长江口深水航道养护疏浚效益测算

赵德招

(1.交通运输部长江口航道管理局，上海 200003； 2.河口海岸交通行业重点实验室，上海 201201)

图1 长江口12.5 m深水航道Fig.1 Yangtze River estuary 12.5 m deepwater navigation channel

历经13 a治理建设和6 a精心养护，当前长江口12.5 m深水航道已进入全面发挥效益的稳定运行阶段。2016年是长江口航道“十三五”规划开局之年，也是长江口12.5 m深水航道正式发挥效益的第六年。2016年全年长江口深水航道累计完成的维护疏浚量创2010年开通以来新低，较2015年减幅近15%，航道维护工程费用显著下降。经相关科研机构评估[1]，2016年通过长江口深水航道船舶艘次、货运量、南京以下沿江规模以上港口吞吐量等主要经济指标好于2015年，深水航道产生的经济社会效益稳步提升。基于此，本文利用疏浚货运比和疏浚单方经济效益2个相对指标[2]，并结合2016年长江口航道疏浚土在横沙东滩吹填工程中的应用情况，对2016年长江口深水航道养护疏浚效益进行测算，着重对比分析2016年疏浚效益与“十二五”期(2011～2015年)的差异，有助于进一步深化对长江口深水航道“黄金效益”的定量认识，从而更客观、准确地反映长江口航道整治工程实际价值与现实意义，可供有关航道管理与养护工作参考借鉴。

1 2016年深水航道养护概况

长江口12.5 m深水航道上起长江浏河口，下至长江口灯船，全长125.2 km(图1)。可满足5万t级船舶(实载吃水≤11.5 m)全潮双向通航的要求，同时兼顾第五、六代大型远洋集装箱船和10万t级满载散货船及20万t级减载散货船乘潮通航。以三期航道上口W0为界(图1)，W0以上至浏河口为向上延伸段(长33 km)，最小维护标准尺度为底宽350～460 m，目前航槽自然水深条件良好，基本无需人工疏浚维护；W0～W5为南港北槽段(长92.2 km)，最小维护标准尺度为底宽350～400 m，其中北槽段回淤量较大，为当前航道养护工作的重点。

2016年，通过现场科学维护和管理，加之长江口12.5 m深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程(其建设内容是在长19.2 km的已建S4～S8南坝田挡沙堤上加高至吴淞基面3.5 m，并在S8～S9丁坝间新建长4.6 km的挡沙堤，平面布置见图1)已取得初步减淤效果，全年累计完成维护疏浚量5 821万m3，创2010年12.5 m航道开通以来的新低。2016年长江口深水航道通航深度年保证率始终保持在养护计划规定的95%以上，确保了航道的安全畅通，有力地保障了长江口深水航道整体效益的持续发挥。各航段的养护疏浚情况见表1。

2016年长江口12.5 m深水航道运行期间，河口水文气象条件变化情况如下：(1)2016年为长江丰水年，大通站年径流量达10 470亿m3，比多年平均年径流量偏多近20%；年输沙量为1.52亿t，仍维持近年来不足2亿t的较低水平；(2)2016年长江口北槽潮位整体较往年偏高近10 cm，其变化态势与2016年上海海平面上升(详见文献[3])基本一致；(3)受上游径流量明显较大影响，2016年北槽含盐度普遍偏低，总体仍处于细颗粒泥沙易于絮凝的5‰～15‰区间范围；(4)北槽水温总体较为正常，年际各月间水温差异不明显。此外，2016年河口风浪条件较为正常，仅受9～10月份“莫兰蒂”和“桑达”等台风的外围影响，对深水航道养护影响总体不大。

表1 2016年长江口深水航道分段养护情况Tab.1 Subsection maintenance of the Yangtze River estuary deepwater navigation channel in 2016

2 资料与测算方法

为测算2016年长江口12.5 m深水航道养护疏浚效益及其与“十二五”期差异，本文收集整理了长江口12.5 m深水航道运行维护期2011～2016年维护疏浚量、疏浚土吹填量、通过深水航道船舶艘次和货运量等基础资料。同时，参考了《2016年度长江口12.5 m深水航道经济社会效益评估》和《长江口12.5 m深水航道2015年度经济社会效益评估及“十二五”期回顾》报告中对航运经济效益和港口经济效益的计算结果[1,4]。需要说明的是，(1)文献[1,4]计算的航道直接经济费用(成本)主要指全年投入航道维护产生的养护费用，暂未考虑长江口12.5 m深水航道减淤工程南坝田挡沙堤加高工程建设费用(约5.0亿元)；(2)航运经济效益的计算范围仅包括集装箱船、散货船、油船和危化品船4种主要船型，港口经济效益同样以该4种主要货类码头为主进行计算，暂未考虑客运和修造船等码头的经济效益，因此该计算结果较实际偏保守。

由于航道维护疏浚量、通过深水航道货运量均与航运经济效益有关，为有效反映航道疏浚的相对效益，构建了相对指标——疏浚货运比(R)，为航道年维护疏浚量与年货运量的比值，即每吨货运量需承担的疏浚量。其计算公式为

(1)

式中：R为航道疏浚货运比，m3/t，其值越小表明在同一单位货运量条件下航道维护代价(或成本)越低；VD为航道年维护疏浚量，m3，即年初与年末两次航道考核测图之间的时段内折算成航道原状土的船方量；VS为通过深水航道的年货运量，t，其基础数据来源于交通运输部长江干线航道货运量统计资料。

为进一步直接反映长江口12.5 m深水航道疏浚产生的净效益，建立了第2个相对指标——疏浚单方经济效益(b)，为深水航道产生的年经济效益(包括港口经济效益和航运经济效益)与航道年维护疏浚量的比值，即每立方米疏浚量产生的经济效益。其计算公式为

(2)

式中：b为疏浚单方经济效益，元/m3，其值越大表明航道疏浚产生的净效益越高；BP为港口经济效益，元，其具体数值参考文献[1,4]的计算结果；BN为航运经济效益，元，其具体数值参考文献[1,4]的计算结果。

本文在分析近年来长江口航道疏浚土综合利用情况时，初步测算了疏浚土利用率(r)，为深水航道疏浚土利用方量(VB，目前主要用于横沙东滩吹填造陆)与航道年维护疏浚量(VD)的比值。其计算公式为

(3)

式中：r为航道疏浚土利用率(%)，其值越大表明航道疏浚土利用效率越高；VB为航道疏浚土利用方量，m3，其计算公式为

VB=VD-VC

(4)

式中：VC为疏浚土倾倒方量，m3，这部分疏浚土是航道维护疏浚过程中由挖泥船满舱后直接抛卸至指定海洋倾倒区，其具体数值可参考2011～2016年《东海区海洋环境公报》[5]的统计结果。

3 深水航道养护疏浚效益

3.1 疏浚货运比

表2根据2011～2016年通过深水航道年货运量和航道年维护疏浚量，统计了2016年长江口12.5 m深水航道疏浚货运比与“十二五”期(2011～2015年)的差异。由表2可知，2016年长江口深水航道年维护疏浚量为5 821万m3，创2010年12.5 m航道开通以来的新低，比“十二五”期减少约2 299万m3，减幅近30%，航道维护工程费用显著下降。与此同时，运行6 a来，长江口深水航道年货运量整体呈平稳增长态势(图2)，至2016年通过深水航道货运量已达到9.24亿t，较2011～2015年平均货运量8.09亿t仍有约10%的增幅。

从疏浚货运比变化看(图2)，近6 a来长江口深水航道疏浚货运比整体呈下降态势，“十二五”期每万t货运量需承担的航道维护疏浚量为1 017 m3/万t，至2016年仅为630 m3/万t，降幅约38%，表明在当前货运量条件下航道维护代价或成本下降明显。

“三块地”改革于2015年2月底正式启动，限定在北京市大兴区等33个试点县(市、区)行政区。自然资源部综合司司长程利伟近日表示，自然资源统一确权登记试点已经完成，农村土地制度改革三项试点即将收官。当前重点是按照中央要求做好农村土地制度改革三项试点总结工作，提出下一步深化改革的意见建议。

图2 长江口深水航道疏浚货运比变化Fig.2 Change of the ratio of dredging volume to shipment volume

年份通过深水航道货运量(亿t)航道维护疏浚量(万m3)疏浚货运比(m3/万t)2011～2015年平均①8.098 1201 0172016年②9.245 821630②-①1.15-2 299-387

3.2 疏浚单方经济效益

基于文献[1,4]对2011～2016年长江口深水航道航运经济效益和港口经济效益的计算结果，图3展示了近6 a来长江口12.5 m深水航道疏浚单方经济效益的变化过程。运行6 a来，长江口深水航道所产生的航运经济效益和港口经济效益十分显著，整体呈逐年增长态势，2016年明显取得的总经济效益已超过100亿元(图3)。同期，在近年来航道维护工程费用有所下降的新形势下，深水航道产生的疏浚单方经济效益亦相当可观(图3)，大多数年份均在100元/m3以上，远远高于目前国内疏浚费用综合单价(本文按20元/m3预算)。

图3 长江口深水航道疏浚单方经济效益变化Fig.3 Change of the economic benefit of dredging per cubic meter

表3统计了2016年长江口深水航道疏浚单方经济效益与“十二五”期(2011～2015年)的差异。由表3可知，2016年长江口12.5 m深水航道产生的疏浚单方经济效益已达到182.3元/m3，较“十二五”期117.4元/m3增加约35%，创下近6 a来新高，实现了“十三五”良好开局。从经济学观点来衡量，相比目前航道养护费用(或成本)，2016年长江口深水航道产生的疏浚单方经济效益已为疏浚费用综合单价的9倍，疏浚净效益趋于增加。

表3 2016年长江口深水航道疏浚单方经济效益Tab.3 Economic benefit of dredging per cubic meter of the Yangtze River estuary deepwater navigation channel in 2016

注：疏浚单方经济效益包含航运经济效益和港口经济效益两部分。

3.3 疏浚土吹填造陆

在近期流域来沙持续减少、可供开采的优质砂源匮乏、河口工程用沙需求量大和海洋倾倒区逐步受控等诸多新形势下，对于长江口航道疏浚土是可以加以利用的宝贵资源早已形成共识，并通过若干工程实践取得了初步成效[6-10]。航道疏浚土吹填造地既推进了长江口航道疏浚土资源化综合利用，又在一定程度上缓解了整治工程砂源紧缺的矛盾，有利于控制疏浚和造地成本。2010年，为进一步推动航道疏浚土的造地利用和加强上海市土地资源战略储备，交通运输部和上海市人民政府签署了《加快推进国际航运中心建设合作备忘录》，明确要加强疏浚土造地利用。在此机制下，截止目前双方合作已涉及横沙东滩(三期、六期、七期、八期)促淤圈围工程、浦东机场外侧滩涂圈围工程以及长兴潜堤后方滩涂圈围工程等多个项目。据初步统计[2]，涉及以上疏浚土吹填造陆项目的可成陆滩涂面积达1.2亿m2，累计吹填利用的疏浚土数量高达约3.4亿m3(包含正在或计划实施)；其中，紧靠长江口深水航道北侧的横沙东滩是近期上海滩涂资源开发利用与保护的重点区域，其疏浚土利用规模较大。

2016年，长江口深水航道疏浚土利用力度继续加大，着力推进了横沙东滩七期、八期圈围工程实施(工程平面位置见图4)。根据工程建设实施方案，以上2项吹填造陆工程均明确长江口航道疏浚土是唯一指定吹填沙源。经初步估算，2016全年长江口深水航道累计吹填横沙东滩七期、八期圈围区的航道疏浚土约3 500万m3，疏浚土利用率近60%(图5)，整体较“十二五”期(2011～2015年疏浚土平均利用率仅约37%)有所提高，创下近6 a来新高，疏浚土利用成效显著，既有效地缓解了横沙围垦吹填土资源相对不足的紧张局面，同时也大幅地降低了长江口航道自身维护费用，取得了良好的综合效益。结合近年来横沙东滩吹填工程实践经验估算，目前长江口深水航道疏浚土的吹填造陆利用可节省20%～25%的航道维护成本，主要分摊了部分疏浚土供应费、超运距运费、吹泥上滩等费用。若按目前国内疏浚费用综合单价20元/m3测算，现阶段疏浚土吹填造陆可直接减少深水航道维护成本4～5元/m3，据此推算2016年全年累计节约航道维护经费约2.3～2.9亿元。

图4 长江口航道疏浚土吹填至横沙东滩七期、八期圈围区Fig.4 The seventh-phase and eighth-phase of Hengsha East Shoal reclamation engineering图5 2011～2016年长江口深水航道疏浚土利用率和吹填量Fig.5 The utilization rate of dredged material and reclamation volume in 2011～2016

4 结论

经测算，2016年长江口12.5 m深水航道养护产生的疏浚效益整体好于“十二五”期平均水平，实现了“十三五”良好开局。主要体现在以下3个方面：

(1)2016年长江口深水航道疏浚货运比继续有所下降，每万吨货运量需承担的航道维护疏浚量已降至630 m3/万t，总体比“十二五”期平均值降幅约38%，表明在当前货运量条件下航道维护代价或成本趋于下降。

(2)2016年长江口12.5 m深水航道产生的疏浚单方经济效益已达到182.3元/m3，较“十二五”期增加约35%，创下近6 a来新高。相比目前航道养护费用，2016年长江口深水航道产生的疏浚单方经济效益已为疏浚费用综合单价的9倍，疏浚净效益趋于增加。

(3)2016年长江口深水航道疏浚土利用成效显著，累计约3 500万m3的航道疏浚土吹填至横沙东滩七期、八期圈围区，航道疏浚土利用率显著提高至近60%。结合近年来横沙东滩吹填工程实践经验估算，目前长江口深水航道疏浚土吹填造陆可直接减少深水航道维护成本4～5元/m3，据此推算2016年全年累计节约航道维护经费约2.3～2.9亿元，取得了良好的综合效益。

当前长江口航道已由建设为主过渡到建设、管理和养护并重的新常态。未来一段时期，随着长江口深水航道精细化维护管理、深化减淤研究和疏浚土吹填造陆等工作的进一步推进，以及长江南京以下12.5 m深水航道的全线通航和沿江港口码头的改造升级，长江口12.5 m深水航道产生的航运及港口经济效益还将进一步增加。需要说明的是，本文在测算长江口深水航道净效益时主要考虑了疏浚维护投入和产出效益的比较，尚未将南坝田挡沙堤加高工程(2015年11月开工，2016年7月底主体工程完工)等航道减淤工程费用列入成本，因此本文得出的测算结果与实际情况会存在一定偏差，但这种偏差相对可观的经济社会效益而言应不会从根本上影响长江口深水航道本身的价值和重大意义。关于如何在航道费用成本中纳入航道减淤工程费用进行合理分摊，并深化分析工程的投入产出比，是本文作者后续的研究重点。