京杭运河徐扬段续建二期工程（平原水网内河航道）设计分析

高龙刚

（华设设计集团股份有限公司，江苏南京210014）

0 引言

京杭运河是全国高等级航道网“两横一纵两网”之“一纵”，是贯穿我国南北的航运主通道，也是交通运输部长江三角洲地区“两纵六横”高等级航道网的重要组成部分，规划等级为二级。京杭运河徐扬段航道北起徐州蔺家坝船闸，南至扬州六圩口，全长404km，纵穿徐州、宿迁、淮安、扬州4 市，沟通微山湖、骆马湖、洪泽湖、高邮湖，是京杭运河运输最繁忙的河段。该项目按二级航道标准整治航道183.26km，航道标准底宽不小于60m，最小水深4.0m，最小弯曲半径540m。主要包括：航道护岸工程、停泊锚地、服务区、信息化工程和导助航设施工程等。

1 工程设计技术难点

1.1 航道整治里程长、条件复杂，平面和结构设计难度大

京杭运河徐扬段续建二期工程贯穿徐州、宿迁、扬州3 市，具有线长、点多、面广、量大；沿岸厂矿企事业单位、居民住宅众多，码头林立，拆迁难度大；施工期间不停航、不停洪、水文条件复杂；部分航段两岸大堤为一、二级堤防；流砂土质地段较多等特点。航道的平面布置、结构设计等均需结合以上特点，更新思路，创新工作，充分利用新结构、新材料、新工艺、新技术，打造绿色、智慧、安全、畅通的现代化航道，为船舶通航提供更好的服务。

1.2 本项目位于京杭运河船舶通过量最大的航段，梯级设置多达11 个，信息化建设要求高

京杭运河徐扬段为京杭运河船舶通过量和货物通过量最大的航段，该航段现设有11 个梯级，航道畅通保障难度大。如何在做好航道通航尺度建设和岸坡防护的同时，采用先进的信息化技术，实现对航道、船闸、船舶，进行全过程、全方位、及时、动态、准确的监控、管理和服务是本项目的难点之一。

1.3 本项目贯穿多座城市的市（城、镇）区，各航段需要结合城市特点，打造城市景观、特色航运文化

本项目依次贯穿徐州市区、邳州城区、窑湾古镇、泗阳城区、高邮城区、扬州市区等多个城区，各地特色鲜明，文化各异，航道整治在满足结构要求的同时，需要结合每座城市特点，打造城市景观和特色的航运文化。

1.4 工程设计需要做好各项功能的兼顾与协调，非常具有挑战性

京杭运河徐扬段是国家水运主通道组成部分之一，主要功能是促进经济发展，提高水运效益，同时兼顾水利排洪、农田灌溉、南水北调等综合利用功能[1]。而且，根据江苏省构建和谐社会的要求，京杭运河还有生态环境功能和文化、旅游休闲功能。因此，如何兼顾好各方面的需求，给工程设计提出了高要求。

2 解决方案、新技术及创新内容

2.1 复杂建设条件下航道平面布置科学合理

本航道全长183.26km，分布于404km 航道中，途径徐州、泗阳、高邮、扬州等市（县）城区，涉及企事业单位多、码头船厂多、居民住宅多、历史文物多，与水利设施、大堤等关系密切，流砂地质等广泛分布，周边条件非常复杂，航道平面布置时，须处理好线形平顺与厂矿企业、居民房屋拆迁、历史文化遗存、开挖土地及防洪大堤等的关系，注意与城市规划、公路、水利、港口、桥梁等的协调和衔接。本项目设计基于以下原则：航道平面布置应满足航运要求，尽可能利用原航道中心线，并宜与跨河桥梁中心线一致；尽量减少沿线工厂、企业及居民房屋的拆迁量，对于邻近乡镇房屋密集的航段，应因地制宜，以达到路程短、投资省、收效快的目的。以航运为主，结合城镇规划，与沿线水利设施布局和规划协调，并考虑对现有设施的影响，达到统筹兼顾、综合治理的目标。对湖区或水域宽阔的航段，应考虑风浪对船舶航行的影响，适当增大航道宽度。对设有水利枢纽的河段，应考虑与行洪、排涝渠道交汇河口处水流对航行条件的影响，确保航行安全。结合沿线城市对运河的规划布局，在航道平面设计时，充分考虑其布局功能，处理好航道岸线与跨河桥梁、码头、锚地和景观带的平面衔接。航道设计从流域水系分布、征地拆迁、航行条件、工程投资等多方面进行综合研究，在进行水运建设的同时，兼顾了各方面的影响，最终达到了各方和谐统一的目标。

2.2 航道护岸因地制宜采用了多种生态、景观结构形式，具有经济合理性和创新性

护岸设计应尽可能考虑历史因素，注重与周围景观的协调。为防止船行波冲刷岸坡，避免水土流失，从保护生态环境的角度出发，积极采取生态型护岸等新技术。护岸结构设计应贯彻经济、合理、适用和耐久的原则，两岸尽可能保留河流周围的自然形态，避免视觉单一，注重景观，护岸口宽遵循宜宽则宽的原则。京杭运河徐扬段护岸结构选型的主要影响因素有自然条件、施工条件、使用条件、景观和生态要求。通过对护岸结构形式影响因素分析，综合考虑工程造价和环境效益，经方案比选，因地制宜采用了鱼巢结构、植被护坡结构、生态混凝土护坡等新型结构形式，针对不良地质，分别采用抛石、施打小木桩等多种地基加固方案。同时，将航道两侧永久征地范围内及防洪大堤内外边坡上设为绿化林带，绿化带内种植能吸收粉尘和有害气体的落叶和常绿品种交叉的乔木和灌木，以达到美化环境，防治水土流失的效果。既保证安全又兼顾美观，生态和景观效果俱佳。

2.3 航道整治与城市景观、特点相结合，发挥运河航运文化效应

京杭运河徐扬段续建二期航道整治工程是综合性很强的工程，在设计阶段，根据航道断面所处位置不同，或新建驳岸，或改造老护岸，或利用既有岸线稍加整理，扬州城区段共形成13 种驳岸方案，既节省了造价，又凸显了城市特色，其间有1500m 黄石驳岸增添靓景，设置人行栈桥服务居民，还有40 种20 万m2植被守护驳岸等，从航道元素体现生态城市、景观城市，使得运河航道既发挥出经济效益，又体现出社会文化效应，为大运河文化带的打造奠定基础。

2.4 新材料、新工艺广泛应用，做好工程创新

本项目航标工程首次采用的遥控遥测一体化航标灯器，具有简洁明了、安装方便、性能可靠等优点，是今后航标灯器更新换代的主要方向；航标结构采用高标准和高规格的柱形标体，大大提升了导助航设施的作用，使航道航行更加安全；结合京杭运河徐扬段水面宽阔、河床多变的特点，航标基础采用了大体积水中层叠式防碰撞航标，既满足了航标安全方面的需要，又做到了施工方便。本工程标牌结构首次采用大规格、大尺寸玻璃钢牌面，该种结构绝缘、绝热、防火、抗腐蚀，且商业回收价值低，满足使用要求的同时，又做到防火防盗，实用性强；另外，标牌结构还采用了高标准的标杆结构、新型材料防撞反光膜柱等，加强了结构的安全性和耐久性。

2.5 利用新技术，综合大数据，打造苏北运河航闸智能运行系统，契合了京杭运河绿色现代航运发展的建设需要

京杭运河徐扬段航道综合信息化项目为大数据时代航道业务平台提供了最佳数据处理平台，构建了统一、综合、全面的苏北航务管理综合应用集成数据库，实现了对包括当时最先进的3G 智能船载终端、GPS 终端、RFID、AIS 等终端识别设备数据的融合处理和基于国产GIS 框架的综合业务应用展现[2]。本项目形成了一个协调有力、运行高效、信息共享、互联互通的航闸智能运行系统，最终对航道、船闸、船舶实现了全过程、全方位、及时、动态、准确的监控、管理和服务。综合信息化系统中的“苏北运河航闸智能运行系统”是一种集电子申报、资讯服务、GPS 定位及辅助调度于一体的创新型运河指挥调度与服务支持平台。在船舶过闸调度中，系统可智能排挡、优化闸次，提高通航效率，自系统运行以来，船闸闸室的平均利用率提高约20%。

2.6 水上服务区创新服务，体现以人为本原则

本项目首次在航道整治工程中配套建设水上服务区——徐州水上服务区和邳州水上服务区，满足了运输船舶和船民的需求。水上服务区具有船舶加油、加气、加水、接电、寄泊过夜、垃圾回收、日常维护、配件购买等功能。水上服务区的建设大大方便了船民，强化了以人为本，建设和谐友好型航道的理念。

2.7 破解出土难题，因地制宜提出土方综合利用方案

为破解出土难题，因地制宜提出土方综合利用方案，本项目采取了以下措施：一是结合沿线地区的公路桥梁、市政绿化、水利防洪等建设工程，就近挖运土方，直接利用，不仅节省建设费用，而且加快了施工进度；二是提供农田回填复耕改造土方；三是结合地方政府规划中的产业集中区、工业园区的建设，为其提供备用土方；四是结合地方民用、砖窑生产等，提供辅材土方。通过充分调动出土方与需土方两方的积极性，有效化解项目出土的压力，同时实现土方的资源化利用。

3 结语

京杭运河徐扬段续建二期工程是支撑大运河文化带建设的重要基础工程。工程坚持和谐发展理念，广泛应用新材料、新工艺，全面契合新时代大运河航运文化建设。项目建成后，京杭运河徐扬段全线达到了二级航道标准，2000t 级船舶（队）畅行无阻，对于进一步完善江苏省综合交通运输体系、推动京杭运河生态智慧化建设、促进区域经济协调发展具有十分重要的意义。