南水北調(diào)西線工程對岷江下段航運的影響

吳林

【摘 要】 為將南水北調(diào)西線工程對岷江下段航運的影響降至最小，確保調(diào)水水域航運正常運行，從水文要素、河床演變、航道尺度等3個方面分析西線工程對岷江航道的影響，從通航保證率、碼頭運行、船型尺度等3個方面分析西線工程對岷江下段船舶通行的影響。結果表明：港航企業(yè)的經(jīng)濟效益將降低;需增加相應的安全監(jiān)督管理設施，支持保障系統(tǒng)的維護成本將提高;航電樞紐發(fā)電效益降低。建議以“遠近結合、遠期為主、綜合利用、全面發(fā)展”的原則，對相關措施、政策進行研究，為確保調(diào)水水域航運的正常運行及今后的發(fā)展奠定基礎。

【關鍵詞】 南水北調(diào)西線工程;岷江;航運;流量

0 引 言

南水北調(diào)西線工程（以下簡稱“西線工程”）是國家南水北調(diào)工程的重要組成部分，在東、中、西三線方案中調(diào)水量最大，岷江流域設計調(diào)水流量為100 m3/s。岷江樂山至宜賓航段是《全國內(nèi)河航道與港口布局規(guī)劃》“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線”水路運輸網(wǎng)中的干支流高等級航道，是大件裝備進出四川的唯一通道。筆者根據(jù)岷江（龍溪口樞紐至宜賓合江門）航道整治工程研究成果，評估西線工程將對岷江下段航運產(chǎn)生的影響。

1 西線工程對岷江航道的影響

1.1 水文要素方面

水文資料顯示，岷江高場水文站設計最低通航水位取多年歷時保證率為95%的對應水位為273.32 m，對應流量為684 m3/s。岷江高場水文站1980―2010年的多年歷時保證率下的流量統(tǒng)計見表1。

由表1可知，設計流量684 m3/s對應的保證率約為95%。經(jīng)插值計算，流量減小100 m3/s后，達到設計流量684 m3/s（即調(diào)水前流量約780 m3/s）對應的保證率降低至86%，影響通航天數(shù)約33 d;比較實測保證率為50%的中水流量，調(diào)水后達到 m3/s流量對應的實測流量約 m3/s，對應保證率降低為48.5%，影響通航天數(shù)約5.5 d。經(jīng)計算，在汛期流量 m3/s（8月平均流量）時，調(diào)水后保證率比實測情況下降低0.276%，影響通航天數(shù)約1 d。

在同等調(diào)水流量下，流量保證率在枯水期所受影響最大;當流量接近設計值時，流量保證率降低9%，對應影響通航天數(shù)約33 d。

1.2 河床演變方面

造床流量對河道的河型塑造和河床演變起著重要作用，第二造床流量決定河槽橫斷面的大小。根據(jù)岷江（龍溪口樞紐至宜賓合江門）航道整治研究成果，河段第二造床流量為 m3/s。實測情況下，第二造床流量 m3/s所對應的流量保證率為43.4%;調(diào)水后，對應的流量保證率降低為42.2%，即第二造床流量歷時減少約4.4 d。接近第二造床流量值的中水流量歷時縮短，會破壞泥沙沖淤平衡和航道穩(wěn)定，不利于航槽“落沖”演化過程的完成，從而加劇航道的出淺幾率及礙航程度，使河床演變朝不利于航槽穩(wěn)定的方向發(fā)展。

1.3 航道尺度方面

根據(jù)《內(nèi)河通航標準》，岷江（龍溪口樞紐至宜賓合江門）設計最低通航水位（95%保證率水位）對應的流量為684 m3/s（設計流量）。根據(jù)《岷江下游（龍溪口樞紐至宜賓合江門）航道整治工可階段長河段數(shù)學模型研究報告》的模型試驗結果，古柏水尺附近對應水位為286.01 m;在不考慮生態(tài)、生產(chǎn)用水影響的情況下，航道整治后可基本達到內(nèi)河Ⅲ級航道、水深2.0 m。調(diào)水后，95%保證率水位對應的流量尚難以確定，本研究暫取設計流量減去調(diào)水流量后的584 m3/s，查古柏水尺處的水位流量關系，得到對應水位為285.82 m，即在95%保證率水位下，古柏水尺附近調(diào)水后水位較調(diào)水前下降約0.19 m。在龍溪口航電樞紐運行期間，902.31 m3/s的下泄流量基本能夠滿足下游生態(tài)需水、航運需水及沿江生產(chǎn)生活取用水的需要。查古柏水尺處的水位流量關系得出對應水位為286.40 m，考慮調(diào)水流量后，即在802.31 m3/s下泄流量時對應水位是286.19 m，水位下降0.21 m。調(diào)水前，中水流量為 m3/s、 m3/s時，對應水位分別為287.60 m和288.05 m;調(diào)水后，中水流量為 m3/s、 m3/s時，對應水位是287.52 m和287.96 m，分別下降0.08 m和0.09 m。

綜上所述，在調(diào)水后，同等保證率下枯水期航道水位下降約0.2 m，中水期航道水位下降約0.1 m。水位的下降必然導致航深減小、河段航道尺度的減小;尤其是在中枯水期，航道尺度的減小將對航運產(chǎn)生不利影響。

2 西線工程對岷江下段船舶通行的影響

2.1 通航保證率方面

在不考慮下游生態(tài)、航運及沿江生產(chǎn)生活取用水需要的情況下，岷江下段通航保證率為95%所對應的流量為684 m3/s;在滿足生態(tài)、航運、供水等綜合功能的情況下，所需流量約902 m3/s，對應通航保證率為78%;在684 m3/s和902 m3/s兩種特征流量下，通航保證率分別降低至86%和73%，影響通航天數(shù)分別是33 d和18 d。

2.2 船舶進出港方面

調(diào)水將導致中枯水期歷時縮短，水位下降將對沿岸的港口、造船廠等的運營和航道的維護帶來不利影響。據(jù)調(diào)查，沿江大型碼頭的設計水深為2.3～2.5 m，枯水期水位降低約0.2 m后，若要使船舶能夠正常進出港，就必須浚深港池，加大維護力度。

2.3 船型尺度方面

根據(jù)岷江（龍溪口樞紐至宜賓合江門）航道整治研究成果，預測通行船舶船型見表2。

根據(jù)《航道工程設計規(guī)范》計算得出：岷江下段根據(jù)現(xiàn)有標準進行航道整治后通行500噸級船舶的保證率約98.5%，調(diào)水后在不降低通航保證率的情況下，僅能通行300噸級船舶;通行噸級船舶的保證率約95%，調(diào)水后在不降低多年歷時保證率情況下，僅能通行500噸級船舶，減載率在50%左右;噸級機動駁船滿足設計吃水的流量約 m3/s，對應多年歷時保證率約73%，調(diào)水后在不降低通航保證率情況下，需減載約17%（實際載貨量為 t）;噸級機動駁船滿足設計吃水的流量約 m3/s，對應多年歷時保證率約65%，調(diào)水后在不降低通航保證率的情況下，需減載約5% （實際載貨量約 t）;調(diào)水后在不改變通航保證率的前提下，枯水期船舶減載率在50%左右，中洪水期船舶減載率在6%左右。

3 結 語

南水北調(diào)西線工程對岷江天然河段的影響顯著，將導致航道尺度減小和通航保證率降低，河床將朝不利于航槽穩(wěn)定的方向演變。航道水位的降低和河床演變的不利影響，將導致港口年通過能力降低和運行成本增加，也影響船廠正常運營，船舶減載、運量減少和港口通過能力降低最終會使港航企業(yè)效益降低。調(diào)水后，為加強對過往船舶的警示、減少水上交通安全隱患，需增加相應的安全監(jiān)督管理設施，這將提高支持保障系統(tǒng)的維護成本。此外，調(diào)水將導致航電樞紐發(fā)電效益降低。

為將南水北調(diào)西線工程對航運的影響降至最小，宜以“遠近結合、遠期為主、綜合利用、全面發(fā)展”的原則，對相關措施、政策進行研究，為確保調(diào)水水域航運的正常運行及今后的發(fā)展奠定基礎。