李术元
【摘 要】 为充分发挥长江“黄金水道”的作用,介绍长江下游安庆至九江段航道概况,并通过对重点浅险水道航道演变、航道尺度核查及水位统计的分析,提出提高航道维护尺度的可行性及两种具体方案。结果表明,在利用一定的水位并辅以疏浚措施的基础上,适度提高航道尺度基本可行,并结合水位情况,建议先期实施方案一,在试运行的基础上适时实施方案二。
【关键词】 安庆;九江;航道维护尺度;航道条件;等深线
随着长江水运持续快速发展,“黄金水道”在西部大开发、中部崛起、东部率先实现现代化发展战略中的作用日益增强,地位越来越重要。“十一五”以来,长江航道部门实施一系列航道工程建设,改善航道条件,解决重点水道碍航问题;同时,主动作为,通过加强维护管理,先后10T余次分河段提高航道维护尺度,对加快长江航道建设、提升长江航道服务质量、缓解航运对航道通过能力的需求压力等方面,起到十分现实的作用。
长江干线安庆皖河口至九江上巢湖河段(以下简称“安九段”)长201 km,地处安徽省、江西省境内,沿岸的安庆、九江均为国家一类对外开放口岸,是长江中下游货物运输的重要中转枢纽地。进入“十二五”期后,随着安九段区域经济的迅速发展,沿江港口及厂矿企业对提高航道维护尺度的需求越发迫切。进一步提高安九段航道维护尺度,对提高船舶营运效率、促进航运生产力发展、充分发挥长江“黄金水道”作用,具有十分重要的意义。
1 长江下游安九段航道概况
长江下游安九段自下而上分别为官洲、东流、东流直、马阻、马当南、东北横、湖口、张家洲南、九江大桥、九江、新洲和武穴等12个水道,主要浅险水道有东流水道、马阻水道、张家洲南水道、九江水道、新洲水道、武穴水道。安九段现行航道维护水深为4.0 m,航道宽度为100 m,航道弯曲半径为 m,水深保证率为98%。该河段年内航道水深分月维护水深如表1所示。
2 航道条件分析
2.1 航道尺度核查总体情况
选取1997年以来安九段各水道历年测图,核查3.5 m、4.0 m、4.5 m、5.0 m、6.0 m等深线情况,核查总体情况如下:
(1)官洲、东流直、东北横、湖口、九江大桥水道航道条件均较好,且较为稳定。近年来,5.0 m等深线宽度基本在400 m以上。
(2)马阻、武穴水道航道条件差,但经过多次沉船打捞和整治工程后,航道条件有明显改善。2004年以来,5.0 m等深线宽度基本在300 m以上。
(3)马当南水道多年来5.0 m等深线贯通,宽度基本在250 m以上,但近年来航道条件局部趋于不利变化,未来将开始实施航道整治工程。随着整治效果的逐渐发挥,该水道的航道条件有望改善。
(4)近年来,新洲水道航道条件向不利方向发展。汛后横河口附近水域偶有较明显淤积现象,部分年份汛后5.0 m等深线不通,但枯水期时一般能得到有效冲刷,4.5 m等深线宽度基本在200 m以上。
(5)九江水道航道条件较好,5.0 m等深线宽度均在400 m以上。2006年以后,航道条件发生恶化,大树下水域附近的航道内常出现零星浅滩,等深线不通,对航道布置造成一定影响;2007年和2008年通过疏浚才保证航道维护尺度;2010年以后,航道条件再次改善,5.0 m等深线贯通,宽度基本在300 m以上。
(6)东流、张家洲南部分年份存在碍航问题或不利变化趋势。
2.2 重点水道的航道演变和航道尺度核查情况
2.2.1 东流水道
2003年底,东流水道进行整治工程,并于2007年基本建成,航道条件的改善使5.0 m等深线宽度一度达到200 m以上;但在2009年枯水期后,航道条件再次恶化,5.0 m等深线基本不通,2011年汛期后甚至出现4.0 m等深线不通的情况,东流水道航道条件趋向不利的方向发展。随着未来航道整治二期工程的逐步实施,整治效果的发挥将使东流水道航道条件得到改善。1997年以来东流水道航道尺度核查情况如表2所示。
2.2.2 张家洲南水道
近年来,张家洲南水道航道条件较差,为战枯水重点水道。2002年之前,下浅区航道条件较上浅区差,4.0 m等深线基本不通。2001年张家洲南水道进行应急清淤工程,并于2002―2004年展开下浅区航道整治工程,航道条件得到显著改善,6.0 m等深线贯通,宽度达300 m以上。但随着上浅区航道条件开始变差,4.0 m等深线基本处于不通状态,2006―2009年期间均需要通过疏浚以保证航道维护尺度。随着整治工程的展开,上浅区的航道条件逐渐改善,2009年后5.0 m等深线贯通,宽度基本在200 m以上,4.0 m等深线宽度基本在300 m以上。1997年以来张家洲南水道航道尺度核查情况如表3所示。
3 提高航道维护尺度可行性分析
3.1 航道自然条件分析
根据航道条件核查情况,近5年来,安九段中的官洲、东流直、马阻、马当南、东北横、湖口、九江大桥和武穴等多条水道航道条件较好,4.5 m等深线宽度在200 m以上,具备提高维护尺度的自然条件;张家洲南、九江、新洲等水道在局部年份里4.5 m等深线不通,但航道情况整体仍较好,2009年以来4.5 m等深线宽度基本在200 m以上,同样具备提高维护尺度的自然条件;东流水道2009年以来4.5 m等深线宽度基本不足200 m,且航道条件有恶化趋势,提高维护尺度难度较大。
3.2 水位利用分析
选取安庆、九江两个水位站近20多年的水位统计资料,将水位划为枯水期(12月和次年1月、2月、3月)、中水期(4月、5月、10月、11月)、洪水期(6月、7月、8月、9月) 3个阶段,统计了95%保证率和98%保证率下水位可利用的情况。
结果表明,该河段枯水期、中水期、洪水期分别可利用0.5~1.0 m、1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位。
3.3 综合分析
从以上分析可知,该河段各水道除东流水道外,4.5 m等深线宽度基本在200 m以上;东流水道尽管4.5 m等深线宽度不足200 m,但其3.5 m等深线宽度基本在200 m以上。考虑到该河段枯水期、中水期、洪水期尚可利用0.5~1.0 m、1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位,因此,在现有的航道条件下,一定幅度地提高航道尺度基本可行。
4 提高航道维护尺度方案
4.1 提高原则
(1)在近期不开展大型整治工程的前提下,利用现有自然条件,以航道维护管理为主要手段,提高航道维护尺度;
(2)根据长江下游沿江经济、港口发展及运输船型营运组织结构调整的特点,适度提高航道尺度;
(3)提高航道维护水深应掌握适度原则,并在一段时间的运行后,研究进一步提高水深的可能性。
4.2 提高方案
4.2.1 航道维护尺度确定
考虑到长江下游航运及港口迅速发展趋势,安九段现有100 m航宽已难以满足船舶大型化发展的需要。同时,未来随着船舶定线制的向上延伸,航道宽度也应提高至200 m以上。因此,现阶段将航道实际维护宽度由100 m提高至150~200 m,未来实行船舶定线制后,再根据定线制规定适时提高航道宽度。原航道弯曲半径维持1 050 m不变。
鉴于该河段不同水位期水位变化较大,故考虑按照枯水期、中水期、洪水期3个不同水位期提高航道维护水深。除东流水道外,该河段其他水道4.5 m等深线宽度基本在200 m以上,枯水期利用0.5 m以上水位,采取一定的疏浚措施,可将维护水深提高至4.5 m。中水期、洪水期可利用水位分别为1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位。
4.2.2 具体方案
根据水位利用及维护难度的不同,制定两种方案(见表4)。
方案一:
充分利用航道自然条件和一定水位,适当提高现维护水深。以下是具体分月维护水深。
枯水期:维护水深由4.0 m提高至4.5 m;
中水期:4月、11月维护水深由4.5 m提高至5.0 m,5月、10月维护水深由5.0 m提高至5.5 m;
洪水期:维护水深由6.0 m提高至6.5 m。
方案二:
在方案一基础上,中水期和洪水期充分利用水位,采取一定疏浚措施,进一步提高维护水深。以下是具体分月维护水深。
枯水期:维护水深由4.0 m提高至4.5 m;
中水期:4月维护水深由4.5 m提高至5.5 m,5月维护水深由5.0 m提高至6.5 m,10月维护水深由5.0 m提高至6.0 m,11月维护水深由4.5 m提高至5.0 m。
洪水期:6月、9月维护水深由6.0 m提高至7.0 m,7月、8月维护水深由6.0 m提高至7.5 m。
方案一将各月维护水深均提高0.5 m,水位利用程度不高,但相对较为可靠,主要采取常规航道维护措施进行维护,航道维护疏浚量和维护难度相对较小;方案二中的中水期和洪水期充分利用水位,将维护水深提高至与目前海船推荐航道维护水深一致,提高幅度较大,效益更为明显,但三峡蓄水期间,若水位下降过快,河床得不到有效冲刷,航道维护难度和疏浚量可能较大。目前,东流水道航道条件较差以及三峡蓄水不断提前给水位变化带来的不确定性,应先期实施方案一,在试运行的基础上适时实施方案二。
4.3 提高航道尺度疏浚保障要求
根据航道条件核查情况和水道的发展趋势,在提高航道维护尺度后,为确保深水航道稳定运行,东流水道需要实施维护性疏浚。若采用方案一,在一般情况下仅枯水期需采取疏浚措施,初步估算疏浚总量约70万m3;若采用方案二,枯水期、中水期可能均需采取疏浚措施,初步估算疏浚总量约125万m3。
5 结 语
安九段各水道除东流水道外,航道自然条件整体较好。因此,在利用一定的水位并辅以疏浚措施的基础上,适度提高航道尺度基本可行。同时,建议先期实施方案一,在试运行的基础上适时实施方案二。
结果表明,该河段枯水期、中水期、洪水期分别可利用0.5~1.0 m、1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位。
3.3 综合分析
从以上分析可知,该河段各水道除东流水道外,4.5 m等深线宽度基本在200 m以上;东流水道尽管4.5 m等深线宽度不足200 m,但其3.5 m等深线宽度基本在200 m以上。考虑到该河段枯水期、中水期、洪水期尚可利用0.5~1.0 m、1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位,因此,在现有的航道条件下,一定幅度地提高航道尺度基本可行。
4 提高航道维护尺度方案
4.1 提高原则
(1)在近期不开展大型整治工程的前提下,利用现有自然条件,以航道维护管理为主要手段,提高航道维护尺度;
(2)根据长江下游沿江经济、港口发展及运输船型营运组织结构调整的特点,适度提高航道尺度;
(3)提高航道维护水深应掌握适度原则,并在一段时间的运行后,研究进一步提高水深的可能性。
4.2 提高方案
4.2.1 航道维护尺度确定
考虑到长江下游航运及港口迅速发展趋势,安九段现有100 m航宽已难以满足船舶大型化发展的需要。同时,未来随着船舶定线制的向上延伸,航道宽度也应提高至200 m以上。因此,现阶段将航道实际维护宽度由100 m提高至150~200 m,未来实行船舶定线制后,再根据定线制规定适时提高航道宽度。原航道弯曲半径维持1 050 m不变。
鉴于该河段不同水位期水位变化较大,故考虑按照枯水期、中水期、洪水期3个不同水位期提高航道维护水深。除东流水道外,该河段其他水道4.5 m等深线宽度基本在200 m以上,枯水期利用0.5 m以上水位,采取一定的疏浚措施,可将维护水深提高至4.5 m。中水期、洪水期可利用水位分别为1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位。
4.2.2 具体方案
根据水位利用及维护难度的不同,制定两种方案(见表4)。
方案一:
充分利用航道自然条件和一定水位,适当提高现维护水深。以下是具体分月维护水深。
枯水期:维护水深由4.0 m提高至4.5 m;
中水期:4月、11月维护水深由4.5 m提高至5.0 m,5月、10月维护水深由5.0 m提高至5.5 m;
洪水期:维护水深由6.0 m提高至6.5 m。
方案二:
在方案一基础上,中水期和洪水期充分利用水位,采取一定疏浚措施,进一步提高维护水深。以下是具体分月维护水深。
枯水期:维护水深由4.0 m提高至4.5 m;
中水期:4月维护水深由4.5 m提高至5.5 m,5月维护水深由5.0 m提高至6.5 m,10月维护水深由5.0 m提高至6.0 m,11月维护水深由4.5 m提高至5.0 m。
洪水期:6月、9月维护水深由6.0 m提高至7.0 m,7月、8月维护水深由6.0 m提高至7.5 m。
方案一将各月维护水深均提高0.5 m,水位利用程度不高,但相对较为可靠,主要采取常规航道维护措施进行维护,航道维护疏浚量和维护难度相对较小;方案二中的中水期和洪水期充分利用水位,将维护水深提高至与目前海船推荐航道维护水深一致,提高幅度较大,效益更为明显,但三峡蓄水期间,若水位下降过快,河床得不到有效冲刷,航道维护难度和疏浚量可能较大。目前,东流水道航道条件较差以及三峡蓄水不断提前给水位变化带来的不确定性,应先期实施方案一,在试运行的基础上适时实施方案二。
4.3 提高航道尺度疏浚保障要求
根据航道条件核查情况和水道的发展趋势,在提高航道维护尺度后,为确保深水航道稳定运行,东流水道需要实施维护性疏浚。若采用方案一,在一般情况下仅枯水期需采取疏浚措施,初步估算疏浚总量约70万m3;若采用方案二,枯水期、中水期可能均需采取疏浚措施,初步估算疏浚总量约125万m3。
5 结 语
安九段各水道除东流水道外,航道自然条件整体较好。因此,在利用一定的水位并辅以疏浚措施的基础上,适度提高航道尺度基本可行。同时,建议先期实施方案一,在试运行的基础上适时实施方案二。
结果表明,该河段枯水期、中水期、洪水期分别可利用0.5~1.0 m、1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位。
3.3 综合分析
从以上分析可知,该河段各水道除东流水道外,4.5 m等深线宽度基本在200 m以上;东流水道尽管4.5 m等深线宽度不足200 m,但其3.5 m等深线宽度基本在200 m以上。考虑到该河段枯水期、中水期、洪水期尚可利用0.5~1.0 m、1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位,因此,在现有的航道条件下,一定幅度地提高航道尺度基本可行。
4 提高航道维护尺度方案
4.1 提高原则
(1)在近期不开展大型整治工程的前提下,利用现有自然条件,以航道维护管理为主要手段,提高航道维护尺度;
(2)根据长江下游沿江经济、港口发展及运输船型营运组织结构调整的特点,适度提高航道尺度;
(3)提高航道维护水深应掌握适度原则,并在一段时间的运行后,研究进一步提高水深的可能性。
4.2 提高方案
4.2.1 航道维护尺度确定
考虑到长江下游航运及港口迅速发展趋势,安九段现有100 m航宽已难以满足船舶大型化发展的需要。同时,未来随着船舶定线制的向上延伸,航道宽度也应提高至200 m以上。因此,现阶段将航道实际维护宽度由100 m提高至150~200 m,未来实行船舶定线制后,再根据定线制规定适时提高航道宽度。原航道弯曲半径维持1 050 m不变。
鉴于该河段不同水位期水位变化较大,故考虑按照枯水期、中水期、洪水期3个不同水位期提高航道维护水深。除东流水道外,该河段其他水道4.5 m等深线宽度基本在200 m以上,枯水期利用0.5 m以上水位,采取一定的疏浚措施,可将维护水深提高至4.5 m。中水期、洪水期可利用水位分别为1.0~2.0 m、2.5~3.0 m的水位。
4.2.2 具体方案
根据水位利用及维护难度的不同,制定两种方案(见表4)。
方案一:
充分利用航道自然条件和一定水位,适当提高现维护水深。以下是具体分月维护水深。
枯水期:维护水深由4.0 m提高至4.5 m;
中水期:4月、11月维护水深由4.5 m提高至5.0 m,5月、10月维护水深由5.0 m提高至5.5 m;
洪水期:维护水深由6.0 m提高至6.5 m。
方案二:
在方案一基础上,中水期和洪水期充分利用水位,采取一定疏浚措施,进一步提高维护水深。以下是具体分月维护水深。
枯水期:维护水深由4.0 m提高至4.5 m;
中水期:4月维护水深由4.5 m提高至5.5 m,5月维护水深由5.0 m提高至6.5 m,10月维护水深由5.0 m提高至6.0 m,11月维护水深由4.5 m提高至5.0 m。
洪水期:6月、9月维护水深由6.0 m提高至7.0 m,7月、8月维护水深由6.0 m提高至7.5 m。
方案一将各月维护水深均提高0.5 m,水位利用程度不高,但相对较为可靠,主要采取常规航道维护措施进行维护,航道维护疏浚量和维护难度相对较小;方案二中的中水期和洪水期充分利用水位,将维护水深提高至与目前海船推荐航道维护水深一致,提高幅度较大,效益更为明显,但三峡蓄水期间,若水位下降过快,河床得不到有效冲刷,航道维护难度和疏浚量可能较大。目前,东流水道航道条件较差以及三峡蓄水不断提前给水位变化带来的不确定性,应先期实施方案一,在试运行的基础上适时实施方案二。
4.3 提高航道尺度疏浚保障要求
根据航道条件核查情况和水道的发展趋势,在提高航道维护尺度后,为确保深水航道稳定运行,东流水道需要实施维护性疏浚。若采用方案一,在一般情况下仅枯水期需采取疏浚措施,初步估算疏浚总量约70万m3;若采用方案二,枯水期、中水期可能均需采取疏浚措施,初步估算疏浚总量约125万m3。
5 结 语
安九段各水道除东流水道外,航道自然条件整体较好。因此,在利用一定的水位并辅以疏浚措施的基础上,适度提高航道尺度基本可行。同时,建议先期实施方案一,在试运行的基础上适时实施方案二。