影响红水河航运发展的几个问题

李伯海，韦巨球，庞雪松

（1.交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室，天津 300456；2.广西壮族自治区港航管理局，南宁 530012）

红水河上起贵州南、北盘江交汇的两江口，下至广西石龙三江口，全长656.1 km，平均坡降0.386‰，流域面积13.77万m2。红水河下接黔江和西江航运干线，通航历史悠久，曾经是滇、黔、桂沿江地区主要的交通命脉，与南、北盘江共称为西南水运出海中线通道，属于国家规划重点建设的西南水运出海通道之一［1-3］。

红水河属于滩多、坡陡、流急的河流，适合水利发电。从1975年开始，红水河龙滩以下相继建设岩滩、大化、百龙滩、乐滩（原称恶滩）、桥巩等5座水电站。水电站的相继建成，渠化了部分航道，调节增加了枯水期的流量，总体而言有利于航运发展。由于对红水河航运重要性的认识不够，往往侧重于发电而牺牲了航运，造成红水河自1975年至今一直处于断航状态［4-7］。

经交通部门长期努力，红水河复航近年取得了突破性进展。目前已建和在建的梯级枢纽中，岩滩、大化、百龙滩、乐滩、桥巩等5座枢纽的过船设施已相继建成，待龙滩升船机建成后，将实现红水河全面复航，船舶可从上游的南、北盘江直达珠江三角洲出海，为西南有关省区物资外运提供了一条廉价的水上运输线，从而带动沿河经济的发展，促进西部大开发战略的实施。

尽管红水河全线复航已不再遥不可期，但要按照红水河航道建设的规划目标实现真正意义上的全线复航，仍有几个重要问题需要解决。

1 红水河梯级的水位衔接问题

根据国务院批准的《珠江流域综合利用规划》，红水河干线综合利用规划有10个梯级，自上而下依次为天生桥一级、天生桥二级、平班、龙滩、岩滩、大化、百龙滩、乐滩、桥巩、大藤峡枢纽。在这些枢纽当中，除大藤峡枢纽外都已经建成或在建。大藤峡枢纽也已于2009年底开工。天生桥一级、天生桥二级、平班3座枢纽位于南盘江，未建通航设施。位于红水河的龙滩、岩滩、大化、百龙滩、乐滩、桥巩6座枢纽，均建设通航设施，目前除龙滩外，各枢纽的过船设施均已建成。各梯级的主要特征技术参数见表1。

从表1可以看出，各梯级的最低通航水位表面上似乎并不衔接。实际上对于单个枢纽而言，上游最低通航水位通常发生在水库泄水期，下游最低通航水位则通常发生在水库的正常蓄水期。对于多个联合梯级而言，上游梯级的坝下最低通航水位多出现在下游水库的正常蓄水期。从这一角度分析，可以认为上述各梯级中，龙滩、岩滩、乐滩3个枢纽下游的通航水位是衔接的，而大化、百龙滩这2个枢纽下游的通航水位不能衔接，即坝下存在脱水段。红水河枯水期水面比降约为0.5‰，据此可以算出大化枢纽坝下脱水段长度约为1.4 km，百龙滩枢纽坝下脱水段长度约为3.7 km。此处所指脱水段出现在枯水蓄水期，因此对船舶通航影响较大，同时对航道尺度的制约也较大。

表1 红水河干线梯级开发特性表Tab.1 Cascade development of main line of Hongshui River

2 闸坝碍航问题

红水河已经建成的岩滩、大化、百龙滩、乐滩、桥巩5座枢纽，除桥巩船闸、乐滩船闸的通航技术指标基本满足通航要求外，其他枢纽的通航设施均达不到通航标准的要求，已构成闸坝碍航。在建的龙滩枢纽，没有考虑施工期通航问题，升船机仍未建设，自2001年开工建设以来一直断航，构成“才通旧路，又填新堵”的局面。

2.1 闸坝断航

红水河自古乃通航河流。受利益驱动，红水河水电枢纽建设往往只建电站，预留通航设施位置而不同步建设，导致红水河长期断航。大化枢纽于1975年10月正式动工兴建，1985年水电站竣工投产，没有同期建设通航设施，导致红水河断航30 a，成为我国“典型”的断航闸坝，严重制约了红水河水运资源的开发利用。几十年来，红水河中上段只能区间运输，运输量和运输船舶的吨位不能发展，航运效益微薄。龙滩枢纽自2001年开工建设至今，造成了红水河上游的断航，且由于龙滩升船机的主体工程建设时至今日仍尚未实施，根本不可能在2010年左右实现红水河全线复航的目标。

2.2 岩滩升船机等级偏低

岩滩升船机建设规模为1×250 t垂直式升船机，仅基本接近Ⅴ级航道标准的要求，而上游南、北盘江目前已经按照内河Ⅳ级标准进行航道整治。岩滩升船机承船厢尺度40 m×10.8 m×1.8 m（长×宽×水深，下同），设计年通航325 d，每天通航时间22 h，年货物通过能力仅为180万t（其中上航40万t，下航140万t）。另一方面，岩滩升船机还存在设计最大通航流量偏小、设计最小通航流量偏大的问题，中洪水期不能通航，枯水期也不能完全通航，平均每年停航77.4 d，年通航保证率仅为78.8%，年营运天数仅287.6 d，与设计营运天数325 d相差37.4 d，可见岩滩升船机难以达到其设计年通过能力180万t。

岩滩升船机的建设规模小，没有达到红水河航道规划标准，其通过能力之小，与红水河全线渠化形成深水航道的航运资源相比，与红水河流域蕴藏着丰富的矿产资源相比，是极不匹配的。如不及时加以改扩建，必将成为制约红水河航运发展的瓶颈。

2.3 枢纽过船设施通航保证率偏低

红水河各座枢纽的通航设施普遍存在洪水、枯水期通航标准低的问题。

（1）洪水期停航历时较长。

根据《内河通航标准》（GB50139-2004，以下简称《标准》）第6.2.1条和《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）第4.1.2条规定，Ⅲ、Ⅳ级船闸设计最高通航水位洪水重现期为10 a，对出现高于设计最高通航水位历时很短的山区性河流，Ⅳ、Ⅴ级船闸洪水重现期可采用5～3 a。龙滩枢纽位于天峨水文站上游12 km，岩滩、大化、百龙滩枢纽位于天峨水文站下游，乐滩枢纽位于都安水文站下游，桥巩枢纽位于迁江水文站上游1.5 km。天峨、都安和迁江水文站的5 a一遇洪水流量分别为14 500 m3/s、15 300 m3/s和16 500 m3/s。然而，岩滩、大化、百龙滩枢纽的设计最大通航流量仅3 500 m3/s，乐滩枢纽仅为4 530 m3/s，桥巩枢纽也仅为 6 500 m3/s（表1），与《内河通航标准》的要求相差甚远。显然所有枢纽在中、洪水期都有相当一段时间不能通航。据分析，在龙滩和岩滩水库联合运行调度前提下，岩滩升船机平均每年洪水期停航历时为28.1 d、大化船闸为39.7 d、百龙滩船闸为39.7 d，乐滩船闸为23.5 d、桥巩船闸为7 d（表2）。

（2）枯水期通航保证率较低。

根据《标准》，设计最低通航水位为多年历时保证率，Ⅲ级、Ⅳ级船闸采用98%～95%，Ⅴ级～Ⅶ级船闸采用95%～90%。红水河航道规划技术等级为Ⅳ级航道，通航保证率应取95%。然而，岩滩、大化、百龙滩、乐滩、桥巩枢纽通航设施的设计最小通航流量分别为974 m3/s、608 m3/s、1 130 m3/s、560 m3/s和400 m3/s。除桥巩船闸最小通航流量取天然航道设计最小流量外，其他通航设施的最小通航流量都偏大，不符合《标准》要求。

红水河枢纽通航设施下游最低通航水位的确定，是按下一级梯级坝上死水位加相应的设计最小流量进行推算的。但由于设计最小流量偏大，每年枯水期有相当长的时段水电站瞬时下泄流量达不到设计要求，如百龙滩船闸设计最小通航流量取1 130 m3/s，每年有94.2 d不能满足要求，从而使上、下级枢纽水位不衔接，导致船闸下游门槛、引航道水深不足，甚至晒太阳的情况。据分析，在龙滩和岩滩2个水库联合运行调度前提下，岩滩升船机枯水期需要船舶减载航行或停航的天数为49.3 d，百龙滩船闸为94.2 d（表2）。

表2 红水河各梯级通航流量和保证率统计表Tab.2 Statistics of navigable discharge and guarantee rate about each lock in Hongshui River

由表2可以看出，红水河已建过船设施的5座枢纽，仅桥巩船闸通航保证率达标，乐滩船闸基本达标，其余3座枢纽的过船设施的通航保证率均不达标。

2.4 大化船闸中间渠道断面系数过小

根据《标准》第3.0.5条（强制性条文）规定，限制性航道的断面系数不小于6。大化船闸上游中间渠道长291 m，横断面为矩形，底高程151.0 m，渠道宽度12 m。当上游为最高通航水位155.0 m时，渠道水深4.0 m，相应渠道过水横断面积为48 m2；当上游为最低通航水位153.0 m时，渠道水深2.0 m，相应渠道过水横断面积为 24 m2。

大化船闸中间渠道的断面系数，按通航300 t级船舶计算，最高通航水位时为4.3～5.0，最低通航水位时为2.2～2.5；按通航500 t级船舶，最高通航水位时为3.8～2.4，最低通航水位时为1.2～1.9，均不满足《标准》规定的最低要求。

3 船型与过船设施尺度的适应问题

如表1所示，红水河大化、百龙滩、乐滩、桥巩的船闸尺度均为120 m×12 m×3.0 m（长×宽×门槛水深，下同），其设计代表船型为110.0 m×10.8 m×1.6 m（长×宽×设计吃水，下同）的500 t级1顶2的船队。岩滩升船机的承船箱尺度为40 m×10.8 m×1.8 m，其设计船型为37.0 m×9.0 m×1.3 m的250 t机动驳。龙滩升船机的承船箱尺度为70 m×12.0 m×2.2 m，其设计船型为67.5 m×10.8 m×1.6 m的500 t机动驳。同一条河流，由于相邻的几座枢纽过船设施所针对的设计船型都不统一，必然会出现船型与过船设施尺度不相适应的问题。

目前，西江上游的运输船型多为机动驳，船队的营运组织方式已很少。在开展“西南水运出海中线通道（贵州段）航运扩建工程”项目设计时，考虑到由于龙滩枢纽升船机的船箱有效尺度为70 m×12 m×2.2 m，一次只能升降一艘500 t级及以下吨位的单船（机动驳）过坝，限制了船队的通航，因而只能选用500 t级以下的单船通航。从大化等几个船闸的尺度分析，若选用67.5 m×10.8 m×1.6 m的500 t级船型，则每次只能单船过闸，或最多采用1艘500 t级单船和1艘250 t级单船编组过闸，船闸的通过能力难以正常发挥。为此选用了55.0 m×10.8 m×1.6 m（JT/T447-2001）的500 t级机动驳为该项目的设计船型，每次可实现2艘500 t级船舶同时过闸，从而使船闸的通过能力得到有效发挥。

4 枢纽下泄非恒定流对下游的影响问题

通航河流上建设水电枢纽已成燎原之势，除长江三峡枢纽和一些航电枢纽以外，几乎所有的水电枢纽都存在着非恒定流下泄，严重影响下游船舶航行安全的问题。随着电力资本集团的日趋强势，解决这一问题的难度越来越大。有的枢纽有时连正常的基荷流量都难以保证，在不需要发电时甚至是零流量下泄。尽管有的大型枢纽根据航运等实际需要，在下游建设了反调节枢纽，但在实际运行中往往也只考虑发电效益，而很少考虑坝下河段的通航需要，根本起不到反调节的作用。

5 解决红水河航运问题的对策思路与措施设想

5.1 解决问题的对策思路

为使红水河复航工程取得良好的效果，达到预期目标，最大限度地利用有限的水运资源，促进区域经济发展，推动红水河流域脱贫致富的步伐，针对上述存在的问题，提出“先通后畅，优化调度，联合管理，水陆兼用，总体提高，依法保航”的对策思路。

（1）先通后畅。打通红水河断航多年的碍航闸坝，恢复通航，然后再按照航道规划，逐步实现航道等级标准。

（2）优化调度。优化红水河多梯级水库枯、中、洪水期的运行方式，最大限度地调节洪水期下泄流量，增大枯水期泄水流量，提高各级船闸（升船机）的通航保证率。

（3）联合管理。对红水河多梯级的通航设施实行联动式管理，提高管理效能，确保通航设施安全畅通。

（4）水陆联运。针对红水河梯级通航设施通过能力小、不满足货运量过坝要求的问题，采用滚装船运输汽车走陆路翻坝的方式，增大红水河水路货运量。

（5）总体提高。在水运货运量大幅增长、投资资金许可的条件下，对建设规模小、通过能力小的通航设施进行改造或扩建，提高红水河航运的总体水平。

（6）依法保航。依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国航道管理条例》、《广西壮族自治区航道管理办法》和《广西壮族自治区船闸管理办法》等有关法律法规，保护红水河航运。

5.2 解决问题的措施建议

（1）加大新建枢纽通航设施的建设力度，早日实现红水河全线通航目标。

红水河虽然建有岩滩升船机以及大化、百龙滩、乐滩船闸、桥巩船闸，碍航闸坝复航工程建设已基本完成，但由于其上游龙滩升船机还未建，红水河仍然无法恢复通航。因此，交通主管部门应加强行业监管力度，督促龙滩水电枢纽加快通航设施的建设进度，以期早日实现红水河全线通航的目标，发挥复航工程的经济社会效益。

（2）优化调度各级水库的运行方式，均衡下泄流量，提高通航保证率。

提高船闸（升船机）通航保证率通常有3种方法，一是增大枯水期通航流量，提高枯水期通航保证率；二是缩短大洪流量历时，减少洪水期船舶停航天数；三是提高下一梯级的尾水位，增加下闸首门槛水深。

（3）扩建大化船闸上游中间渠道提高船闸通过能力。

由于大化船闸存在上游中间渠道过长和过水横断面积小的问题，只有扩建才能解决通过设计船型的问题。根据工程客观条件分析，中间渠道的右边为配电站，左边为电站厂房，左右两边都有一定的安全距离，具备扩建的条件。工程措施为拆除原中间渠道后改为引航道，按照《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）的技术要求进行扩建工程设计。引航道横断面尺度应满足500 t级设计船型航行会船要求，引航道底宽至少达到3.5倍设计船型宽度，引航道设计水深要求在上游最低通航水位情况下应达到3.0 m。

（4）采取航道整治工程措施，改善引航道出口连接段水流，提高船舶安全过闸的可靠性。

采用炸礁等航道整治工程措施，调整河床的形态，调顺水流，改善大化船闸下游引航道出口连接段的通航水流条件。

（5）改扩建岩滩过船设施，解决限制红水河货运通过能力的瓶颈。

从勘察调研掌握的情况分析，受升船井宽度的限制，岩滩升船机没有改造的条件，要提高通过船舶吨位的能力，只有将原升船井拆除重建，或者在原升船井的下游面新建升船井。升船机承船厢尺度可以参照龙滩升船机设计，承船厢平面尺度取70 m×12 m，承船厢设计水深提高，以满足珠江干线船型过坝的要求，建议取3.0 m。

（6）实施水陆联运，提高红水河航运通过量和经济效益。

根据表1，岩滩升船机和大化船闸的年货物通过能力仅180万t，即使对岩滩升船机和大化船闸上游中间渠道进行了扩建，船闸的最大通过能力也是300～400万t，远不能满足红水河水运量发展过坝的需要。根据《广西壮族自治区内河航运发展规划》（报批稿），预测2020年红水河水运货运量为1 230万t。

为解决上述问题，特别是在近期龙滩升船机没有建成之前，以及岩滩升船机、大化船闸没有扩建之前，解决红水河煤炭运输的问题，可采取滚装船汽车翻坝的方式，减轻货物过闸的压力。

（7）依法保护航运资源和航道畅通。

交通主管部门对红水河船闸（升船机）运行实施行业监督管理，规范通航管理规定，建立船闸（升船机）维修保养审批制度，要求船闸（升船机）管理部门最大限度地提高船闸（升船机）通过能力。另一方面，对龙滩升船机设计进行审查，确保升船机在总体布置，承船厢尺度、中间渠道设计尺度、通过能力等有关通航技术指标方面满足通航要求。

6 结语

（1）红水河闸坝断航、碍航问题由来已久。随着国家对促进内河航运科学、健康发展的问题越来越重视，相关部门已经认识到了解决红水河全线复航的重要性。分析并解决影响红水河复航和发展的关键问题十分必要。

（2）影响红水河全线复航和航运发展的主要问题包括梯级水位衔接问题、闸坝碍航问题、船型与过船设施尺度的适应问题以及枢纽下泄非恒定流对下游的影响问题等。

（3）为解决上述问题，提出了“先通后畅、优化调度、联合管理、水陆兼用、总体提高、依法保航”的总体对策思路和加强对龙滩升船机建设的协调、改建岩滩升船机、改建大化船闸上游中间渠道、优化水库调度、均衡下泄流量等具体措施建议。

［1］马殿光，李伯海，刘新，等.红水河碍航闸坝复航关键技术研究［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究所，2007.

［2］韦巨球，庞雪松，欧诚，等.红水河碍航闸坝对航运影响及对策研究［R］.南宁：广西壮族自治区港航管理局，2007.

［3］李伯海，李同西，马殿光，等.西南水运出海中线通道（贵州段）航运扩建工程可行性研究报告［R］.天津：交通部天津水运工程科学研究所，2007.

［4］韦玉钦.碍航闸坝对航运发展的影响和对策［J］.中国水运，2006，3（2）：175-176.

［5］郑明钰.断航、碍航闸坝制约珠江航运和流域经济的发展［J］.珠江水运，2002（12）：5-6.

［6］张化本.内河闸坝碍航问题应引起高度重视［J］.珠江水运，2005（3）：6-7.

［7］郑明钰.用科学发展观根治碍航闸坝［J］.中国水运，2005（5）：16-17.