江干流各水電站的通航建筑物的設計通航能力普遍偏小，嚴重不適應流域經(jīng)濟發(fā)展特別是貴州省水運出省、北通長江的長遠發(fā)展需求。

(二)烏江港航基礎設施條件較差

目前，烏江干流航道不僅處于分段的區(qū)間通航狀態(tài)，而且航道沿線上的各樞紐的通航設施建設標準和主要礙航灘險的治理標準都偏低，嚴重不適應烏江運輸船舶的大型化和機動船的發(fā)展趨勢要求，特別是部分庫尾回水變動區(qū)航道仍存在多個礙航灘險，航槽狹窄、航深不足、水流條件差等問題突出。烏江沿線港口岸線資源開發(fā)利用程度低，已建港口規(guī)模普遍較小，多數(shù)港口的機械化程度低、集疏運條件較差，港口服務能力弱，致使烏江水運不能為腹地礦產(chǎn)資源開發(fā)、沿江產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供便捷、高效的水運服務。

(三)電站下泄的非恒定流影響通航建筑物運行安全、船舶航行安全及船舶運輸效率

烏江干流上的各水電站一般是依據(jù)水庫水量情況及區(qū)域電網(wǎng)用電需求制定電站調度運行規(guī)則，電站出力多采用每日多次調峰運行，各水電站下泄的非恒定流致使壩下航道水位暴漲、暴落，瞬時變幅大、變化頻繁。而設計規(guī)定，構皮灘升船機承船廂最大允許誤載水深為±0.10m，思林和沙沱升船機為±0.15m。這對電站下游水位變幅和變率提出了嚴苛要求，使電站下泄形成的非恒定流成為升船機安全高效運行的制約因素。

上述水電站出力大或滿發(fā)電時，電站下泄流量增大，壩下河道水位短時暴漲，要求沿線的港口作業(yè)船舶和錨地停泊船舶根據(jù)水位變化頻繁調整，給河段內通航船舶和停泊船舶帶來安全隱患；當水電站出力小甚至不發(fā)電時，電站下泄流量減小，河道水位迅速降低、航道條件迅速變差，給運輸船舶帶來了擱淺、觸礁甚至被迫停航等安全隱患。非恒定流延長了通航船舶的營運周期，增加了船舶營運成本。

(四)烏江水電站和通航建筑物運行調度協(xié)調機制沒有建立

烏涪段全長594km，被6座水電站樞紐(包括待建的白馬水電站)分割成7段，每段長度在45km至137km之間。航道地跨貴州和重慶兩省市，樞紐分屬“華電”和“大唐”兩央企，需要協(xié)調；通航建筑物均為單線，一處不通，全線中斷，需要協(xié)調；水電站的工作效率和經(jīng)濟效益要求水電站的日調節(jié)性能越大越好、越快越好，航運要求水電站的日調節(jié)性能越小越好、越慢越好，需要協(xié)調。烏江需要建立跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨部門的、統(tǒng)一的水電站和通航建筑物運行調度協(xié)調機制。至今，這一機制沒有建立。

按計劃，烏涪段2017年底航道全線貫通，船舶全線通航。屆時，烏江水電站和通航建筑物運行調度協(xié)調機制如果沒有建立，電站之間、通航建筑物之間、電站與通航建筑物之間的矛盾將難以協(xié)調，烏江航運將難以發(fā)展。

(五)烏江現(xiàn)有航道等級不高，未來通航建筑物通過能力不足

烏涪段航道，除白馬以下45km航道為國家規(guī)劃的Ⅲ級航道外，其余549km航道均為國家規(guī)劃的Ⅳ級航道。現(xiàn)在烏涪段航道已基本渠化，經(jīng)整治后有條件建設成為Ⅲ級航道。與國家規(guī)劃的長江其他主要通航支流比較，烏江現(xiàn)在的航道等級不高。

根據(jù)《貴州省水運發(fā)展規(guī)劃(2012-2030年》，烏江2020年貨運量將達1500萬噸。烏江貴州段升船機的設計雙向通過能力為250萬噸至420萬噸，烏江重慶段為510萬噸至600萬噸。烏江未來通航建筑物通過能力明顯不足。

五、對烏江航運發(fā)展的基本認識

(一)烏江水電開發(fā)總體上有利于航運發(fā)展

烏江干流的水電開發(fā)始于20世紀70年代初，至今已有46年，開發(fā)時間漫長。烏江渡以上(含烏江渡)樞紐不建通航建筑物；烏江渡以下樞紐，先期是部分樞紐緩建通航建筑物、后期是只建一線通航建筑物；構皮灘、沙沱、彭水等3座電站各自與其上游電站不是死水位銜接，留下3段變動回水區(qū)航道，不利于烏江航運發(fā)展。而烏江水電開發(fā)形成的庫區(qū)深水航道，為今后烏涪段Ⅲ級航道建設奠定了基礎，這是有利的一面，值得充分肯定。如果不搞梯級開發(fā)，只搞航道整治，烏江不可能具有建設長距離的Ⅲ級航道的條件。烏江水電梯級開發(fā)對烏江航運發(fā)展利多弊少。

(二)烏涪段航道不連貫導致烏江航運萎縮

20世紀80年代以來，烏江因航道整治航運有所發(fā)展、因水電開發(fā)航運有萎縮?？傮w看，現(xiàn)在烏江航道、港口、船舶、航運基礎設施、航運企業(yè)都較為落后。烏江航運的發(fā)展水平、質量和效益都較低。在長江10條主要通航支流中，烏江航運發(fā)展排名靠后。

烏江航運較為落后的主要原因是烏涪段航道不連貫。當前，促進烏江航運發(fā)展的主要措施是盡快實現(xiàn)烏涪段5座樞紐的通航建筑物全面建成，正常運行。

烏涪段通航建筑物正常運行了，烏涪段航道貫通了，烏江航運才能逐步健康發(fā)展。

(三)烏涪段航道全線貫通應分階段實現(xiàn)

由于技術、體制、經(jīng)費及其他原因，中國的升船機建成后正常運行的較少。

目前，構皮灘、思林、沙沱升船機正在建設中，彭水通航建筑物試運行5年，銀盤船閘試運行不足1年。彭水通航建筑物和銀盤船閘每月只運行2-3個來回，不屬正常試運行狀態(tài)。

從國外和中國的升船機建設運行實踐看，升船機只有試運行幾年甚至更長時間，才能逐漸運行正常。在此基礎上，才能對升船機的設計、施工、建造、安裝、監(jiān)理、驗收、運行、維護、管理等全過程、全方位作出全面系統(tǒng)科學的評估，這些評估包括通航建筑物的布置、選型、規(guī)模、尺度、通過能力和運行性狀等。短時間內，是不能較為全面地發(fā)現(xiàn)問題、消除缺陷、改進設備、積累經(jīng)驗的。

烏涪段航道全線貫通是烏江航運發(fā)展的基礎。烏涪段航道全線貫通應該分階段實現(xiàn)。

第一階段，應抓緊做好沙沱升船機建設的收尾工作，確保建設質量，做好驗收工作，開展試航和試通航，盡早實現(xiàn)烏江構皮灘至涪陵段(簡稱“構涪段”)457km航道全線貫通、船舶全線通航。

第二階段，在構皮灘升船機建成后，實現(xiàn)烏涪段594km航道全線貫通、船舶全線通航。

六、對烏江航運發(fā)展的工作建議

(一)應確定烏江航運“先通后暢”的發(fā)展思路

當前，建好建成構皮灘、思林和沙沱的升船機是烏江航運的當務之急。運行好、維護好、管理好烏涪段通航建筑物和航道是烏江航運的重中之重。烏涪段要成為全線貫通的航道，為沿江產(chǎn)業(yè)布局提供運輸支撐，先期需要保障烏江水運通道暢通無阻，今后，再根據(jù)烏江水運發(fā)展需求，逐步擴大烏江水運通道的通過能力，不斷消除“瓶頸”制約，使烏江水運走上可持續(xù)發(fā)展的道路。

(二)努力做好通航建筑物的驗收、試航和試通航工作

從長江葛洲壩、三峽樞紐船閘的運行實踐證明，通航建筑物的驗收、試航和試通航，十分重要，不能稍有松懈。烏江航運管理部門應該高度重視。如果烏江航運管理部門專業(yè)技術人員不夠，建議聘請國內優(yōu)秀的通航建筑物專業(yè)技術人員在驗收、試航和試通航的的專項工作中把關。

(三)盡早安排通航建筑物的人員培訓

通航建筑物的技術復雜，運行、維護、修理和管理的難度很大。船舶過閘調度管理也有一定難度。今后，無論是建設方自行管理，建設方委托航運部門管理，還是建設方移交航運部門管理，航運管理部門都需要建立技術隊伍。技術隊伍的建立、人才的引進和培養(yǎng)都要早做準備，從長計議。

建議烏江航運管理部門盡早開展技術人員的培訓工作。

(四)落實通航建筑物的運行、維護和管理經(jīng)費

烏江貴州段通航建筑物運行、維護和管理經(jīng)費尚未落實。建議貴州省航務管理局在通航建筑物移交過程中高度重視，確保經(jīng)費落實。國內，在通航建筑物移交過程中的經(jīng)費處理，又經(jīng)驗也有教訓。建議貴州省航務管理局多做調研，妥善解決經(jīng)費問題。

(五)加快烏江新船型的設計和建造

天然情況下，由于烏江坡陡流急，傳統(tǒng)烏江船舶馬力大、噸位小、駕駛臺高。烏江梯級渠化后，航道條件發(fā)生了根本改變，加之通航建筑物尺度限制，原有船型既難以適應樞紐通航的要求，又造成能源浪費。為充分發(fā)揮既有通航設施的作用，烏江新船型的設計與推廣已經(jīng)成為烏江復航前的當務之急。建議相關單位與運輸企業(yè)加強溝通協(xié)調，抓緊新船型的設計推廣工作，為烏江復航取得良好的經(jīng)濟社會效益打下重要基礎。

對于既有船舶因駕駛臺過高、難以通過限高的通航建筑物的問題，建議航運管理部門與樞紐建設單位協(xié)商，解決既有船舶的改建補貼問題。

(六)建立烏江涉航工作協(xié)調機構和機制

1．烏江水系的水庫調度，區(qū)域電網(wǎng)的生產(chǎn)調度，各水電站的日調節(jié)，和烏江干流航運密切相關。貴州省和重慶市之間、電力行業(yè)和航運行業(yè)之間、華電集團和大唐集團之間的合作程度，和烏江干流航運密切相關。

建議盡快建立跨地區(qū)、跨行業(yè)、跨企業(yè)的烏江涉航工作協(xié)調機構，統(tǒng)籌研究處理烏江涉航工作，協(xié)調工作關系，處理重大涉航問題，保障烏江航運健康發(fā)展。

2．烏江烏涪段航道長達594km，建有5座樞紐(未來將有6座)，跨貴州重慶兩地，沒有一個協(xié)調機構，難以保障烏江航運健康發(fā)展。

建議盡快建立由貴州省航務管理局和重慶市港航管理局組成的烏江航運協(xié)調機構。

[1]中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究項目組.中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究叢書——水能卷[M]. 北京：中國電力出版社，2008.

[2]交通運輸部規(guī)劃研究院,貴州順達水運規(guī)劃勘察設計所,南京水利科學研究院.烏江航道規(guī)劃等級研究[R]. 2013.

[3]交通運輸部長江航務管理局.2015長江航運發(fā)展報告[R]. 2016.

[4]水利部長江水利委員會.長江流域綜合利用規(guī)劃簡要報告[R]. 1990.

[5]水利部長江水利委員會.長江流域綜合規(guī)劃(2012-2030年)[Z]. 2012.

2016-08-17

姚育勝(1948-)，男，湖北武漢人，交通運輸部長江航務管理局專家委員會副秘書長，高級工程師，主要從事航運管理、航道工程管理、水利樞紐通航技術研究。

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