北运河旅游通航水源条件分析

黄学伟，李永庆，刘江侠，穆冬靖

（海河水利委员会科技咨询中心，天津 300170）

京杭大运河纵贯南北，连通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江水系，主要包括通惠河、北运河、南运河、会通河、中运河、淮扬运河、江南运河7 个河段。2014 年6 月22 日，被联合国教科文组织正式批准列入世界文化遗产名录。

党中央、国务院高度重视大运河文化保护传承利用工作。2017 年6 月，习近平总书记作出重要批示，指出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。2019 年2月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《大运河文化保护传承利用规划纲要》，明确提出将大运河打造成璀璨文化带、绿色生态带、缤纷旅游带。2020年6月，水利部、交通运输部、国家发展改革委联合印发《大运河河道水系治理管护规划》。

伴随大运河文化保护传承利用工作深入推进，北运河作为京杭大运河重要河段之一，旅游通航工作已被提上日程，并为实现京杭大运河黄河以北段复航创造条件。

1 基本情况

北运河位于海河流域北部，西界永定河系，北依燕山山脉，东临潮白河系，南达海河干流，流域面积6 051 km2，山区、平原面积分别为910、5 141 km2，分别占流域总面积的15%和85%。流域地势自西北倾向东南，西北部为燕山山区，东南部为广阔平原，其中平原区按成因分为山前洪积平原、中部湖积冲积平原和滨海海积冲积平原。北运河干流主要位于湖积冲积平原上，地势平缓、开阔，由西北向东南微倾斜，河道蜿蜒曲折，行政区划分属北京、河北、天津3省（直辖市）。

北京通州北运河北关分洪枢纽以上称温榆河，以下始称北运河。北运河干流先后流经北京市的通州区、河北省香河县以及天津市武清区、北辰区和红桥区，沿途有凉水河及凤港减河等支流汇入，在牛牧屯村经牛牧屯引河与潮白河相通，于老米店村南与永定河相汇，至子北汇流口入海河干流，干流总长约142 km。为分泄北运河洪水、减轻北运河的洪水压力，相继开挖了运潮减河、青龙湾减河等人工河道。上游温榆河的部分洪水经运潮减河分入潮白河，北运河干流的洪水经青龙湾减河汇入潮白新河。

北运河历史上称潞水，又有潞河、白河、沽河和外漕河之称，兴于金代，是元、明、清等朝代南粮入京的主要通道，漕运是其最主要的功能。伴随社会演变、发展，现状北运河主要功能已转为防洪除涝为主，部分兼具蓄水供水和生态景观功能。北运河沿线保留有大量古城、古镇、码头、茶庄、会馆、庙祠、碑刻等各类历史文化遗存，且已建成多处生态景观公园、遗址展馆和休闲旅游场所，生态、景观、文化和旅游融合发展优势明显，北运河旅游通航应运而生，航运功能将逐步恢复，北京市通州区北关拦河闸—甘棠闸段、天津市市区北运河橡胶坝—子北汇流口段已实现季节性旅游通航。

2 旅游通航标准

依据《海河流域综合规划（2012—2030 年）》（2013 年国务院批复）和《北运河干流综合治理规划报告》（2012 年水利部，北京市、天津市、河北省人民政府联合批复），根据北运河未来的水源条件，适当发展旅游观光航运，航道等级为Ⅵ级。

按照《内河通航标准》（GB50139-2014），参照天然和渠化河流Ⅵ级航道尺度，双线航道的直线段宽度为30 m、水深1.0～1.2 m；参照限制性航道Ⅵ级航道尺度，双线航道的直线段宽度为20 m、水深2 m。

3 旅游通航时间

每年7、8 月为北运河主汛期，届时流域洪水将集中通过北运河宣泄，通航季应考虑避开主汛期或根据洪水预报避让洪水，确保通航安全。每年12月至翌年2 月为北运河封河时段，不宜安排通航。因此，北运河旅游通航时段为每年的3、4、5、6、7（上旬）、8（下旬）、9、10、11 等月份，其他月份可视洪水和气温条件适时安排旅游通航。

4 旅游通航需水量分析

北运河旅游通航需水量主要包括航道耗水量、船闸耗水量和保障通航水位的槽蓄量。同时，因北运河旅游通航聚焦生态、景观、文化和旅游融合发展，航道及两岸生态及景观用水也应计入旅游通航需水量。以漕运功能为主时期的北运河基本属天然河道，漕运功能灭失以后，蓄水供水和生态景观功能主要依靠沿河闸（橡胶坝）调节实现。基于“借水行舟”增加旅游通航功能后，除船闸耗水量、旅游通航航道两岸生态及景观需水量外，应按北运河河道蓄水供水功能、生态景观功能、旅游通航功能对航道耗水量、槽蓄量进行分摊，相关水量暂按1/3 分摊后计入旅游通航需水量。

4.1 航道耗水量

北运河旅游通航航道耗水量主要包括航道蒸发量和航道渗漏量。考虑北运河旅游通航“借水行舟”的属性，采用北运河各河段河道正常蓄水时河道断面作为北运河旅游通航航道蒸发量和航道渗漏量计算断面。

按照《北运河干流综合治理规划报告》确定的蒸发、渗漏量标准，蒸发量、渗漏量采用北运河流域多年水面蒸发量1 100 mm、渗漏量2 mm/d，依据各河段正常蓄水断面计算。经计算，北运河旅游通航各河段航道蒸发量（扣减多年平均降水量后）合计约为1 000 万 m3、航道渗漏量合计约为 1 700 万 m3，总计约为2 700 万m3。分摊后，北运河旅游通航航道耗水量约为900万m3。

4.2 船闸耗水量

北运河干流建有拦河闸、橡胶坝共14处，若北运河实现全线旅游通航，除北关拦河闸船闸外，需增设13座船闸，形成13个梯级。各级船闸运用均产生水量损失，但除末级船闸外，其他各梯级损失水量均与下级河段形成水量交换，仅末级船闸形成水量损失。

参考Ⅵ级航道标准单线船闸尺度，旅游船舶峰值过闸频次按0.5次/h、8 h/d、270 d/a测算，北运河旅游通航船闸耗水量约为800万m3。

4.3 保障通航水位的河道槽蓄量

现状北运河干流沿河建有13 级水闸（橡胶坝），按照各河段河道断面，在河道正常蓄水条件下，计算北运河干流全线槽蓄水量约为5 000 万m3。分摊后，北运河旅游通航河道槽蓄量约为1 700万m3。

4.4 两岸生态及景观需水量

北运河旅游通航航道两岸生态及景观需水量主要为航道两岸绿化和部分景观用水，按照《北运河干流综合治理规划报告》确定的北运河区域不同类型草地的需水定额，选定高盖度草地300 mm、航道两岸绿化带平均宽度60 m。经计算，北运河旅游通航两岸生态及景观需水量约为500万m3。

综上，北运河旅游通航需水量合计约为3 900万m3。

5 水源条件分析

5.1 水资源量

根据海河流域第三次水资源评价（1956—2016年系列），北运河多年平均地表水资源量为4.08亿m3，年径流深68.1 mm，偏丰年、平水年、偏枯年、枯水年地表水资源量分别为 5.93 亿、3.29 亿、2.02 亿、1.11亿m3。

5.2 水资源配置

2025 年，北运河（含通惠河）多年平均河道外需水量约35亿m3，其中城镇需水量27.63亿m3、农村需水量7.34 亿m3；北运河（含通惠河）多年平均河道外供水总量约35亿m3，其中当地地表水供水量8.31亿m3、外调水供水量10.63亿m3、地下水供水量10.63亿m3、非常规水供水量5.41 亿m3，预测非常规水供水量仍有增长趋势。同年，北运河干流多年平均河道内需水量约0.92 亿m3；北运河干流多年平均河道内供水量约0.92亿m3，均为非常规水。

2035 年，北运河（含通惠河）多年平均河道外需水量约41亿m3，其中城镇需水量32.99亿m3、农村需水量7.95 亿m3，仅生活、生态需水量较2025 年略有增长，其他均为零增长；北运河（含通惠河）多年平均河道外供水总量约41亿m3，其中当地地表水供水量5.37 亿 m3、外调水供水量 19.6 亿 m3、地下水供水量9.55 亿 m3、非常规水供水量 6.42 亿 m3。同年，北运河干流多年平均河道内需水量约0.92 亿m3；北运河干流多年平均河道内供水量约0.92 亿m3，均为非常规水。

5.3 径流量

北运河干流径流量主要来源于上游的雨洪水和城市再生水。

北运河通县站1956—2016 年多年平均径流量为3.97亿m3，北运河土门楼站1970—2016年多年平均径流量为2.70 亿m3，青龙湾减河土门楼站1970—2015 年多年平均径流量为3.23 亿m3，筐儿港站（含北运河、筐儿港分洪道、筐儿港减河）1964—2005 年多年平均径流量为3.86亿m3。

5.4 航道分析

5.4.1 航道水量分析

按照北运河水资源配置成果，到2025 和2035年，通过多水源联合调配，北运河河道外、河道内需水量均可以得到满足。就河道内需水量而言，满足《海河流域综合规划（2012—2030 年）》《北运河干流综合治理规划报告》规定的北运河干流最小生态水量为 0.92 亿 m3，大于旅游通航需水量 3 900 万 m3。随着沿岸城市城镇生活用水量不断增加，再生水水源将保持稳步增长态势，河道内生态水量供给也将逐步增长。

从北运河干流各主要控制站实测径流资料分析看，非汛期河道内通县站多年平均径流量为1.76亿m3，北运河土门楼站多年平均径流量为1.80 亿m3，青龙湾减河土门楼站1970—2015 年多年平均径流量为1.07亿m3，筐儿港站（含北运河、筐儿港分洪道、筐儿港减河）1964—2005年多年平均径流量为1.90亿m3，各站多年平均径流量均大于北运河旅游通航全线需水量。

5.4.2 航道水深分析

北运河干流正常蓄水条件下，有效利用拦河闸（橡胶坝）工程，各河段航道水深基本满足北运河旅游通航Ⅵ级标准，详见表1。

表1 北运河旅游通航各航段水深统计 m

6 结论与建议

根据北运河旅游通航水源条件分析，北运河旅游通航需水量合计约为3 900 万m3，小于《海河流域综合规划（2012—2030 年）》《北运河干流综合治理规划报告》规定的北运河干流最小生态水量以及北运河干流主要控制站多年平均径流量，旅游通航无需新增水量，水源有保障。在北运河干流正常蓄水条件下，北运河旅游通航水深亦有保障。北运河旅游通航实施前，建议开展旅游通航水量调度研究，以保障北运河旅游通航顺利实施。