通惠河通航的必要性與可行性分析

喬巖松

（北京市城市河湖管理處，北京 100144）

1 京杭運(yùn)河的歷史發(fā)展與歷史意義

京杭運(yùn)河是世界上開鑿最早、里程最長、工程最大的古代運(yùn)河，也是最古老的運(yùn)河之一，與長城、坎兒井并稱為中國古代的三項偉大工程，并且使用至今，是中國古代勞動人民創(chuàng)造的一項偉大工程，是中國文化地位的象征之一。京杭運(yùn)河分為通惠河、北運(yùn)河、南運(yùn)河、魯運(yùn)河、中運(yùn)河、里運(yùn)河、江南運(yùn)河7段，北起北京，南到杭州，經(jīng)北京、天津2 市及河北、山東、江蘇、浙江4 省，貫通錢塘江、長江、淮河、黃河、海河5 大水系，全長約1 794 km。2014 年6 月22日，第38 屆世界遺產(chǎn)大會宣布，中國大運(yùn)河項目成功入選世界文化遺產(chǎn)名錄，成為中國第46個世界遺產(chǎn)項目[1]。

京杭運(yùn)河不僅促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也穩(wěn)固了政治統(tǒng)治；不僅連通了南、北方地域，也連通了南、北方貿(mào)易；不僅孕育了名城古鎮(zhèn)，也傳承了歷史文化。水運(yùn)尤其是漕運(yùn)的不斷發(fā)展，正是大運(yùn)河發(fā)揮這些作用的推動者，封建王朝當(dāng)權(quán)者建立了將各地物資輸往都城的漕運(yùn)體系，維持著王朝的生命[2]?，F(xiàn)今漕運(yùn)已被其他運(yùn)輸方式代替，但是運(yùn)河文化應(yīng)該被傳承，水路交通應(yīng)該被恢復(fù)，讓當(dāng)代人以乘船的方式親身感受運(yùn)河文化，學(xué)習(xí)運(yùn)河文化，傳承運(yùn)河文化，這也正好符合習(xí)近平總書記指出的大運(yùn)河是祖先留給我們的寶貴遺產(chǎn)，是流動的文化，要統(tǒng)籌保護(hù)好、傳承好、利用好的相關(guān)要求[3]。隨著2019年10月京杭運(yùn)河北關(guān)閘至甘棠閘11.4 km 正式通航和2021 年6 月甘棠閘至市界28.7 km 河道實(shí)現(xiàn)通航，兩段航道正式連通，北京市內(nèi)大運(yùn)河保護(hù)、傳承與利用迎來最好時期。

通惠河是京杭運(yùn)河重要的組成部分，是漕運(yùn)進(jìn)京最后的也是最重要的一段河道，由元代都水監(jiān)郭守敬主持修建，開挖于至元二十九年（1292 年）。隨著明朝、清朝不斷改建，到清代只剩下“五閘二壩”起作用，元代的大批閘壩被拆毀、廢棄?！拔彘l”包括大通閘、慶豐閘、平津上閘、平津下閘、普濟(jì)閘，“二壩”指通州北門外的石壩和東門外的土壩[4]。北運(yùn)河的糧船必須停泊在石壩之外，人工將糧食搬運(yùn)至內(nèi)河的小船上，再運(yùn)往京城各糧倉。清末，由于北京干旱，水資源緊缺，加之海運(yùn)興起、鐵路興建，通惠河漕運(yùn)功能漸失，至清光緒二十六年（1900 年）完全停止[5]?，F(xiàn)如今，通惠河河道上有東便門橡膠壩、大北窯橡膠壩、高碑店閘、普濟(jì)閘等水工建筑物。通惠河雖然不再通航，但是依然肩負(fù)著重要職能，既是北京市城區(qū)重要景觀河道，又是重要泄洪河道。為了傳承歷史文化、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及改善生態(tài)環(huán)境，通惠河通航是十分必要的。

2 通惠河通航的積極作用

2.1 有利于傳承運(yùn)河文化

通惠河是元、明、清三朝時期京杭運(yùn)河最北段十分重要的漕運(yùn)河道，承載著厚重的歷史文化。通惠河只有實(shí)現(xiàn)通航功能，才能更好地傳承運(yùn)河文化。通惠河通航后，可直達(dá)河北省，欣賞運(yùn)河沿岸的橋梁、碼頭、會館等建筑和景象。運(yùn)河邊的纖夫號子，簡樸而又雄勁，是勞動人民智慧的結(jié)晶。還有許多文人騷客，在大運(yùn)河兩岸寫下了許多不朽的詩句，流傳后世，芬芳千年。沿運(yùn)河而下，賞景、聞聲、品詩，提升首都市民文化修養(yǎng)，陶冶情操；沿河而上，也能向國內(nèi)外友人充分展示通惠河，展示北京，體驗國際化大都市和江南水鄉(xiāng)相結(jié)合的感覺，領(lǐng)略北京的文化底蘊(yùn)，領(lǐng)略大運(yùn)河的歷史變遷。

2.2 有利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

通惠河通航將延伸北京通州至河北香河段的通航線路，使通航線路從通州北關(guān)閘延伸至東二環(huán)東便門橋，途經(jīng)北京CBD商圈，增加現(xiàn)代氣息，一路不僅能領(lǐng)略歷史文化，也能觀賞現(xiàn)代建筑，做到古今結(jié)合、雅俗共賞。伴隨著朝陽區(qū)“十四五”規(guī)劃的實(shí)施，挖掘運(yùn)河沿線消費(fèi)、旅游、休閑資源，打造大運(yùn)河畔的網(wǎng)紅打卡地，可以推動文化產(chǎn)業(yè)和旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，既能讓游客學(xué)習(xí)知識，又能直接促進(jìn)消費(fèi)。在恢復(fù)航運(yùn)的同時，也緩解交通運(yùn)輸?shù)牟糠謮毫Α４茌d人，亦能載物，不僅能夠緩解公共交通出行的壓力，也間接促進(jìn)著物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。綜上所述，通航能從旅游、餐飲、公共交通、物流等多個產(chǎn)業(yè)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。

2.3 有利于改善生態(tài)環(huán)境

實(shí)現(xiàn)通航也可促進(jìn)通惠河配套工程的全面提升，全力構(gòu)建通航綠色生態(tài)廊道，真正改善生態(tài)環(huán)境，達(dá)到優(yōu)美宜人的程度。首先，在水環(huán)境改善方面，充分利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施，例如提高曝氣船曝氣充氧頻次，改善水質(zhì)，在此基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，增加先進(jìn)攔污、清潔設(shè)備，自動聚集漂浮物并打撈上岸。其次，伴隨水質(zhì)提升，促進(jìn)生物多樣性發(fā)展，引進(jìn)水生植物，吸引濱水動物良性循環(huán)，形成良好的生態(tài)環(huán)境。最后，通航可對濱水空間景觀帶建設(shè)起到積極的推進(jìn)作用，促進(jìn)人水和諧，建造生態(tài)涵養(yǎng)觀光慢行道路，泛舟而上，描繪出人與自然和諧共生的美好畫面。

3 通惠河通航的可行性分析

3.1 水源單一，水量較少

通惠河水源主要是高碑店污水處理廠排出的再生水，每日供給高碑店閘以上河道30.00 萬m3、高碑店閘以下河道50.00 萬m3，水量是遠(yuǎn)不能滿足通航條件的。通惠河河道長20.0 km，河底寬度（除去高碑店湖）28.40～42.00 m，以各河段日常運(yùn)行水位計算，河面寬度（除去高碑店湖）37.40～46.00 m，目前15%的河道即將干涸，36%的河道水位較低，僅49%的河道水位能滿足日常景觀要求，并且以上數(shù)據(jù)仍然隨沉降的發(fā)生而逐年變化。

以1 艘15 t 的小型曝氣船為例，其吃水的長和寬分別為7.60、2.90 m，吃水深度由下式進(jìn)行計算：

式中：h為吃水深度（m）；ρ為水的密度（kg/m3）；m為船的重量（t）；b為船入水部分的寬度（m）；a為船入水部分的長度（m）。

經(jīng)計算，得h=0.67 m，即這艘船空載時的吃水深度需要0.67 m。船只在航行時不僅要考慮吃水深度，還要考慮富余水深（為保證船舶航行安全并使船體水下有足夠的水深供船舶操作，船舶龍骨下水深需要留有一定的安全余量，該余量即為富余水深）。當(dāng)船舶吃水深度小于5.00 m 時，富余水深應(yīng)該不小于0.40 m，由此可知上述小型曝氣船在通惠河中航行時最小安全水深應(yīng)為吃水深度加富余水深，即1.07 m。這艘小型船與客船相比無論從重量還是體積上都要小很多，客船行駛的最小安全水深應(yīng)大于1.07 m，而本文研究的20.0 km 通惠河河道，經(jīng)過測算只有5.0 km 河道平均水深實(shí)際低于1.07 m，即整個河道1/4 河段無法通航，因此現(xiàn)有河道無法滿足通航條件[6]。

3.2 設(shè)施老化，急需改造

通惠河現(xiàn)有橋梁、船閘及相關(guān)附屬設(shè)施老化嚴(yán)重，所有船閘建成后并未有船只通航，有些附屬設(shè)施已經(jīng)拆除或者無法正常使用。東便門船閘升船機(jī)已廢棄，大北窯船閘信號燈老化無法正常使用，高碑店閘、普濟(jì)閘和花園橋上、下游落差很大無法供小型客船自由行駛，部分橋梁受高度和寬度限制無法滿足小型客船雙向行駛要求。如需中型客船通過，不僅要對部分橋梁進(jìn)行改造，還需對部分河道進(jìn)行加寬，但是兩岸建筑已成型，河道拓寬的可能性大大降低。綜合來看，只能行駛小型客船，才能使通航的成本降至最低。

3.3 水體流動性差，水草泛濫

通惠河河道水源主要為再生水，由于水體內(nèi)含營養(yǎng)物質(zhì)較多，加之河道淤泥沉積周期較長，最近一次清淤完成時間為2017 年5 月，迄今已達(dá)6 a，再生水的營養(yǎng)物質(zhì)使河底淤泥肥沃，致使水草漲勢過旺；同時，河道附近蚊蟲大量增加，尤以搖蚊為主。水草過多，河水較淺，蚊蟲橫飛，嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量，無法達(dá)到體驗運(yùn)河文化預(yù)期的水清岸綠、兩岸美景的要求。

4 達(dá)到通航標(biāo)準(zhǔn)需改進(jìn)的措施

4.1 多方案并行，增加水量

4.1.1 利用南水北調(diào)來水補(bǔ)給河道

合理優(yōu)化城市水資源調(diào)配方案，將南水北調(diào)來水充分利用起來，對城區(qū)昆玉河、南護(hù)城河、北護(hù)城河、通惠河等河道進(jìn)行補(bǔ)水，充分調(diào)節(jié)城區(qū)河道水位，增強(qiáng)水體流動性，再充分利用大北窯橡膠壩、高碑店湖、高碑店閘及普濟(jì)閘調(diào)蓄上游來水，緩解下游河道用水緊張情況。

4.1.2 加大再生水處理能力補(bǔ)給河道

建設(shè)再生水工程，加大高碑店污水處理廠再生水處理能力。目前，高碑店污水處理廠日處理能力為100萬m3，增加其日處理能力，可使水源問題得到充分緩解。同時，優(yōu)化再生水分配模式，對重點(diǎn)河道（尤其是高碑店湖）加大再生水供應(yīng)量，更精細(xì)化、科學(xué)化補(bǔ)給再生水，既可滿足城市河道景觀水位要求，又可滿足通航條件。同時，引進(jìn)國外先進(jìn)的再生水處理技術(shù)，提高再生水的處理標(biāo)準(zhǔn)，減少水體中的營養(yǎng)成分，可使再生水水質(zhì)提高到一個新的標(biāo)準(zhǔn)。

4.1.3 合理利用降水和徑流補(bǔ)給河道

充分利用城市雨水和地表徑流，可適當(dāng)緩解水源短缺問題。目前，通惠河有地表徑流匯入，對通惠河水質(zhì)有較大影響。在河道周邊新建小型沉淀池、泵站和管線等設(shè)施，并將徑流引入其中，充分沉淀后再排入河道，可有效減少泥沙入河，提升水質(zhì)；汛期還可反向引水，引洪水入池減輕河道行洪壓力。同時，在河道重要節(jié)點(diǎn)建設(shè)雨洪水蓄水池、管線等基礎(chǔ)設(shè)施，收集足量雨洪水為河道直接補(bǔ)水?？傊?，利用多種形式的水源進(jìn)行河道補(bǔ)給，改善河道水環(huán)境。

4.1.4 實(shí)行各閘壩聯(lián)動，增加脈沖放水頻次

每周進(jìn)行1 次脈沖放水，利用脈沖方式加大水體流速。根據(jù)河道各段水質(zhì)情況，實(shí)施各閘壩癟壩，增加閘門開度操作。大北窯橡膠壩癟壩0.50 m，高碑店閘放水流量增至30.0 m3/s，同時普濟(jì)閘放水流量增至32.0 m3/s。通過脈沖調(diào)水過程，加快水體流動速度，進(jìn)一步稀釋水中營養(yǎng)物濃度，置換水體，達(dá)到改善水質(zhì)的目的。

4.2 新建船閘，改造橋梁

現(xiàn)有橋梁、閘門和河道不能滿足通航要求，全面升級通惠河所有水工建筑物，會給北京市財政帶來巨大壓力?，F(xiàn)階段，以小型客船通航為標(biāo)準(zhǔn)，改造部分橋梁、閘門和附屬設(shè)施。在東便門橡膠壩更新升船機(jī)，升級改造大北窯船閘信號燈及相應(yīng)附屬設(shè)施；在花園橋建造節(jié)制閘和船閘，壅高水位，使上、下游河道階梯狀蓄水；對高碑店閘、普濟(jì)閘進(jìn)行改造，最邊孔閘門改造為船閘，再增建一孔船閘，同時根據(jù)實(shí)際情況建設(shè)升船機(jī)，以解決閘門上下游落差較大的問題。這是實(shí)現(xiàn)通惠河通航最低的改造成本，可減輕北京市財政壓力。同時，建議采用增加出船頻次、適當(dāng)提高客船行駛速度等方式，以解決小型客船無法滿足客流量大的情況。

4.3 增強(qiáng)水體流動性，抑制水草和蚊蟲肆虐

在解決水源問題的基礎(chǔ)上，加大日常放水流量，使水體充分流動起來，增強(qiáng)河道的凈化能力。隨著水體流速加大，水中溶解氧含量將明顯提升，河道水質(zhì)會相對穩(wěn)定。根據(jù)河道具體淤泥情況，加大通惠河清淤頻率，促使河道水質(zhì)得以提升。水質(zhì)提升后，水體營養(yǎng)物質(zhì)減少，水草生長速度得到控制，同時水體流速增加起到抑制蟲卵附著的作用，蚊蟲得到相應(yīng)控制，進(jìn)而提高河道整體水環(huán)境，有利于水生生物發(fā)揮自凈能力。

5 結(jié)語

綜上，通惠河通航有利于傳承運(yùn)河文化，有利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于改善生態(tài)環(huán)境，對國家來說是必要的，對當(dāng)代人來說也是必要的。但目前通惠河通航暫不可行，需增加水源，多方面補(bǔ)給水量，增加水體流通性，定期對河道進(jìn)行清淤，抑制水草和蚊蟲肆虐，全面提升生態(tài)環(huán)境，同時以小型客船為標(biāo)準(zhǔn)，改造相關(guān)閘門、橋梁及附屬設(shè)施，才能使通航的設(shè)想變成可能，從而讓當(dāng)代人更好地學(xué)習(xí)并傳承運(yùn)河文化。