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杭甬运河宁波市区航道升级改造方案的探讨

2017-05-16许惠民

浙江交通职业技术学院学报 2017年1期
关键词:净高船闸区段

祝 亮,许惠民

(浙江省交通干部学校,杭州 310023)

杭甬运河宁波市区航道升级改造方案的探讨

祝 亮,许惠民

(浙江省交通干部学校,杭州 310023)

在对宁波市区航道通航现状和原航道改造方案深入分析评估后,提出了市区航道改造分二期进行的新方案。一期工程通过设置“安全护挡”、解放桥抬升改造和建设市区航道集装箱驳运系统使现有航道的船舶通过能力明显提升。二期工程采用高架桥连接内河码头和海运码头的办法来代替新建1.81km长的市区航道、船闸方案,从而大幅度降低了宁波市区航道改造成本。

市区航道;高架桥;内河码头;海运码头: 转驳

杭甬运河宁波市区航道(一期工程)始建于2000年,是整条杭甬运河最早动工建设的航道。由于动工建设得早,此航段是按通航300t级船舶标准建设的,而后来建设的杭甬运河其它航段全部是按通航500t级船舶标准建设,这种建设标准的差异,直接导致了杭甬运河在2007年年底宣布全线贯通后,宁波段航道仍然不能通行,成为整个杭甬运河的通航“瓶颈”。

为打通杭甬运河宁波市区段航道这个通航“瓶颈”,实现京杭运河、杭甬运河直接通江达海的夙愿,十多年来有关部门编制了多套宁波市区段航道的改造方案,其中杭甬运河宁波段三期工程还列入“十二五”浙江内河水运发展规划。但由于种种原因,这些方案至今没有一项得到正式实施。有鉴于此,笔者认为有必要深入探讨一下原有方案未能得到实施的原因,进而提出新的杭甬运河宁波市区段航道改造方案。

1 航道通航现状与存在的问题

杭甬运河宁波市区段航道通常是指姚江船闸至三江口的新江桥航段,而本文为了讨论方便,将宁波市区段特指为江北大桥以西、甬江大桥以东这段航道。航道内有跨江大桥七座、300t级船闸一座及姚江船闸上引航道上的四座跨河桥梁。

杭甬运河宁波市区段(一期工程)自2005年4月交工验收后,由于航道上的桥梁参数未达标,一直没有正式通航,后来经过种种努力,管理部门在2013年年底批准可通行300t级船舶,但2014年全年通过宁波市区段航道的货船寥寥无几。2015年随着新江桥的建成通车和原有的新江桥便桥拆除,港航管理部门经过近半年的500t级船舶通航测试,宣布2016年1月16日起杭甬运河宁波段可以通行500t级的船舶,但通航船舶尺度必须控制在总长≤45m,型宽≤10.8m,最大吃水≤2.2m;船舶实际水线以上高度小于3.7m。另外,严格实行候潮单向通航及姚江大闸排水期间禁止通航等等。

经过近16年努力,杭甬运河宁波段花费了20多亿的投资才达到今天的通航能力,但市区段航道本身存在下述问题并未消除,该段航道船舶通行条件还待进一步改善:

(1)船舶行驶到三江口航段易发生偏航问题。由于宁波三江口姚江与甬江的航道中心线差不多呈55°交角,在涨潮或姚江大闸放水时,船舶行驶到这样的急弯航段很容易在水流冲击下偏离航道中心线被甩向南岸,而位于三江口刚建成的新江桥又是一座双曲拱桥,在通航孔中心附近一定宽度范围内桥梁的净高才能达到4.5m以上,如果船舶行驶到此偏离航道中心线过远就易因桥梁净高不足发生撞桥事故。目前宁波市区航道通行船舶限高3.7m、限长45m,这是主要原因之一。

(2)市区桥梁通航净高不足。杭甬运河宁波市区段现有7m以下的跨江桥梁七座,其中六座桥梁实际净高达到或超过4.5m,只有解放桥净高3.9m,是宁波市区段航道净高最低的桥梁。

目前浙江内河普通散货船型深多在3.35m以下,艏驾驶室距甲板高度1.5m,空载时船艏最小吃水0.5m,船舶倒桅空载水线以上净高应在4.35m以下,因此桥梁净高达到4.5m才能满足千吨级船舶适航要求。对于装载二层高柜的集装箱船,桥梁净高需至少达到4.1m以上才能与杭甬运河其它航段7m净高的桥梁相匹配(7m净高桥梁减去一层集装箱高度2.9m正好是4.1m)[1]。

(3)姚江船闸过闸能力不足。目前的姚江船闸为300t级船闸,虽然闸室宽度和门槛水深与500t级的船闸一样,但闸室长度只有160m,较500t级船闸少了40m,船舶的过闸能力就显得不足。另外,在高潮位时姚江船闸下游水位高于上游水位,形成海水倒灌,理论上船闸应停止运行,从而进一步减少了姚江船闸的过闸能力。

2 杭甬运河宁波段三期工程未能实施的原因分析

杭甬运河宁波段三期工程规划沿姚江往东经湾头,在倪家堰江北翻水站附近进入陆域开挖段,穿倪家堰路等五条市区道路在铁路老北站、宁波港埠公司以东出甬江,工程总长度5.55km,其中陆上开挖工程长度1.81km。主要工程内容为建设船闸一座及其上下游引航道、护岸2.8km、新建城市桥梁五座及改建相应接线道路,工程投资估算超100亿元。

杭甬运河宁波段三期工程方案从提出到现在跨越了两个五年计划迟迟未能得到正式实施,究其原因主要有以下几个方面:

(1)投资效益不佳。仅仅5.55km总长,1.81km的人工航道工程投资估算超100亿元,平均每公里的造价超过了任何一条高铁或者地铁,以这样高的成本建成的航道来运送低价值的煤炭、黄沙和集装箱,其投资效益肯定欠佳。

(2)建设期间对市区交通影响较为严重。人工开挖的航道穿越5条市区道路,在这5条道路上需要建造五座跨度不小于45m的市区桥梁,这些桥梁在建设时会对该区域的交通带来极大不便,而且五座桥梁不能同时建造,这样建设工期会比较长,对交通的影响时间相应也会长一些。

(3)原有三期工程方案虽然绕过了宁波市区最繁华也是最险要的三江口段航道,但船闸上游低于7m净高的三座大桥并没有得到改造,新建的二通道仍然难以满足装载三层集装箱船的适航要求。

3 航道升级改造初步方案

按照“先通后畅”的思路,杭甬运河宁波段市区改造方案建议分二期进行。一期工程先改造姚江船闸至三江口段航道,二期工程是在现有市区航道通过能力基本饱和的情况下,在原规划的杭甬运河宁波段三期工程线路基础上建设二通道,但对工程项目内容作了重大调整优化。

3.1 宁波市区段航道一期改造工程的目标与内容

虽然目前杭甬运河宁波市区段姚江船闸-“三江口”通道已能通行500t级的船舶,但为了保证过往船舶的航行安全,通航管理上采取了比杭甬运河其它航段更为严格的限时、限高、限长措施,这样做的后果是:目前该航段年通过能力只有250万t左右,装载二层集装箱的船舶不能正常通行。

实施杭甬运河宁波市区段航道一期改造工程后所要达到的目标是:年通过能力接近2000万t(货物1000万t);通航质量上做到其它航段能通行多大尺度的船舶,宁波市区航道也能通行相同甚至稍大尺度的船舶,并且装载二层集装箱的船舶能够正常通行;航行安全保障能力有所提升。

宁波市区段航道一期改造工程的内容为三项:

(1)在新江桥下航道中心线南侧10-11m处设置一道“安全护挡”,以解决船舶行至三江口急弯航段易发生偏航这一难题。所谓“安全护挡”就是在二个五桩墩台中间装入一只趸船(见图1),它的作用就是当船舶行驶到三江口新江桥下时,能自动调整船舶航向并阻挡其向南岸漂移。设置“安全护挡”后,三江口这个危险航段如能再配以必要的航行管理措施,诸如对过往船舶严格执行单向间歇通航制度等,在涨潮或姚江大闸正常放水期间(一般指大闸6-10孔放水)应该能够保证船舶安全顺利通过三江口。

图1 安全护挡示意图

(2)解放桥的抬升改造。尽管此桥于2011年刚刚完成了拓宽改造,但由于桥梁净高只有3.9m,很难适应空载的普通货船和集装箱船正常的通航需求,所以必须对此桥实施抬升改造。在制定该桥的抬升改造方案时,建议能考虑以下几点:

①解放桥原有桥墩及下部结构保持不变,通航孔由原来的单孔改成三孔,中间通航孔净高抬升至4.5m,主要通行空载或轻载船舶,二侧通航孔通行重载船舶。

②新桥和老桥分二次改造,在对一座桥改造时,另一座桥仍保持通行,单桥道路通行能力不足的话可以向新江桥分流。

③原有桥梁总长仍然保持不变,适当提高桥梁的纵向坡度值[2]。

④在对桥梁进行抬升改造时,在拆除桥梁上部结构后,对通航孔桥墩实施加固,以提高桥梁的防撞能力[3]。

(3)建设宁波市区航道集装箱驳运系统。杭甬运河过河桥梁除宁波市区段外,净高都达到了7m,是整个浙江内河桥梁净高条件最好的航道。如杭甬运河其它航段开通装载3层高柜的集装箱航线的话,就必须要求集装箱船在航行到宁波市区段航道时将第三层集装箱卸下来装上专用的驳船,然后二条船一起过姚江船闸,结伴通过市区,最后到达甬江上某个码头,将二条船上的集装箱全部卸下来即可完成整个内河集装箱运输的航程。而能完成这个驳运任务的系统就是我们所说的市区航道集装箱驳运系统。

设想中的宁波市区航道集装箱驳运系统在江北大桥西侧江面建设130m长码头一座,在甬江上选择现有的宁波港埠公司码头(两个码头之间的距离大约9km),然后在这两处码头配上桥吊,再配备24标箱集装箱船2~4艘就成了。整个系统是作为市区航道的组成部分,所以系统在运营时不再另外加收费用。

3.2 宁波市区段航道改造二期工程初步方案

3.2.1 线路走向及工程内容

杭甬运河宁波市区段航道改造二期工程线路走向为:沿姚江湾头走高架(或走隧道)过环城北路、日湖、湖东路、人民路、大庆北路进入铁路老北站最后到达宁波港埠公司码头。二期工程主要建设项目有:(1)在姚江湾头下江村江面建设600m至1200m长内河中转码头一座。(2)将现铁路老北站和宁波港埠公司码头场地改造成集装箱堆场。(3)在新建的姚江内河中转码头和港埠公司码头之间建设一座4车道宽、1550m长的高架桥,将两个港区连接起来。

3.2.2 宁波市区段航道改造二期工程方案的讨论

(1)从目前杭甬运河宁波市区段货运量的调查统计分析来看,今后货运量最大的三类货物分别是煤炭、黄沙和集装箱。这中间除煤炭在镇海码头进行海船转驳内河船作业比较方便外,黄沙和集装箱的海船转内河船作业由镇海码头转到港埠公司码头都是一样方便的,况且目前的镇海作业区堆场已接近饱和,重新规划开辟新的海转内作业区是二期工程必须考虑的事。而港埠公司码头作为新的海船和内河船转驳作业区是最合适的。

(2)宁波市区段航道改造二期工程方案和原杭甬运河宁波段三期工程方案的比较(见表1)。

表1 两种工程方案比较

在上述比较项目中,除海运转驳内河平均费用新方案比老方案高大约1.5元/t外,其余项目均为新方案占优。

(3)宁波市区段航道改造二期工程方案所面临的问题及解决办法。

从上世纪八十年代末开始,甬江上的散货码头由于地处市区,环保压力重而逐渐移出市区,现在转驳作业要重回市区,而且中转货物量成倍增加,这就须解决“控尘”、“控音”和“在有限的场地上高效率地完成转驳任务”这三大难题。

按照初步测算:按现行规划的年货运量,姚江内河中转码头每一个泊位需在150分钟内完成一艘800t船的装载作业任务,而且转驳黄沙或者煤炭时不能产生很大的扬尘。能够完成这样苛刻任务的唯一办法就是全部转驳作业都采用集装箱运输[4]。这就是说舟山的黄沙或者镇海的煤炭先要装箱,而后装船运到港埠公司码头,再将集装箱卸下船装上集卡运到姚江内河码头,最后将集装箱内的散货装上内河船运走。这样的运输流程基本上能达到“控尘”和“高效”的目的。另外需要特别指出的是目前常用的散装集装箱并不适合装载煤炭等大宗散货,需要重新研发符合大宗散货需求的散装集装箱和配套桥吊,这是保证整个杭甬运河宁波市区段中转系统高效、环保的关键。

4 结 语

杭甬运河是我省迄今为止最大的内河投资项目,由于宁波市区段航道这个“短板”的存在,使这条连接宁波-舟山港的“黄金水道”难以发挥出应有的作用。如何尽快补上这个“短板”,采用十年前制定的航道改造方案肯定不行,只有创新思路和技术,才有可能制定出既能尽快补上这个“短板”,又能大幅度降低航道改造成本的可行方案。

[1]陆金标.京杭运河杭州市区段航道升级改建探讨[J].中国水运:下半月,2014,14(9):298-299.

[2]彭厚德.跨河桥梁通航净空尺度与航道等级升级改造的相互影响[J].水运工程,2013,(4):139-141.

[3]胡雄.内河航道桥梁整体顶升适用性研究[J].低碳世界,2014,(16):83-84.

[4]刘赛龙,蒋瞞晖.内河航道服务水平及通过能力研究[J].水运工程,2014,(3):134-139.

Discussion on Upgrading Program of Ningbo Urban Waterways

ZHU Liang, XU Hui-min

(Zhejiang Provincial Cadre School, Hangzhou 310023,China)

After deep analyzing the current situation of Ningbo urban waterways and evaluating original reconstruction scheme of waterways, this paper proposes a new program. The reconstruction of urban waterways could be carried out in two steps. In the first project, the construction will set the security barges, uplift the Jie fang Bridge and develop container barging system of urban waterways to significantly improve the vessel traffic pass through capacity of existing waterways. In the second project, a viaduct will be built to connect theriver trade terminals and marine terminals, which will take place of the program of constructing 1.81km urban waterways and locks. In a word, this new program will greatly reduce the renovation cost of Ningbo urban waterways.

urban waterways; viaduct;river trade terminal;marine terminal;transfer

2017-01-04

祝 亮(1979-),男,浙江绍兴人,讲师,硕士,E-mail:zl9707@sina.com。

U612

A

10.3969/j.issn.1671-234X.2017.01.009

1671-234X(2017)01-0039-05

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