我国东北地区北水南调与内河航道网络建设研究

梁书民，崔奇峰

(中国农业科学院农业经济与发展研究所，北京 100081)

1 研究背景

内河航运不占用耕地，在各种运输方式中具有货运量大、运输成本低、能耗小、污染少等诸多优势，最适宜粮食长途运输，对平抑物价提升农产品价格竞争力作用显著。当代世界发达的内河航运体系有欧洲的塞纳河、莱茵河、多瑙河和第聂伯河；俄罗斯的伏尔加河、鄂毕河、叶尼塞河和勒拿河；北美洲的密西西比河、五大湖-圣劳伦斯河和大西洋沿岸运河；近年来南美洲的亚马逊河和拉普拉塔河水系的内河航运也由于粮食出口的增加而得到迅速发展。国外内河航运发展的大趋势是大中散货水运比重逐步提高，内河集装箱运输稳步发展，内河运输网络发达、标准统一、设施先进、信息交管现代化，注重发展多式联运。我国自古以来内河航运发达，《禹贡》记载了我国夏代的内河航运体系；秦汉时期长江、珠江水系内河航运发达，并建有灵渠连通两大流域的内河航运；隋代开凿了东西向大运河；元代开凿了南北向京杭大运河。我国当代内河航运处于发展态势，完成了珠江、长江、淮河、黑龙江、松花江水系高等级航道规划，主要水系联通研究也有进展，大型水利工程和跨流域调水初具规模，主要河流梯级水电开发规划正在实施和完善中，为内河航运的进一步发展打下了坚实基础。通过两千多年的内河航运实践，我国的内河航道治理技术已经十分成熟，可应用于东北地区的内河航道建设中，实现航道建设目标。

建设东北地区诸水系发达的内河航运网具有重大战略意义，第一，东北内河航运网可以提升大宗货物如木材、矿石、砂石料、煤炭、液化天然气的运输效率，提高我国能源和原材料的安全保障度。第二，航运网可以实现粮食河海联运，大大降低北粮南运的粮食运输成本，提高东北粮食的竞争力，提升我国的粮食安全指数。第三，航运网形成农产品加工、贮藏、运输业沿江布局形成河港产业带，促进东北产业振兴。第四，依托航运网形成水路客运网和沿河旅游观光网，可以促进当地的旅游业发展和经济繁荣。以修建松辽运河为契机，实现松辽水系航道连通，依靠便利廉价的水运交通和丰富的耕地资源，我国东北可以发展成为同美国密西西比河流域一样的粮仓和农产品加工业基地。本文根据东北地区水资源分布状况和河道特征，以全面开发东北全域水资源和内河航运为目标，提出完整的II-VIII级航道开发方案，结合跨流域调水挖掘东北地区的粮食生产潜力，提出全域水资源合理开发利用的终极方案，从发展水路交通和水资源综合利用角度为东北振兴提供决策参考。

2 数据来源与研究方法

2.1 研究区概况

东北地区水系自成体系，包括黑、吉、辽3省和内蒙古东部的西辽河和黑龙江流域，同华北地区水系以大兴安岭南段、七老图山、山海关为界。第二次全国内河航道普查数据表明，2002年底东北地区内河航道总里程为9014km，其中黑龙江水系8457km；内河航道通航里程为8389km，其中黑龙江水系8232km。东北大部分地区山势平缓，径流量丰富，航道资源开发潜力巨大。由于受东北季风气候影响，河川径流季节变化大，河流多辫流、岔流、急流、险滩，河流过水断面以宽浅为特征，提升内河航道货运量需要上游建设大型多年调节水库稳定季节径流，对航道进行束水汇流和梯级渠化，还应综合考虑城乡生活用水、工农业用水、生态用水、水力发电等因素。

东北地区内河航运发展具有悠久的历史，明代嘉靖16年(1537年)东北方志《辽东志》记述了从今黑龙江双城县起，经松花江和黑龙江下游两岸54个水路驿站直达黑龙江入海口；清康熙22年(1683年)曾启动了连通东辽河和松花江支流伊通河的松辽陆水联运；民国时期1919年孙中山在《建国方略》中提到了开辟松辽联运的设想。1992年水利部松辽水利委员会曾发布《松花江辽河流域水资源综合开发利用规划纲要》对北水南调工程和松辽运河建设进行了详细规划。2007年我国制定了《全国内河航道与港口布局规划》，规划建设黑龙江恩和哈达以下干流III级国际内河航道1890km。国家发展改革委和国家粮食局2017年印发《粮食物流业“十三五”发展规划指出东北地区粮食外运量约为5000万t。2020年发布的《内河航运发展纲要》和2021年发布的《国家综合立体交通网规划纲要》提出建设四纵四横两网高等级航道体系，东北地区的黑龙江是四横之一。目前相关的关键水库工程如尼尔基水库、哈达山水库、文得根水库已经完成，但是松辽运河尚未动工。

当代学者对松辽运河、北水南调和东北亚国际水运大通道进行了许多相关研究和论证。1986年李海潞认为嫩江和第二松花江流域水资源供大于需，东北北水南调可行[1]；1992年王家仪计算得出松辽运河可调水水量为65.67×108m3[2]；2004年李荣生主张尽快启动东北北水南调工程促进东北振兴[3]；2006年李元璞提出调水256×108m3的北水南调方案，其中包括190×108m3的黑水南调入京流量，调水规模比松辽委规划的规模大[4]；2016年游勇提出新松辽运河方案，提出建设东北亚国际水运大通道，松辽运河不以调水为前提[5]。2017年全国政协委员苏国萃建议建设松辽运河，2019年邱大洪院士提出发展水网经济加速东北振兴。同东北内河航运发展相关的研究还有汪雪格等分析了松花江流域径流量变化特征[6]；孙嘉琪等分析了嫩江中下游径流量变化的时空特征[7]。朱逢立分析了黑龙江内河航运发展态势[8]，邹伟宏分析了黑龙江省内河船舶发展方向[9]，隋旭骄的研究发现集装箱在东北粮食外运形式中具有优势[10]。

2.2 数据来源

研究区河流的矢量数据来源于美国联邦地质调查局(USGS)网站；研究区航道等级和障碍因子现状来源于第二次全国内河航道普查数据；基本气象要素空间分布格栅数据气温、降水量、降水量月际变差系数来源于Worldclim1，用于计算分析降水量、径流深度以及季节变化，以及比较各地的冰情与开河时间；降水量年际变差系数和平均风速空间分布格栅数据来源于World clim2，用于判断水库兴利库容和径流调节系数的大小，以及风速与湖浪分布情况；海拔高度和地面坡度DEM来源于美国航空航天局(NASA)网站；河面宽度和海拔高程数据主要源于天地图和谷歌地球影像；本文航道等级标准中II-VII航道等级标准主要参考GB 50139—2014《内河通航标准》中黑龙江水系的航道标准，VIII级航道则参照广东省制定的航道标准。

2.3 研究方法

本文研究方法主要有5种：①实地考察河流宽度、深度和通航情况；②利用卫星影像测量河流水面宽度，分析河道形态和辫流发育状况；③通过查阅相关专题研究文献和规划文本采集关键数据，如水库正常蓄水位和河流洪水警戒水位；④利用水力公式进行水力计算决定运河的过水断面技术参数和调水量；⑤利用GIS空间分析和网络分析，根据河流网络和地形地貌分布状况设计跨流域内河航道联通方案，形成发达的内河航道网络。

3 结果与分析

3.1 调水线路与干线航道

限于篇幅，本文只研究调水线路，而不研究具体调水量。东北地区水资源较为丰富，根据迈阿密模型计算的灌溉需水量同水源地径流量比较，可调水量大于农业灌溉需水量[11]。

(1)调水线路5条，编号设为1011- 1015。①1011引黑济嫩。引黑济嫩工程方案众多，主要有黑河扬水方案，利用黑龙江干流规划的梯级水库，在呼玛县三间房溯呼玛尔河建设梯级泵站扬水至塔河水库，然后通过引水隧道自流南调嫩江上游。笔者主张利用黑龙江水电开发规划的漠河水库在漠河黑龙江干流建水库，开凿连续隧洞自流引水至塔河水库、南站水库，全程自流向嫩江上游调水；主要节点有：自首库漠河水库(漠河县洛古河口下游10km处)水面海拔400m，向东南方向开凿引水隧洞，经下亮子林场、盘中林场，至塔河水库水面海拔377m；自塔河水库向南开凿引水隧洞，经福林林场至嫩江上游北疆水库水面海拔360m。②1012大兴安岭东麓调水。笔者主张自嫩江上游的五站水库沿大兴安岭东山麓向西南方向开凿引水隧洞和明渠，引水工程调水起点设在嫩江市石灰窑水文站的五站水库，海拔为300m。按照自流引水原则，沿途建水库修引水隧道或明渠，经扎兰屯、乌兰浩特、突泉、科右中旗、扎鲁特旗、老哈河口、库伦镇和阜新，穿越多布库河、欧垦河、甘河、诺敏河、阿伦河、雅鲁河、绰尔河、蛟流河、霍林河、海哈尔河、清河、新开河，至水面海拔285m的老哈河口，向南延伸连通大凌河水系。工程建成后可以利用调水补水，发展引水线下游的自流灌溉，并保证东北西部干旱半干旱区河流中下游通航。③1013小兴安岭南麓调水。自首库嫩江上游四站水库向东南方向开凿引水隧洞或明渠调水。嫩江四站水库正常蓄水位海拔取262m，取水口设在嫩江东岸东华林场，沿小兴安岭山麓开凿隧洞调水，大致经过五大连池、北安、绥棱四海店镇、和铁力，连通讷谟尔河、乌裕尔河、通肯河、呼兰河上游水系，在哈尔滨市通河县连接岔林河入松花江，沿途向嫩江和松花江支流的上游补水，以便发展支流中下游的灌溉和河道通航。④1014激流河根河北水南调。自额尔古纳河支流激流河和根河上游沿大兴安岭西山麓向南开凿隧洞或明渠梯次调水。首水库为根河市阿龙山水库，正常蓄水位设为海拔750m(为减少水库淹没比原设计方案降低50m)，通过隧洞调水至根河上游，经根河市、额尔古纳市，到呼伦贝尔市运河水面海拔下降为650m进入受水区，再向南延伸至新巴尔虎左旗入哈拉哈河，水面海拔降为600m。⑤1015海拉尔河北水南调。自海拉尔河及支流伊敏河、辉河上游沿大兴安岭西山麓向南开凿隧洞或明渠梯次调水。首水库为海拉尔河上游牙克石市乌尔其汉水库，水面海拔730m；沿山麓向南经牙克石市进入受水区，再向南经鄂温克旗伊敏苏木过伊敏河，终于鄂温克旗辉苏木的辉河，河面海拔为700m。

(2)干线航道5条，编号设为1021- 1025。根据东北河道宽浅多岔流的特点，按照II-VIII级航道标准，按主河面宽度对研究区内的沿支流上溯航道定级，一般情况下比标准降1级。第VIII级航道标准暂定为船舶吨级30t以上，航道水深0.8m以上，单线底宽9m以上，双线底宽18m以上，标准集装箱TEU载荷量为2。①1021东北内河航运国际通道。通过修建松辽运河，连通辽河和松花江形成东北内河航运国际通道，即自辽宁营口经松辽运河至黑龙江抚远和俄罗斯哈巴罗夫斯科(伯力)的内河航运通道，途径辽河、松辽运河、松花江和黑龙江。控制海拔：抚远水面海拔50m，查干湖水面130m；霍林河松辽运河平交水面海拔130m，为通道最高点，松辽运河双辽渠尾海拔112m。参照规划，笔者认为松花江干流大安港以下至松花江口可以通过径流调节、梯级渠化和引黑济嫩补水建设II级航道，经松花江、黑龙江入鞑靼海峡。松辽运河自嫩江霍林河口经查干湖向南至双辽建限制性II级航道；双辽以下西辽河在昌图县三江口镇同东辽河并流，利用辽河、浑河、大辽河天然河道渠化建设II级航道，经铁岭、辽中至营口港入海。东北国际通道主要港口有抚远、同江、富锦、绥滨、桦川(悦来)、佳木斯、汤原、依兰、方正、通河、木兰、巴彦、哈尔滨、肇源、松原(查干湖)、通榆(十花道)、长岭(三十号)、科左中旗(额伦索克)、双辽、科左后旗(双庄)、康平(郝官屯)、昌图(三江口)、法库(柏家沟)、开源(三家子)、铁岭、沈阳(沈北新区)、新民、辽中、台安(达牛)、海城(西四)、营口港。②1022松辽运河。松辽运河是东北国际内河航运通道的关键工程。北干线通过嫩江大赉水库和月亮泡引水通航，为节省建设成本，笔者主张东干线-嫩江通过查干湖通航，哈达山水库-后八方松辽引水渠不通航，不同于松辽委的富康运河方案。参考控制海拔分别为：大赉水文站警戒洪水位131.9m，1998年洪水位为133.15m[12- 14]。为保障供水、通航和防洪，需新建通尔其水库，大坝长508m，坝顶海拔高程取135m，正常蓄水位133.44m[15]，利用嫩江两岸堤防储蓄洪水，需相应提高堤防标准。通而其水库周边的湖泊水库水面海拔分别为月亮泡131m，查干湖130m，哈达山水库140.5m；哈达山水库引水入松辽运河干渠水面海拔自140.5m降为130m，在龙沼镇后八方村汇流，在中间水面海拔135m处设闸调节水位，并向查干湖输水。松辽运河以月亮泡和哈达山水库为起点，通过上游尼尔基水库和丰满水库(松花湖)调节控制水位和流量，兼顾排水、调水、通航、灌溉。运河在松辽分水岭段按II级航道建设，运河航道呈梯形断面，底宽60m，水面宽75m，水深5m，过水断面面积337.5m2。冬季查干湖地区最大冰厚1.5m[16]，运河设计水深5m，预留冰下输水深度3.5m。嫩江和第二松花江的多年平均径流量分别为208.40×108、148.45×108m3；月亮泡-双辽航道长度309.3km，西辽河双辽水面海拔112m，水位落差9m，纵向坡降为千分之0.0291；水力公式计算得出调水流量为371.786m3/s，流速1.102m/s，7个月调水量最多为68.439×108m3，占两江总流量356.85×108m3的19.2%。本文松辽运河设计水深超过II级限制性航道标准，一为保证冬季冰下输水流量，二为保障江海直达集装箱轮船的通行。在月亮泡和查干湖可建设大型集装箱转运码头，便利不同船型之间的集装箱转运，江海直达船可直接驶抵两个锚地，进行过驳作业。通过合理配置引黑济嫩、大兴安岭东麓调水和小兴安岭南麓调水工程的灌溉、工业、城镇生活、航道和生态用水，松辽运河调水量可以适当下调，仅用于航道蒸发损耗、工业、城镇生活和运河沿线生态用水。③1023吉林-长春-东辽河运河。建设长春-东辽河运河；向东延伸为长春-吉林运河，同当前的吉林中部引松供水工程并行，以盘山渠为主，沿途需建造3处较大渡槽。主要控制点海拔为：松花湖水面海拔243m，渠首水面海拔为220m，向西经新立城水库海拔211m，东卡伦河卡伦水库海拔190m。上游丰满水库(松花湖)库容为108×108m3，坝址多年径流量139.0×108m3，水库可以对水位和流量进行多年调节。吉林-长春-东辽河运河建设III级航道，渠底宽45m，水深3.5m。运河在昌图县三江口与西辽河并流后河宽为50～120m，升级为II级航道即东北内河航道国际大通道，延伸到营口港。运河向北连接吉林-扶余-松原松花江航道和长春-农安-松花江伊通河航道，自然河水面宽在35m以上，可建VI级航道；向东连接松花湖和牡丹江航道；向南连接浑河大辽河入海航道。相关航道建设为辽中-盘锦港建设III级航道，利用外辽河沙峪-韭菜台建连接线，连通双辽至营口II级航道，在营口港入海。④1024沈阳入海浑河大辽河航道。浑河大辽河抚顺-沈阳-营口航道，并建设辅助工程辽河-浑河连通运河，在辽中县朱家房镇田家房村修建运河长6.7km，水面海拔7m。松辽运河经辽河来水和浑河上游大伙房水库可用于控制通航水位和流量。浑河建设III级航道，并行航道有辽阳太子河III级航道，可在太子河上游辽阳县小北河镇修建太子河-浑河连通运河，经本溪、辽阳、灯塔、鞍山，在台安县韭菜台镇入浑河大辽河II级航道至营口入海。⑤1025大伙房松花湖水库连通。浑河大伙房水库航道向上游延伸至梅河口，入松花湖库区III级航道。大伙房水库及以下浑河河段建III航道，翻越山岭地区建设V级航道，需开凿海龙水库通航隧道(编号102510)，长7.44km，水面海拔383m，利用梅河口市海龙水库补水通航，梅河口以东建设IV级航道。沿松花湖III级航道向东延伸，连通镜泊湖：在吉林蛟河市双山村蛟河支流义气河开凿威虎岭通航隧道(编号102520)，长27.76km，水面海拔380m，在额穆镇牡丹江支流大威虎河深挖河道11.2km，连通敦化市黑石乡水库，水面海拔365m，东接牡丹江镜泊湖入松花江。建设航道等级分别为：松花湖-蛟河IV级，蛟河-黑石水库V级，沿牡丹江北行建IV级航道，经镜泊湖、牡丹江市，在悦来入松花江。

3.2 其他内河航道跨流域连通与支线航道

(1)其他内河航道跨流域连通有6对，编号设为1031- 1036。①1031嫩江黑河连通。在小兴安岭垭口(海拔400m)处建设呼玛县北疆乡-三卡乡运河，连通嫩江和黑河。近期建设嫩江北疆乡南站水库，自水库向东开凿V级运河，在铁帽山五队向东北沿河深挖运河长18.0km，过垭口至羊角河，在三卡乡入黑龙江，形成嫩江黑龙江第一通道，嫩江自南站水库以下可建设V级航道。②1032海拉尔河-雅鲁河连通。免渡河牙克石乌奴耳-雅鲁河博克图通航运河，是嫩江黑龙江第二通道。需建博克图通航隧道(编号103210)长28.40km。乌奴耳向西经免渡河、扎敏河至牙克石，经海拉尔河通航至呼伦湖；乌奴耳自然河段适宜建VI级航道，牙克石以下沿海拉尔河下行至呼伦贝尔市和呼伦湖适宜建设V级航道。隧道向东，牙克石市博克图雅鲁河自然河道可拓宽渠化升级为VI级航道。③1033呼伦湖航道网。开凿或拓宽呼伦湖同海拉尔河、额尔古纳河的连通运河，适宜建V级航道，自呼伦湖沿额尔古纳河V级航道下行接黑龙江干流航道。自呼伦湖沿哈拉哈河上溯建VII级航道，终点为贝尔湖畔的新巴尔虎左旗巴音塔拉苏木；在新巴尔虎右旗自呼伦湖沿克鲁伦河上溯建VII级航道，至中蒙边界。④1034佳木斯-兴凯湖运河。建设佳木斯-兴凯湖运河(佳兴运河)，自汤原县松花江南岸向东南方向开凿运河，经过佳木斯、双鸭山、友谊，到宝清；向南深挖过山岗至虎林，到达兴凯湖水面。佳兴运河适宜建设IV级航道，延伸向南，在俄罗斯境内开凿运河连通兴凯湖和绥芬河水系，经绥芬河IV级航道入海，建成三江平原连通太平洋的新通道。自兴凯湖向北沿乌苏里江延伸，建设兴凯湖-乌苏里江边境航道。⑤1035七台河-密山运河。七台河至密山市知一镇建VII级运河航道，需在七台河市铁山乡开凿通航隧道(编号103510)，长9.64km，连通七台河和穆棱河航道。向西沿七台河VII级航道入松花江，向东接鸡西穆棱河V级航道，同佳兴运河平交，入乌苏里江航道。⑥1036甘河-根河运河。自嫩江支流甘河上游克一河库布春林场向西深挖河道越过分水岭，至牙克石市喀喇其林场连通根河支流伊图里河建设VI级航道，形成嫩江-黑龙江第三通道，即甘河-根河运河通道，垭口深挖地段运河长13.32km。

(2)其他支线航道有6组，编号设为1041- 1046。①1041鸭绿江图们江绥芬河航道。411鸭绿江航道(编号实为10411，文中次级编号省去前两位数码，下同)，航道等级分别设置为丹东市入海航道为II级，丹东-浑江口为III级航道，浑江上溯至通化和鸭绿江上溯至临江为IV级航道，临江上溯至长白县为V级。412图们江航道，延吉以下适宜建V级航道，珲春以下建IV级航道。413绥芬河航道。绥芬河东宁以下建设V级航道，连通IV级国际运河，即佳木斯-兴凯湖-海参崴运河。②1042乌苏里江干支流航道。420乌苏里江干流分段适宜建设航道等级为：兴凯湖-饶河V级，饶河以下和抚远水道建IV级航道，连通黑龙江II级国际航道。421挠力河宝清-乌苏里江航道，适宜建设VI级航道。422穆棱河鸡西-虎林入乌苏里江，径流量较丰富，适宜建V级航道。423 集贤-乌苏里江适宜建VIII级航道。424双鸭山-乌苏里江适宜建VII级航道。425虎林县七虎林河-乌苏里江适宜建VII级航道。③1043松花江干支流航道。430支流旅游和分洪航道。4301齐齐哈尔分洪航道，在齐齐哈尔市南部河湾小五福玛村至肇源县八家河，与嫩江平行开凿VI级航道运河，连接沿途的大中型湖泊，适宜建设嫩江分洪和旅游航道；4302大庆分洪航道，自大庆王花泡-南引水库-肇源县八家河入松花江，兼顾分洪和旅游，建设VI级航道；4303大庆杜尔伯特湖群旅游环线北线，自大庆王花泡-大庆水库-杜尔伯特大龙虎泡，建设VI级航道；4304大庆杜尔伯特湖群旅游环线南线，杜尔伯特大龙虎泡-大庆南引水库，建设VI级航道；4305鹤岗市沿梧桐河上溯至双峰林场，建设旅游航道，鹤北镇以下至松花江梧桐河口适宜建V级航道，以上适宜建VII级航道。431松花江上游航道，嫩江口以南适宜建设IV级航道，向南延伸至白山水库，自白山水库至抚松县城和沿河乡适宜建V级航道。432汤旺河伊春以下建IV级航道，上溯至红星区建V级航道。433倭肯河适宜建VII级航道。434牡丹江适宜建IV级航道。435蚂蚁河尚志市以下适宜建VI级航道。436岔林河适宜建VI级航道。437呼兰河通肯河口以下适宜建IV级航道，河口-绥化建VI级航道，河口至海伦永和乡建VII级航道。438拉林河五常市以下适宜建VI级航道。439伊通河适宜建VI级航道。④1044嫩江干支流航道。440嫩江干流齐齐哈尔以下适宜建设III级航道，嫩江市以下建设IV级航道，以上建V级航道连通黑龙江。441乌裕尔河依安县城以下适宜建VI级航道，乌裕尔河为内流河，洪水排泄不畅，适宜建连通运河在大庆市杜尔伯特县江湾乡汇流入嫩江。442绰尔河扎兰屯市柴河镇以下适宜建V级航道，扎赉特旗巴彦乌兰以下建IV级。443雅鲁河沟口火车站至巴林镇可渠化升级为V级航道；自巴林镇经扎兰屯市入嫩江，可建为IV级航道。444诺敏河小二沟诺敏镇以下适宜建V级航道。445讷谟尔河五大连池市段多辫流，仅适宜建VI级航道。446甘河适宜建V级航道至鄂伦春旗。447洮儿河五岔沟镇以下经察尔森水库至月亮泡适宜建VII级航道。448霍林河霍林郭勒市-向海湖仅适宜建单线VIII级，将来可利用大兴安岭东麓北水南调来水建双线VIII级航道连通向海湖和查干湖。⑤1045黑龙江干支流航道。450黑龙江干流呼伦湖-激流河口适宜建设V级航道，激流河口-恩和哈达建设IV级航道，恩和哈达-黑河建设III级航道，黑河以下至黑龙江入海口建设II级航道。451呼玛尔河塔河以下适宜建VI级航道。452额木尔河漠河以下适宜建V级航道。453激流河满归镇以下多岔流，适宜建VII级航道。454根河根河市以下多岔流，适宜建VII级航道。455海拉尔河牙克石以下适宜建V级航道，以上适宜建VI级航道。456逊河孙吴以下适宜建VII级航道。⑥1046西辽河大凌河水系航道。460西拉木伦河老哈河口-通辽适宜建VI级航道，通辽-松辽运河建V级航道。西拉木伦河查干木伦河口多辫流，多引水枢纽工程，通过束流可以建设单线VIII级航道。461老哈河，上溯至英金河口可建单线VIII级航道。462大凌河朝阳市以下适宜建VII级航道，以上至喀左旗建单线VIII级航道。

3.3 航道统计与碍航因子分析

东北内河航道建设的长期愿景是形成陆海联运、网络发达、客货兼顾、便捷高效的内河航运网，同铁路网、高速公路网和高速铁路网并驾齐驱，形成高度发达的现代化交通网络。本文利用地理信息系统计算得出的东北地区内河航道适宜开发里程总计为19465km，是第二次内河航道普查东北地区(黑、吉、辽和内蒙古黑龙江流域)里程数的2.16倍，其中IV级以上的高等级航道9040km(是2007年规划的黑龙江松花江内河航道里程2866km的3.15倍)，另有V-VII级航道9305km，VIII级航道1121km，见表1；需建设通航隧洞4条共计73246m，需深挖运河2段共计31320m，见表2。近期建设重点是以东北内河航运国际通道为主的高等级航道和以松辽运河为主的跨流域航道连通运河和隧洞，而支流航道和低等级航道则可以设为远期发展目标，如图1所示，图中编号同文中编号相对应。

东北地区气候碍航因子主要有冻害、降水量时空分布不均、地面风速较大。东北地区气温分布决定最大冰层厚度和开河时间，气温北低南高，高海拔山区低于低海拔谷地平原，使松辽运河、国际内河航运大通道和嫩江下游干线航道具有较长的通航时间，对内河航道网络发展较为有利；降水量和径流量分布东部大于西部，不利于西部干旱半干旱区发展内河航运，需通过跨流域调水支持西部地区的灌溉和航运；降水量高度集中于夏秋两季，需要建设大量兴利库容进行径流年调节，但是降水量和径流量年际变率小于华北北部和西北地区，水库多年调节库容需求较小，总体上对内河航运发展有利；年平均风速中部大，而南部和北部小，整体比较风速小于西北，而大于华北，对内河航运较为不利。

表1 东北地区适宜开发航道等级里程 单位：km

表2 东北地区航道连通通航隧道和深挖运河 单位：m

图1 东北内河航运发展航道等级开发潜力

东北内河航道复杂多样，地处寒温带季风气候区，通航障碍也种类繁多，在建设各级航道中需要采取20项针对性技术措施进行治理。①河流面宽水浅是东北大多数河流的共同特征，对应的治理技术有丁字坝束流技术，将宽浅河道转变为窄深航道，一般需要上游水库具有足够大的库容进行径流调节，使径流在时间分配上趋于均匀化，增加内河航道通航时间。②山区急流，主要分布于长白山地区，不利于航行，随着山区水库面积的扩大，急流地段逐步减少，但是为发展内河航运，部分地段需修建大坝和水闸，使自然河流达到通航标准。③滩险航道，存在于峡谷山地，特点是滩多流急，礁石密布，治理技术有炸礁、建坝设闸。④多泥沙河流，以西辽河流域最为典型，需采取水库沉沙，束流排沙，航道疏浚等多种措施进行治理。⑤碍航水闸，多为灌溉、发电水闸，需补建船闸或改建水闸增加通航功能。⑥碍航高坝，需补建通航梯级船闸连通库区航道和下游航道。⑦冰冻碍航在东北最为普遍，可采取冰期停航回避，利用地下热水或工业废热水融冰，或使用破冰机械增加通航时段进行综合治理。⑧水面蒸发，东北西部为干旱半干旱地区，水面蒸发损失较大，重点地段可采用搭建钢构架塑料大棚防止夏季蒸发和冬季冰冻。⑨陡比降河段，多位于河流上游，需修建梯级水库，结合水电资源开发，修建梯级船闸保证通航。⑩辫流河段，河流干支流中游宽谷和下游平原地段较为普遍，需采取工程措施束流，培育主河道，以便航运。洲滩河段，可采取修建丁字坝固定河面宽度，形成渠化主河道用于航运。连续曲流河段，对较大曲度的曲流河段采取截曲取直，以达到航道要求的最小弯曲半径，并缩短航道。弯道河段，按照航道弯曲半径要求进行治理，对碍航河湾进行截湾取直。水上过河建筑物，应参照航道标准改建不达标水上过河建筑物，如桥梁、渡槽。浮桥，需改建为桥梁或可通航浮桥。分流口水闸，多为灌溉水闸，需补建船闸增加通航功能。汇流口水闸，多为碍航水闸，需补建船闸增加通航功能。河流水位波动，是季节性河流的普遍特征，需在上游修建梯级水库，增加调节库容，实现径流年调节和多年调节。单行控制的窄河段，窄河地段一般为航道瓶颈地段，需按航道宽度标准要求拓宽河道。库区湖区风浪，东北地区开阔水面主要有兴凯湖、呼伦湖、查干湖和嫩江下游湖群，需设计建造适宜开阔水面航行的特殊船型，或沿湖岸开凿运河避开湖区风浪。

4 结论

本文展示了东北地区内河航运发展和水资源开发利用的最大潜力，计划宏伟庞大但又现实可行，终极目标可作为2050年以前的发展方向。为尽早建成东北地区发达的内河航运网络，特提出以下对策建议：

(1)基于国家粮食安全战略，将东北内河航道建设提升为国家战略。东北地区为我国重要粮仓，目前外调粮食量在5000万t以上，居全国8大自然区首位，且由于宜农荒地多，粮食增产潜力大，向干旱半干旱地区调水增产潜力更大，研究区粮食外运将逐年增加，可能达到1亿t以上，内河航运便捷廉价，必须将东北内河航道网络建设提升到国家战略角度。

(2)尽快开展东北地区的内河航道建设拉动当地的经济增长。内河航道建设具有投入少、效益高的优势，在投资拉动经济增长的理论下，大量投资内河航道基础设施建设将通过投资乘数效应带动东北经济整体振兴，是继房地产、高速公路、乡村公路、高速铁路建设后拉动经济发展的新引擎。

(3)利用先进的航道整治技术推进东北各级航道梯级渠化，提升航道通过能力。关键技术如束水汇流、堤坝防洪、丁字坝护岸、通航渡槽、通航隧洞、通航水闸、地热温水防冻、大坝和各级水库建设、水库拦沙输沙、水库多年调节联合调度等。

(4)大力发展内河集装箱运输。发挥集装箱运粮的优势，注重不同航道等级之间内河航运的衔接问题，形成迅捷高效的水运网。东北河道宽浅，发展适宜在东北内河航道特征的宽矮船型集装箱内河船，可以便利运输船在各级航道内的畅通行驶和船际转运。

(5)利用内河航运河流优良的交通区位，在沿河港口布局农产品加工、贮藏和运输业，以及木材加工和家具制造等临港制造业和旅游业，形成临河产业带，大大促进当地经济的发展和繁荣。

(6)充分利用大数据和水资源最优化配置技术加强水资源联合调度，实现水资源管理现代化。东北地区现有几个大型水库均为多年调节，为全域分行业科学合理配置水资源打下了硬件基础，将来若修建嫩江四站水库、五站水库，以及黑龙江激流河、根河等支流的控制性水库，更有利于洪水联合调度和水资源利用率的提高。