通惠河通航的必要性与可行性分析

乔岩松

（北京市城市河湖管理处，北京 100144）

1 京杭运河的历史发展与历史意义

京杭运河是世界上开凿最早、里程最长、工程最大的古代运河，也是最古老的运河之一，与长城、坎儿井并称为中国古代的三项伟大工程，并且使用至今，是中国古代劳动人民创造的一项伟大工程，是中国文化地位的象征之一。京杭运河分为通惠河、北运河、南运河、鲁运河、中运河、里运河、江南运河7段，北起北京，南到杭州，经北京、天津2 市及河北、山东、江苏、浙江4 省，贯通钱塘江、长江、淮河、黄河、海河5 大水系，全长约1 794 km。2014 年6 月22日，第38 届世界遗产大会宣布，中国大运河项目成功入选世界文化遗产名录，成为中国第46个世界遗产项目[1]。

京杭运河不仅促进了经济发展，也稳固了政治统治；不仅连通了南、北方地域，也连通了南、北方贸易；不仅孕育了名城古镇，也传承了历史文化。水运尤其是漕运的不断发展，正是大运河发挥这些作用的推动者，封建王朝当权者建立了将各地物资输往都城的漕运体系，维持着王朝的生命[2]。现今漕运已被其他运输方式代替，但是运河文化应该被传承，水路交通应该被恢复，让当代人以乘船的方式亲身感受运河文化，学习运河文化，传承运河文化，这也正好符合习近平总书记指出的大运河是祖先留给我们的宝贵遗产，是流动的文化，要统筹保护好、传承好、利用好的相关要求[3]。随着2019年10月京杭运河北关闸至甘棠闸11.4 km 正式通航和2021 年6 月甘棠闸至市界28.7 km 河道实现通航，两段航道正式连通，北京市内大运河保护、传承与利用迎来最好时期。

通惠河是京杭运河重要的组成部分，是漕运进京最后的也是最重要的一段河道，由元代都水监郭守敬主持修建，开挖于至元二十九年（1292 年）。随着明朝、清朝不断改建，到清代只剩下“五闸二坝”起作用，元代的大批闸坝被拆毁、废弃。“五闸”包括大通闸、庆丰闸、平津上闸、平津下闸、普济闸，“二坝”指通州北门外的石坝和东门外的土坝[4]。北运河的粮船必须停泊在石坝之外，人工将粮食搬运至内河的小船上，再运往京城各粮仓。清末，由于北京干旱，水资源紧缺，加之海运兴起、铁路兴建，通惠河漕运功能渐失，至清光绪二十六年（1900 年）完全停止[5]。现如今，通惠河河道上有东便门橡胶坝、大北窑橡胶坝、高碑店闸、普济闸等水工建筑物。通惠河虽然不再通航，但是依然肩负着重要职能，既是北京市城区重要景观河道，又是重要泄洪河道。为了传承历史文化、促进经济发展以及改善生态环境，通惠河通航是十分必要的。

2 通惠河通航的积极作用

2.1 有利于传承运河文化

通惠河是元、明、清三朝时期京杭运河最北段十分重要的漕运河道，承载着厚重的历史文化。通惠河只有实现通航功能，才能更好地传承运河文化。通惠河通航后，可直达河北省，欣赏运河沿岸的桥梁、码头、会馆等建筑和景象。运河边的纤夫号子，简朴而又雄劲，是劳动人民智慧的结晶。还有许多文人骚客，在大运河两岸写下了许多不朽的诗句，流传后世，芬芳千年。沿运河而下，赏景、闻声、品诗，提升首都市民文化修养，陶冶情操；沿河而上，也能向国内外友人充分展示通惠河，展示北京，体验国际化大都市和江南水乡相结合的感觉，领略北京的文化底蕴，领略大运河的历史变迁。

2.2 有利于促进经济发展

通惠河通航将延伸北京通州至河北香河段的通航线路，使通航线路从通州北关闸延伸至东二环东便门桥，途经北京CBD商圈，增加现代气息，一路不仅能领略历史文化，也能观赏现代建筑，做到古今结合、雅俗共赏。伴随着朝阳区“十四五”规划的实施，挖掘运河沿线消费、旅游、休闲资源，打造大运河畔的网红打卡地，可以推动文化产业和旅游产业的发展，既能让游客学习知识，又能直接促进消费。在恢复航运的同时，也缓解交通运输的部分压力。船能载人，亦能载物，不仅能够缓解公共交通出行的压力，也间接促进着物流产业的发展。综上所述，通航能从旅游、餐饮、公共交通、物流等多个产业促进经济增长。

2.3 有利于改善生态环境

实现通航也可促进通惠河配套工程的全面提升，全力构建通航绿色生态廊道，真正改善生态环境，达到优美宜人的程度。首先，在水环境改善方面，充分利用现有设备设施，例如提高曝气船曝气充氧频次，改善水质，在此基础上不断创新，增加先进拦污、清洁设备，自动聚集漂浮物并打捞上岸。其次，伴随水质提升，促进生物多样性发展，引进水生植物，吸引滨水动物良性循环，形成良好的生态环境。最后，通航可对滨水空间景观带建设起到积极的推进作用，促进人水和谐，建造生态涵养观光慢行道路，泛舟而上，描绘出人与自然和谐共生的美好画面。

3 通惠河通航的可行性分析

3.1 水源单一，水量较少

通惠河水源主要是高碑店污水处理厂排出的再生水，每日供给高碑店闸以上河道30.00 万m3、高碑店闸以下河道50.00 万m3，水量是远不能满足通航条件的。通惠河河道长20.0 km，河底宽度（除去高碑店湖）28.40～42.00 m，以各河段日常运行水位计算，河面宽度（除去高碑店湖）37.40～46.00 m，目前15%的河道即将干涸，36%的河道水位较低，仅49%的河道水位能满足日常景观要求，并且以上数据仍然随沉降的发生而逐年变化。

以1 艘15 t 的小型曝气船为例，其吃水的长和宽分别为7.60、2.90 m，吃水深度由下式进行计算：

式中：h为吃水深度（m）；ρ为水的密度（kg/m³）；m为船的重量（t）；b为船入水部分的宽度（m）；a为船入水部分的长度（m）。

经计算，得h=0.67 m，即这艘船空载时的吃水深度需要0.67 m。船只在航行时不仅要考虑吃水深度，还要考虑富余水深（为保证船舶航行安全并使船体水下有足够的水深供船舶操作，船舶龙骨下水深需要留有一定的安全余量，该余量即为富余水深）。当船舶吃水深度小于5.00 m 时，富余水深应该不小于0.40 m，由此可知上述小型曝气船在通惠河中航行时最小安全水深应为吃水深度加富余水深，即1.07 m。这艘小型船与客船相比无论从重量还是体积上都要小很多，客船行驶的最小安全水深应大于1.07 m，而本文研究的20.0 km 通惠河河道，经过测算只有5.0 km 河道平均水深实际低于1.07 m，即整个河道1/4 河段无法通航，因此现有河道无法满足通航条件[6]。

3.2 设施老化，急需改造

通惠河现有桥梁、船闸及相关附属设施老化严重，所有船闸建成后并未有船只通航，有些附属设施已经拆除或者无法正常使用。东便门船闸升船机已废弃，大北窑船闸信号灯老化无法正常使用，高碑店闸、普济闸和花园桥上、下游落差很大无法供小型客船自由行驶，部分桥梁受高度和宽度限制无法满足小型客船双向行驶要求。如需中型客船通过，不仅要对部分桥梁进行改造，还需对部分河道进行加宽，但是两岸建筑已成型，河道拓宽的可能性大大降低。综合来看，只能行驶小型客船，才能使通航的成本降至最低。

3.3 水体流动性差，水草泛滥

通惠河河道水源主要为再生水，由于水体内含营养物质较多，加之河道淤泥沉积周期较长，最近一次清淤完成时间为2017 年5 月，迄今已达6 a，再生水的营养物质使河底淤泥肥沃，致使水草涨势过旺；同时，河道附近蚊虫大量增加，尤以摇蚊为主。水草过多，河水较浅，蚊虫横飞，严重影响水环境质量，无法达到体验运河文化预期的水清岸绿、两岸美景的要求。

4 达到通航标准需改进的措施

4.1 多方案并行，增加水量

4.1.1 利用南水北调来水补给河道

合理优化城市水资源调配方案，将南水北调来水充分利用起来，对城区昆玉河、南护城河、北护城河、通惠河等河道进行补水，充分调节城区河道水位，增强水体流动性，再充分利用大北窑橡胶坝、高碑店湖、高碑店闸及普济闸调蓄上游来水，缓解下游河道用水紧张情况。

4.1.2 加大再生水处理能力补给河道

建设再生水工程，加大高碑店污水处理厂再生水处理能力。目前，高碑店污水处理厂日处理能力为100万m3，增加其日处理能力，可使水源问题得到充分缓解。同时，优化再生水分配模式，对重点河道（尤其是高碑店湖）加大再生水供应量，更精细化、科学化补给再生水，既可满足城市河道景观水位要求，又可满足通航条件。同时，引进国外先进的再生水处理技术，提高再生水的处理标准，减少水体中的营养成分，可使再生水水质提高到一个新的标准。

4.1.3 合理利用降水和径流补给河道

充分利用城市雨水和地表径流，可适当缓解水源短缺问题。目前，通惠河有地表径流汇入，对通惠河水质有较大影响。在河道周边新建小型沉淀池、泵站和管线等设施，并将径流引入其中，充分沉淀后再排入河道，可有效减少泥沙入河，提升水质；汛期还可反向引水，引洪水入池减轻河道行洪压力。同时，在河道重要节点建设雨洪水蓄水池、管线等基础设施，收集足量雨洪水为河道直接补水。总之，利用多种形式的水源进行河道补给，改善河道水环境。

4.1.4 实行各闸坝联动，增加脉冲放水频次

每周进行1 次脉冲放水，利用脉冲方式加大水体流速。根据河道各段水质情况，实施各闸坝瘪坝，增加闸门开度操作。大北窑橡胶坝瘪坝0.50 m，高碑店闸放水流量增至30.0 m3/s，同时普济闸放水流量增至32.0 m3/s。通过脉冲调水过程，加快水体流动速度，进一步稀释水中营养物浓度，置换水体，达到改善水质的目的。

4.2 新建船闸，改造桥梁

现有桥梁、闸门和河道不能满足通航要求，全面升级通惠河所有水工建筑物，会给北京市财政带来巨大压力。现阶段，以小型客船通航为标准，改造部分桥梁、闸门和附属设施。在东便门橡胶坝更新升船机，升级改造大北窑船闸信号灯及相应附属设施；在花园桥建造节制闸和船闸，壅高水位，使上、下游河道阶梯状蓄水；对高碑店闸、普济闸进行改造，最边孔闸门改造为船闸，再增建一孔船闸，同时根据实际情况建设升船机，以解决闸门上下游落差较大的问题。这是实现通惠河通航最低的改造成本，可减轻北京市财政压力。同时，建议采用增加出船频次、适当提高客船行驶速度等方式，以解决小型客船无法满足客流量大的情况。

4.3 增强水体流动性，抑制水草和蚊虫肆虐

在解决水源问题的基础上，加大日常放水流量，使水体充分流动起来，增强河道的净化能力。随着水体流速加大，水中溶解氧含量将明显提升，河道水质会相对稳定。根据河道具体淤泥情况，加大通惠河清淤频率，促使河道水质得以提升。水质提升后，水体营养物质减少，水草生长速度得到控制，同时水体流速增加起到抑制虫卵附着的作用，蚊虫得到相应控制，进而提高河道整体水环境，有利于水生生物发挥自净能力。

5 结语

综上，通惠河通航有利于传承运河文化，有利于促进经济发展，有利于改善生态环境，对国家来说是必要的，对当代人来说也是必要的。但目前通惠河通航暂不可行，需增加水源，多方面补给水量，增加水体流通性，定期对河道进行清淤，抑制水草和蚊虫肆虐，全面提升生态环境，同时以小型客船为标准，改造相关闸门、桥梁及附属设施，才能使通航的设想变成可能，从而让当代人更好地学习并传承运河文化。