10.5米深水航道上延芜湖方案及航道应对措施*
2011-07-10王玉红
王玉红
(长江芜湖航道管理处,安徽 芜湖 241000)
0 前言
近年来,国家高度重视内河航运特别是长江航运发展,中央领导先后作出重要批示和指示,这充分体现了中央领导的高瞻远瞩和深谋远虑,标志着加快长江等内河航运发展已经得到党和国家的高度重视,并上升到国家战略高度。2009年12月,张德江副总理亲临长江调研内河航运发展情况并作出重要指示,充分体现在全面建设小康社会的关键时期,党和国家对长江航运的殷切期待。2010年1月12日,国务院正式批准实施《皖江城市带承接产业转移示范区规划》(简称《规划》),核心内容为“一轴、双核、两翼”,“一轴”包括安庆、池州、铜陵、巢湖、芜湖、马鞍山6个沿江城市。2010年9月16日,交通运输部部长李盛霖与安徽省委书记张宝顺、省长王三运等就贯彻落实国务院批准的《规划》、加快推进示范区交通运输发展交换意见并签署会谈纪要。2011年3月24日,国务院副总理张德江宣布国家内河高等级航道“十二五”建设正式启动,标志着今后一段时期,我国将以建设畅通的高等级航道为重点。
随着长江沿江经济发展迅速,长江水运市场呈现良好的态势,特别是实施《规划》,安徽省经济发展快速,进入安徽段的船舶日流量高达2000艘左右,且日趋大型化,对航道需求更高。2010年皖江主要港口吞吐量:芜湖港为6609.4万吨、马鞍山港4825.6万吨、巢湖港4434.94万吨、铜陵港为3914万吨、池州港为2576.1万吨、安庆港为2810万吨。
1 长江干线芜湖至南京段概况及航标现状
1.1 芜南段水道概况
南京(燕子矶,长江下游航道里程336.8公里)至芜湖(高安圩,长江下游航道里程475公里)河段(简称芜南段)全长138.2公里。本河段自上而下共有10个水道,分别为白茆、芜湖、芜湖大桥、西华、江心洲、马鞍山、凡家矶、乌江、南京、南京大桥水道。该段河道宽阔,流路曲折,汊河发育,洲滩众多,河道宽度除局部窄段外,一般都在1公里以上。汊道繁多是本河段河道的显著特征,局部宽阔河段,由于水流分散,江中多滩,常形成两支或多支分汊河道。
1.2 芜南段航标现状
目前,芜湖至南京段共设置航标206座,其中,岸标42座,水标164座。浮标分别采用φ2400mm钢质浮鼓和10米标志船,桥区及重要标位采用15米灯船;岸标分别采用钢筋混凝土、玻璃钢或钢质结构塔型、罐形岸标;灯器和电源采用LED冷光源航标灯。南京至芜湖段航标为一类航标配布,双侧连续配布。同侧航标配布间距水标不大于2.5公里,个别重点、桥区、弯曲航段位置标志配布密度较大;岸标间距不大于3.5公里。
1.3 芜南段航行规则
2005年10月1日起,该段主航道实行船舶定线制,遵循大船小船分流、避免航路交叉,船舶按各自靠右航行原则航行。
1.4 长江下游航道维护尺度
长江航道维护尺度实施分段分月维护,详见长江中下游各河段航道维护尺度表(见表1)。
表1 长江下游各河段航道维护尺度
2 芜南段主要浅险水道概况
芜南段河道具有长江下游河道典型特征:河道宽阔、流路曲折、汊河发育、洲滩众多、汊道众多。主要浅险水道有江心洲、乌江、白茆水道。这些浅滩主要出现在枯水期。
2.1 江心洲水道
该水道是长江下游重点浅水道之一,上起东西梁山,下迄人头矶,主航道全长26km,长江下游航道里程为399至425公里,为分汊型河道。东西梁山节点控制着本水道的发展,东梁山以下骤然展宽,最宽处达8公里,沿程罗列有彭兴洲、江心洲、泰兴洲、何家洲、小黄洲等将水道一分为二,左汊为主汊称江心洲水道,该水道上段河身顺直、和洲以下河道弯曲呈70度,水流横压洲头,小黄洲再分左汊水流,洲头迎流顶冲。七十年代构筑分水鱼嘴及抛石护岸,目前右缘崩冲没有完全停止,原江心洲缓流航道一侧因何家洲边滩冲失,河床冲深,在何家洲尾江心洲左右汊水流汇合沿小黄洲右汊下泄。江心洲右汊为支汊,称太平府水道,河道弯曲,上下口均可通航,彭兴洲对开有进口浅滩。左汊历年分流比保持在90%上下。江心洲水道虽10米等深线贯通,最小宽度为330米左右,但165#红灯船附近主航道内心滩逐步形成;马鞍山长江公路大桥至东埂过渡段水深变化较大,历史上该段10米线曾断开。根据2011年5月份测图分析,168#红灯船附近主航道内存在8.4米(航基面)浅点。
2.2 白茆水道
该水道位于芜湖市上游,上起山西嘴,下迄高安圩,主航道全长约26km,长江下游航道里程为449至475公里。其上游为黑沙洲水道,下游为芜湖水道。该水道承接黑沙洲汊道汇流,深泓傍右岸过保定圩以后逐渐向左岸过渡。三坝以下深泓傍左岸。长江在蛟矶上游形成一急转弯,转弯角度95度左右,转弯半径2公里左右,转弯角度大,半径小,河道在此走向由东西向拐为南北向,左岸山西嘴突出,为河道急拐弯的顶部。该水道虽10米线贯通,但保定圩至汤沟一带过渡段水深变化较大。根据2010年7月份测图分析,该水道10米线最窄处为290米;同年12月测图分析,该水道10米线最窄处缩为160米。
2.3 乌江水道
1956年至1994年间为主航道,后乌江水道礁石附近潜滩迅速淤涨,乌江水道深槽河床萎缩,至1994年已不能正常通航,于当年底封航,凡家矶水道辟为主航道。乌江水道自2000年以来又出现冲刷发展,至2004年,已初步具备通航条件。2005年3月,长江芜湖航道处测量队对乌江水道施测水下地形测量,通过测图分析,该水道6米等深线贯通,最小宽度超过200米。2005年10月1日,该水道重新开放为副航道,上行船舶通行。目前,该水道6米等深线贯通、最小宽度维持在200米左右。
3 10.5米深水航道上延至芜湖方案
由于长江是一条季节性河流,洪、枯水位相差较大,相差最大年份芜湖水位达9.51米。根据航道条件和水位情况,长江航道实施分月维护来提高该段航道维护水深是切实可行的。遇特殊年份超低水位,提前一月按实际公布下月维护水深。提高维护水深必将给水运企业带来巨大的经济效益,同时产生巨大社会效益和影响力。目前,芜湖高安圩以下10米等深线贯通,最小宽度达到100米以上;芜湖长江大桥以下10米等深线最小宽度为300米左右。
3.1 1998年以来长江芜湖水位(航基面)2米以下统计情况(见表2)
表2 1998以来芜湖地区水位(2米以下)统计表
(注:水位统计为每日8时水位值,没有统计高、低潮水位)
从表2可见,芜湖水位低于2米的时间一般在12月至来年的3月份,特殊年份甚至维持至5月下旬,时间有长有短,一般短的有40天,最长超过140天以上,近几年低水位持续时间明显偏长。
3.2 跨江桥梁
该段建成的跨江桥梁有:南京长江大桥、南京长江三桥、芜湖长江大桥(除南京长江三桥通航净空高度为32米外,其余桥梁均为24米),在建的有马鞍山长江公路大桥和南京大胜关长江大桥(通航净空高度均不低于32米)。芜湖长江大桥通航水位为20年一遇标准。南京长江大桥通航水位值为6.3米(航基面),该水位值仅相当于3年一遇标准。1998年超过水位的数值就达到87天,也就是说不足24米净空高度的天数,如果加上安全系数,船舶水面以上高度不超过23米,才能安全通过南京长江大桥。海船通航主要限制于南京长江大桥的通航净空高度。
3.3 代表船型
根据长江下游水运发展形势及结构变化,安徽段江海轮直达运输船舶发展较快,同时受沿江地区经济发展及货物种类、流向控制,主要货物有煤炭、石油、石油化工原料、液化气、钢材、水泥、矿石、黄砂、木材及件杂货种类。经调查,进入安徽段主要江海直达一万吨级以上海船船型尺度见表3和表4。
炜伦6号轮为万吨级船舶,满载吃水5.65米,满载吃水时水面高度14.35米,船舶水线以上高度较小。满江海作为1.5万吨级船舶,该轮总高32.7米,满载吃水7.5米。满载吃水时水面以上高度为25.2米,空载时船舶水面以上高度在28米左右。这些海船在中洪水期通过南京长江大桥、芜湖长江大桥,空载时考虑好压载与当地水位,是没有问题的。1.5万吨以上海船由于水线以上较高,只有在中枯水采取眠桅等措施方能通过南京长江大桥。
表3 江海轮船型尺度调查表
表4 散货船船型尺度调查表
3.4 提高水深方案
3.4.1 芜湖长江大桥至南京(燕子矶)段(暂不考虑南京大桥净空高度的制约)
洪水期(6至9月):每年6月至9月为长江主汛期,水位高,芜湖水位大多数年份维持在5米以上,主航道维护水深可提高至10.5米,满足肥大型和具有眠桅功能的3万吨级船舶通航。
中、枯水期(1至5月,10至12月):该段时间长江水位相对较低,航道条件较差。主航道维护水深可提高至8.5米,满足万吨级船舶通航。
乌江水道作为上行船舶通行的副航道,目前尚不十分稳定,在没有对该水道进行系统整治之前,中枯水期(1至5月、10至12月):航道维护水深保持不变为4.5米;其它月份维护水深5.5米,分流上行5000吨级的船舶。
3.4.2 芜湖长江大桥至芜湖(高安圩)段
洪水期(6至9月):6月至9月为长江主汛期,水位较高,芜湖水位大多维持在5米以上,该段主航道维护水深可提高至9.0米,满足万吨级船舶通行。
中水期(4、5、10月):每年4、5月、10月为中水期,该段长江芜湖水位大多数维持在3—5米,特殊年份芜湖水位维持在2米以下。该段主航道维护水深可提高至7.5米,满足于万吨级船舶通航。
枯水期(1至3月、11、12月):该段时间长江水位退至每年最低,芜湖水位维持在1米左右,甚至更低,历史上芜湖水位(航基面)曾出现负值,航道条件极差。主航道维护水深可提高至6.0米,满足5千吨级船舶通航。
4 深水航道上延后航道应对
4.1 加强雨情、水情收集与分析
低水位(特别是枯水期)时,航道生产技术人员要加大对雨情、水情收集,通过向气象部门咨询、网络查找资料等综合分析,判断降雨量和水位大致的涨落趋势,供管理人员和航道艇参考,以决定调标、改槽;同时在枯水期生产技术人员应每天及时将水位传达给下属航道艇。
4.2 加大对浅险水道的测量、探测力度与分析,及时调标改槽
该航段主要浅险水道有:白茆、江心洲、乌江水道。保定圩至汤沟段、马鞍山长江大桥至东埂段、165#红灯船处及乌江河口段变化较大。航道船艇应严格按照“长江南京航道局航标工作规定实施细则”的要求,做好对浅险水道三线水深的探测,当航宽达2倍标准宽度,实际水深达计划维护水深加1米时,每3天测报一次;当航宽接近标准宽度,实际水深达计划维护水深加0.5米时,每天测报一次;当航道浅区出现激烈变化时,应增加探测次数或进行草测或进行简测,必要时每天测报二次;并根据水位的变化,及时调整标志,确保航道维护尺度。当主航道实际水深在维护水深加1米时,测量船应加大对浅险水道的测量次数,由通常一季度一测次改为一月一次。水位持续退落时,测量船应对浅区10天施测一次浅区,及时掌握泥沙演变规律,供管理人员决策和航道调标改槽参考。在采取调标措施无法保证维护水深时,可申请挖泥船进行维护性疏浚。
4.3 加强航道维护管理力度,改变工作方式
由于航道维护尺度(水深)提高后,航宽必然缩窄,航标被碰频率增加,航道维护工作量急剧加大。航标艇坚持守漕制度。特殊水位时,生产技术人员随船工作,加大巡航检查次数和探测频次。在枯、洪水期进行超常规的维护,确保航道安全、畅通。
4.4 标志大型化
目前,芜湖高安圩以下浮标以10米单船为主,配布少量的2400浮鼓和15米灯船。由于水深提高,航标处于深水区,浮标应采用2400浮鼓和15米灯船为主,重点河段配布3050浮鼓,以减少船舶碰撞航标的机率。重点标志上安装雷达应答器或雷达反射器。
5 存在的主要问题及建议
第一,由于大气候的变化,极端天气频发,几十年一遇甚至百年一遇的低水位时常发生,2010至2011届皖江枯水期竟超过7个月。浅、险水道没有进行系统的整治之前,在特殊年份,洪、中、枯水位变化有可能导致浅、险水道航道维护水深达不到规定尺度。航道部门除了采取维护性疏浚外,还应根据水位退落情况合理公布航道维护尺度。
第二,加快对该段乌江、江心洲等浅水道进行系统整治,束水攻沙。
第三,利用GPS定位技术、GIS地理信息技术、网络信息传输技术、计算机技术及相关成熟的系统软件,建立航标遥测监视系统,使航标位置、航标灯器、电源的工作状态24小时全天候处在监视中,提高航标正常率,增强其可靠性,从而提高航标维护管理现代化水平。一旦航标失常,迅速遥报,管理者及时处理故障。重点河段、桥区水域实施可视化航道。
第四,改善航道基础设施和增加一线维护人员。由于航道维护水深的提高,航道艇的维护工作量成倍增长,航道维护难度加大,原维护手段更显滞后。基层航道管理处应配备大型航标工作船、钢质快艇、便携式测深仪等设备,同时加大巡查、检查力度、提高应急处理能力,并建造大型浮标维修、存放的航标基地,并且要增加一线维护人员数量。
第五,对南京长江大桥进行改造,使其符合现代航运快速发展的需要。
第六,2005年10月1日,芜湖高安圩至南京燕子矶河段实施了芜南段航标建设工程,芜南段的岸标建设时没有考虑树木高度,以致不少岸标被树木遮挡,岸标应加高至20米左右以利于船舶引用。