南水北调西线工程对岷江下段航运的影响

吴林

【摘 要】 为将南水北调西线工程对岷江下段航运的影响降至最小，确保调水水域航运正常运行，从水文要素、河床演变、航道尺度等3个方面分析西线工程对岷江航道的影响，从通航保证率、码头运行、船型尺度等3个方面分析西线工程对岷江下段船舶通行的影响。结果表明：港航企业的经济效益将降低;需增加相应的安全监督管理设施，支持保障系统的维护成本将提高;航电枢纽发电效益降低。建议以“远近结合、远期为主、综合利用、全面发展”的原则，对相关措施、政策进行研究，为确保调水水域航运的正常运行及今后的发展奠定基础。

【关键词】 南水北调西线工程;岷江;航运;流量

0 引 言

南水北调西线工程（以下简称“西线工程”）是国家南水北调工程的重要组成部分，在东、中、西三线方案中调水量最大，岷江流域设计调水流量为100 m3/s。岷江乐山至宜宾航段是《全国内河航道与港口布局规划》“两横一纵两网十八线”水路运输网中的干支流高等级航道，是大件装备进出四川的唯一通道。笔者根据岷江（龙溪口枢纽至宜宾合江门）航道整治工程研究成果，评估西线工程将对岷江下段航运产生的影响。

1 西线工程对岷江航道的影响

1.1 水文要素方面

水文资料显示，岷江高场水文站设计最低通航水位取多年历时保证率为95%的对应水位为273.32 m，对应流量为684 m3/s。岷江高场水文站1980―2010年的多年历时保证率下的流量统计见表1。

由表1可知，设计流量684 m3/s对应的保证率约为95%。经插值计算，流量减小100 m3/s后，达到设计流量684 m3/s（即调水前流量约780 m3/s）对应的保证率降低至86%，影响通航天数约33 d;比较实测保证率为50%的中水流量，调水后达到 m3/s流量对应的实测流量约 m3/s，对应保证率降低为48.5%，影响通航天数约5.5 d。经计算，在汛期流量 m3/s（8月平均流量）时，调水后保证率比实测情况下降低0.276%，影响通航天数约1 d。

在同等调水流量下，流量保证率在枯水期所受影响最大;当流量接近设计值时，流量保证率降低9%，对应影响通航天数约33 d。

1.2 河床演变方面

造床流量对河道的河型塑造和河床演变起着重要作用，第二造床流量决定河槽横断面的大小。根据岷江（龙溪口枢纽至宜宾合江门）航道整治研究成果，河段第二造床流量为 m3/s。实测情况下，第二造床流量 m3/s所对应的流量保证率为43.4%;调水后，对应的流量保证率降低为42.2%，即第二造床流量历时减少约4.4 d。接近第二造床流量值的中水流量历时缩短，会破坏泥沙冲淤平衡和航道稳定，不利于航槽“落冲”演化过程的完成，从而加剧航道的出浅几率及碍航程度，使河床演变朝不利于航槽稳定的方向发展。

1.3 航道尺度方面

根据《内河通航标准》，岷江（龙溪口枢纽至宜宾合江门）设计最低通航水位（95%保证率水位）对应的流量为684 m3/s（设计流量）。根据《岷江下游（龙溪口枢纽至宜宾合江门）航道整治工可阶段长河段数学模型研究报告》的模型试验结果，古柏水尺附近对应水位为286.01 m;在不考虑生态、生产用水影响的情况下，航道整治后可基本达到内河Ⅲ级航道、水深2.0 m。调水后，95%保证率水位对应的流量尚难以确定，本研究暂取设计流量减去调水流量后的584 m3/s，查古柏水尺处的水位流量关系，得到对应水位为285.82 m，即在95%保证率水位下，古柏水尺附近调水后水位较调水前下降约0.19 m。在龙溪口航电枢纽运行期间，902.31 m3/s的下泄流量基本能够满足下游生态需水、航运需水及沿江生产生活取用水的需要。查古柏水尺处的水位流量关系得出对应水位为286.40 m，考虑调水流量后，即在802.31 m3/s下泄流量时对应水位是286.19 m，水位下降0.21 m。调水前，中水流量为 m3/s、 m3/s时，对应水位分别为287.60 m和288.05 m;调水后，中水流量为 m3/s、 m3/s时，对应水位是287.52 m和287.96 m，分别下降0.08 m和0.09 m。

综上所述，在调水后，同等保证率下枯水期航道水位下降约0.2 m，中水期航道水位下降约0.1 m。水位的下降必然导致航深减小、河段航道尺度的减小;尤其是在中枯水期，航道尺度的减小将对航运产生不利影响。

2 西线工程对岷江下段船舶通行的影响

2.1 通航保证率方面

在不考虑下游生态、航运及沿江生产生活取用水需要的情况下，岷江下段通航保证率为95%所对应的流量为684 m3/s;在满足生态、航运、供水等综合功能的情况下，所需流量约902 m3/s，对应通航保证率为78%;在684 m3/s和902 m3/s两种特征流量下，通航保证率分别降低至86%和73%，影响通航天数分别是33 d和18 d。

2.2 船舶进出港方面

调水将导致中枯水期历时缩短，水位下降将对沿岸的港口、造船厂等的运营和航道的维护带来不利影响。据调查，沿江大型码头的设计水深为2.3～2.5 m，枯水期水位降低约0.2 m后，若要使船舶能够正常进出港，就必须浚深港池，加大维护力度。

2.3 船型尺度方面

根據岷江（龙溪口枢纽至宜宾合江门）航道整治研究成果，预测通行船舶船型见表2。

根据《航道工程设计规范》计算得出：岷江下段根据现有标准进行航道整治后通行500吨级船舶的保证率约98.5%，调水后在不降低通航保证率的情况下，仅能通行300吨级船舶;通行吨级船舶的保证率约95%，调水后在不降低多年历时保证率情况下，仅能通行500吨级船舶，减载率在50%左右;吨级机动驳船满足设计吃水的流量约 m3/s，对应多年历时保证率约73%，调水后在不降低通航保证率情况下，需减载约17%（实际载货量为 t）;吨级机动驳船满足设计吃水的流量约 m3/s，对应多年历时保证率约65%，调水后在不降低通航保证率的情况下，需减载约5% （实际载货量约 t）;调水后在不改变通航保证率的前提下，枯水期船舶减载率在50%左右，中洪水期船舶减载率在6%左右。

3 结 语

南水北调西线工程对岷江天然河段的影响显著，将导致航道尺度减小和通航保证率降低，河床将朝不利于航槽稳定的方向演变。航道水位的降低和河床演变的不利影响，将导致港口年通过能力降低和运行成本增加，也影响船厂正常运营，船舶减载、运量减少和港口通过能力降低最终会使港航企业效益降低。调水后，为加强对过往船舶的警示、减少水上交通安全隐患，需增加相应的安全监督管理设施，这将提高支持保障系统的维护成本。此外，调水将导致航电枢纽发电效益降低。

为将南水北调西线工程对航运的影响降至最小，宜以“远近结合、远期为主、综合利用、全面发展”的原则，对相关措施、政策进行研究，为确保调水水域航运的正常运行及今后的发展奠定基础。