荆汉新水道实施下两湖地区航道布局优化思路

刘 涛，彭 东 方，程 稳

(1.长江航运发展研究中心，湖北 武汉 430014； 2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010)

0 引 言

湖北、湖南两省地处长江中游，是长江经济带的重要组成部分。进入新发展阶段后，为贯彻新发展理念，服务构建新发展格局，两省分别提出了“一主引领、两翼驱动、全域协同”和“一核两副三带四区”的区域经济发展新布局，加快推进区域协调发展。两湖地区水网形势复杂，自然通江的洞庭湖与长江间复杂的关系影响着区域干支流的水文情势变化[1]。长江黄金水道是中国重要的物流运输通道，是《国家综合立体交通网规划纲要》布局的6条主轴之一的“长三角-成渝主轴”的重要依托，在区域发展总体格局中具有重要战略地位。经过多年建设，长江12.5 m深水航道已通达南京，武汉至安庆段航道最低维护水深已达6.0 m，三峡库区宜昌至涪陵段达到4.5 m。而长江中游武汉至宜昌段航道维护水深仅有3.5～4.2 m，与上下游航道水深衔接不畅，影响了长江干线航道区段标准统一的发展进程，削弱了长江经济带城市群之间的联系，阻碍了湘鄂两省河流资源优势转化为水运经济优势，不利于物流业降本增效与物流循环畅通，长江中游航道通航能力不平衡不充分问题日益凸显[2-3]。针对长江中游航运瓶颈问题，学术界开展了深入研究。卢金友等[4]认为亟需通过河势控制与航道整治相结合的综合治理措施来提高中游航道标准，但通过整治措施进一步提高航道尺度的制约因素多、难度大。刘晓强等[5]认为荆江目前普遍采用守护工程改善航道的前提是三峡蓄水带来的“清水冲刷”条件，对于蓄水前的长江中游河段或含沙量较多的其他河流，并不能通过守护工程得到所需航道尺度。李文杰[6]、赵艺为[7-8]、马驰等[9]开展了长江航道承载力研究，探讨了长江干线不同区段航道承载力的评价体系及量化方法，认为在河流兼具多种功能时，航道建设应寻找各因素之间的互适性状态，使航道承载力兼顾多目标协同发展。随着三峡水库的蓄水运用和两湖地区长江-洞庭湖之间江湖关系的变化，荆南四口水系河网逐渐衰退[10-11]，水系结构逐步呈现简化趋势[12-13]，对区域航运发展也带来了不利影响。

在“生态优先、绿色发展”的战略导向下，为破解生态环境承载力与航运发展瓶颈的突出矛盾，钮新强[14]提出了以荆汉新水道为主体的宜昌至武汉深水航道建设方案，有关单位[15-17]就工程功能定位、建设方案、综合影响等方面开展了论证研究。荆汉新水道连接长江中游松滋口和簰洲湾，构建以荆汉新水道和长江干线为主轴、沟通区域水系的中游航运网络，有利于提升黄金水道功能，保障航运安全，并提高区域水资源、水生态环境承载能力。针对长江中游湘鄂两省航道发展问题，笔者分析了荆汉新水道实施情况下区域航道发展格局的变化与布局情况，以期为水资源综合利用和区域航运发展提供有益参考。

1 研究范围

荆汉新水道拟定线路以枝城、荆州、簰洲湾为控制节点，在湖北省荆州市观音寺附近与长江相交，全长230 km。新水道上段枝城至荆州位于长江以南，长65 km，其中31 km利用松滋河及采穴河现有河道；下段荆州至簰洲湾位于长江以北，长165 km，其中95 km利用现有东荆河河道。荆汉新水道的实施，将形成以荆汉新水道和长江干线为主轴的双通道运行态势，缩短干线航道里程约260 km，形成航道尺度为8.0 m×90 m×1 000 m的万吨级船舶常年航行的运输通道。本文研究边界以湖北、湖南两省为主，荆汉新水道线路见图1。

图1 荆汉新水道

2 两湖地区航道发展现状

2.1 航道总体格局

湖北、湖南两省河湖众多、水网密布，内河航道发展条件优越。2020年，湖北、湖南两省内河航道通航里程2.1万km，占全国内河航道通航里程的16%。两省除长江干线以外，汉江、江汉运河、湘江、沅水等均规划有国家高等级航道。修编中的《全国内河航道与港口布局规划》，拟增加松西-澧资航线为国家高等级航道，成为规划“四纵”跨流域水运通道之一的汉湘桂通道的重要组成部分。其他主要通航河流可概括为江汉平原航道网和洞庭湖区域航道网。20世纪90年代开展的首次中国内河航道技术等级评定中，江汉平原航道网定级航道主要有通顺河、东荆河、内荆河、田关渠、东干渠、西干渠等；洞庭湖区域定级航道主要有藕池河、南茅运河、虎渡河、松虎航线、松东河、采穴河、松西河、官垸河、澧水、澧湘航线等。

2.2 区域航道概况

2.2.1干线航道

长江中游宜昌至武汉长江大桥段航道全长612.5 km，直线距离280 km，弯曲系数2.2，枝城以下河道两岸均筑有堤防。枯水期水流流速在1.0～1.7 m/s之间，洪水期在2.0～3.0 m/s，多年平均径流量4 510亿m3。沿程按水文泥沙和河床边界条件可分为三大段，即宜昌至枝城段、枝城至城陵矶段、城陵矶至武汉段。

宜昌至武汉段主要碍航水道有芦家河、枝江、江口、太平口、武桥等，除武桥水道外，主要分布在枝城至簰洲湾河段，也就是在荆汉新水道上下口之间。芦家河、枝江、江口水道为卵石浅滩，其整治涉及到对上游水位的影响。其他碍航水道为砂质浅滩，受清水下泄影响，弯道段易发生切滩撇弯；在顺直段心滩狭长且稳定性差，航槽不易稳定；在分汊段洲头冲刷后退，分流区航道宽浅。目前，宜昌至荆州、荆州至城陵矶、城陵矶至武汉段航道维护水深分别达到3.5，3.8，4.2 m。

2.2.2支流航道

长江以北的江汉平原水网地区包括汉江、江汉运河、通顺河、东荆河、内荆河、田关渠、西干渠等，以南的洞庭湖水系主要包括藕池河、虎渡河、采穴河、松滋河、松虎航线、松澧连线、南茅运河、澧水、沅水、资水、湘江等。主要通航河流航道条件见表1。

表1 长江中游主要支流航道条件

3 荆汉新水道实施对两湖地区航道发展的影响

3.1 区域水运优势的需求条件

当前，中国经济进入高质量发展阶段。湖南、湖北两省位于内陆地区，内向型经济结构特征明显，外需对经济增长的贡献偏低，经济增长的动力主要来自投资和消费。2020年，两省对外贸易额达到9 169亿元，占两省GDP的10.8%，远低于全国的31.7%(见表2)。双循环新发展格局的加快构建，将对地缘经济带来巨大影响，给位于中国南北西东经济大动脉上的核心节点省份打开发展的机遇之窗，为内陆开放型经济高地加快形成创造了条件[18-19]。相比外贸依存度较高的地区，两湖地区经济发展将迎来更大的发展机遇，带来运输需求的快速增长。

表2 2020年区域经济数据

考虑未来中国经济发展态势，总体判断内河货物运输需求将持续平稳增长，长江仍是内河货运量集中地区，并加快向支流延伸。根据预测，长江干线宜昌至武汉段2025年、2035年、2050年货物通过量将分别达到4.0亿，4.9亿，5.2亿t[20]。区域主要支流航道方面，预计汉江、澧水、沅水、资水等航道货运量在2025年都将达到千万吨以上；沅水、资水等在2035年将达到1亿t左右的规模；松西河、东荆河等其他支流航道通过量也在百万吨级，远期将达到千万吨级。

随着运输结构调整的深入推进及新发展格局的加快构建，必然要求强化区域航道在综合交通中的主轴功能，进一步提高供给质量和效率，打通“大动脉”，破除“中梗阻”，畅通“微循环”，在补短板的基础上与其他运输方式更好地融合，形成内部高效畅联、外部有机衔接的多层次高水平综合交通网络，提高综合运输效率，畅通国民经济循环，促进区域协调发展。荆汉新水道的建设，为域内支流航道提等升级创造了条件，有利于形成干支衔接、河湖贯通、区域成网的航道服务体系，促进腹地综合交通运输体系完善。

3.2 航道尺度提升的基础条件

长江中游江湖关系及上游来水来沙条件的变化是影响区域航道整治工程实施的重要因素。三峡工程运用后，荆江河段总体上呈现一致性的累积冲刷，输沙量大幅减少，枯水河槽形态调整显著，宽深比总体呈减小趋势，河床趋于窄深，航道条件因河槽冲刷而整体趋好，为航道尺度提高创造了条件。经水深核查统计，宜昌至武汉段超过80%的水道枯水期航深超过4 m，通航潜力较大。相关研究表明[21-22]，1950年以来，荆江三口分流分沙量呈逐年减小的趋势，2003～2019年与1981～2002年相比，三口分流量、分沙量分别减少30%和90%，同流量下三口分流比也存在显著的递减趋势。随着中游河道的冲刷，荆江河段中枯水位将进一步降低，三口分流入洞庭湖的泥沙大幅减少。因此，泥沙问题在区域水系综合治理中的影响将逐步减小，有利于区域航道整治工程的实施。

根据湖北、湖南两省的水运发展规划，荆汉新水道沿线直接交叉的松西河、松虎航线、内荆河、东荆河及关联的田关渠、江汉运河、澧水、松澧连线、南茅运河等均为区域骨干航道，是湖北省“两横一纵一网四支”内河航道布局规划和湖南省“一江一湖四水”骨干航道总体布局方案的重要组成部分。荆汉新水道实施后，长江中游水运结构将发生较大变化，必须对现有的内河航道网络布局进行调整，以适应高质量发展要求。

3.3 航道工程实施的技术条件

(1)长江干线宜昌至武汉段。宜昌至城陵矶段局部高滩崩退、洲滩冲刷萎缩、支汊发展等现象普遍，部分浅滩河段水流分散、深泓摆动频繁。城陵矶至武汉段河道相对稳定，航道条件优于城陵矶以上河段。就工程建设的技术条件而言，通过航道整治与疏浚相结合，可将宜昌至武汉段航道尺度整体提高至4.5 m×200 m×1 050 m，城陵矶至武汉段可提高至5.0 m×200 m×1 050 m[23]。目前，正在开展长江干线宜昌至武汉4.5 m水深航道整治工程研究，未来宜昌至武汉段通过工程技术手段可实现4.5 m畅通。

(2)松西河。松西河是连接长江与洞庭湖、沟通湖北与湖南、联系江汉平原与洞庭湖平原的水运通道。松西河河道条件较好，在技术上进一步提升航道尺度的难度不大，可成为荆汉新水道向南辐射的一条主要通道，实现多条高等级航道有效衔接。松西河沿线的跨河管线、桥梁等通航净空高度为8～10 m，通航影响相对较小，进行适当改造后可满足通航要求。

(3)松虎航线。松虎航线规划为湖北、湖南两省区域性重要航道。松虎航线河道在中洪水期总体呈窄深型，枯水期因进口断流，航道条件较差。碍航原因主要为水深、航宽不足或弯曲半径较小，采取一定工程措施后，能达到Ⅲ级航道标准要求；沿线跨河桥梁通航净空高度为8～10 m，通航影响较小。

(4)松澧连线。松澧连线枯水期险滩碍航严重，通过工程措施可进一步提高航道等级。沿线跨河桥梁有一定碍航影响，如澧县毛家岔大桥，通航净高仅6.23 m，净宽38 m，且与航道主流流向交角大于5°，难以满足高等级航道通航要求。

(5)澧水。洞庭湖区澧县、安乡至茅草街航道建设工程基本完工，澧水津市以下河段航道基本达到Ⅲ级标准。澧水澧县以下桥梁净高小于10 m，但在设计最高通航水位时段年均碍航天数较少，通过采用高洪水位期限制通航、限制航速、增设助航示警标志及桥墩防护设施等措施，能达到Ⅲ级航道通航要求。

(6)内荆河。内荆河是江汉平原腹地水网区对外交流的主要水运通道，主要通航河段为张金至螺山段。习家口至张金段河道条件较差，河宽45～60 m，张金至螺山船闸段河宽70～150 m，通过疏浚可基本达到限制性Ⅲ级航道标准。沿线船闸、桥梁是航道升级的限制性因素，船闸、桥梁改造技术难度不大，在改造较为困难的铁路桥、高速公路桥河段，采取限制通航措施后可基本满足Ⅲ级航道通航要求。

(7)东荆河。荆汉新水道在新沟进入东荆河，东荆河泽口至新沟段航道成为连通汉江与荆汉新水道的捷径航线。受汉江水位影响，东荆河枯水期进口流量很小甚至断流，通航条件较差，上段泽口至新沟基本不通航。泽口至新沟段中高水位下河宽250～800 m，通过疏浚拓宽及部分裁弯取直后可达到Ⅱ级航道标准。沿线桥梁除汉宜铁路桥外，改造难度不大，汉宜铁路桥通航净空尺度为9.5 m×58.0 m(净高×净宽)，采取限制通航措施可基本满足Ⅱ级航道通航要求。目前，汉江襄阳铁桥至河口段航道规划为Ⅱ级。东荆河航道需与汉江的规划相衔接，与长江中游的主流运输船舶相适应，才能实现干支直达，提高运输效益。东荆河航道升级后，可形成汉江-东荆河-荆汉新水道-长江高等级航道圈，成为推动湖北水运高质量发展的新内核，与汉江-江汉运河-长江高等级航道圈一起构成湖北省区域航道的双环格局。

(8)田关渠。田关渠连通长湖与东荆河，两端各有节制闸控制。田关渠自然条件较好，河道平顺，中高水位下河宽80～130 m，碍航因素主要为水深不足和节制闸。南水北调引江济汉工程配套建设有东荆河节制工程，引长湖水经田关渠补充东荆河水量，每年枯水期按照100 m3/s的流量向田关渠补水，田关渠水深不足的问题将得到较大改善。

(9)汉江。《湖北省内河航道规划(2017～2030年)》提出：汉江河口至襄阳铁桥508 km航道规划为天然Ⅱ级、襄阳铁桥至辽瓦235.8 km航道规划为天然Ⅲ级、辽瓦至旬阳白家坡122.8 km航道规划为天然Ⅳ级。汉江碾盘山至汉川段已按Ⅲ级航道标准完成整治，汉江河口段Ⅱ级航道已建成。碾盘山、雅口等枢纽建成后，汉江襄阳铁桥以下航道将全线达到Ⅲ级及以上标准。

(10)江汉运河。江汉运河于2014年9月通航，与长江、汉江形成810 km高等级航道圈。进出口河段河床呈下降趋势，工程实施多年后需采取“水位控制+补水”措施来确保通航保证率，远期航道条件受限。从沿线跨河桥梁看，现状8.5 m净空高度条件下，采取限速等措施基本可确保船舶通航安全。目前，江汉运河运量稳定在500万t左右，现有通航尺度基本满足发展需求，但随着汉江下游航道等级的提升，江汉运河运输需求将较快增长，通过能力将趋于饱和。

(11)南茅运河。南茅运河规划为Ⅳ级航道。碍航因素主要是茅草街船闸设计等级低(有效尺度78 m×8 m×2.5 m)、航道淤积严重、桥梁净空不足等。通过规划布置和改建沿河航运设施，可满足发展需求，无复杂技术要求，施工难度不大，工程技术上可行。南茅运河航运建设工程完成后，将达到Ⅳ级航道标准。

3.4 航道治理的外部制约条件

在“生态优先、绿色发展”的理念引领下，航道工程建设的环境影响日益受到重视。《自然保护区条例》要求自然保护区核心区禁止人类活动。长江干线航道为天然河流，也是线性基础设施，难以避让后续划定的自然保护区。宜昌至武汉段航运发展涉及多处自然保护区、种质资源保护区、水源保护区、重要湿地等(见表3)，航道整治工程实施与自然保护区管理要求存在一定冲突，部分航道项目推进困难，甚至难以实施，成为长江干线航道通航潜力发挥的制约性因素。

表3 长江干线宜昌至武汉段涉及的自然保护区

航道建设的生态影响可分为建设期影响、营运期影响及航道升级后泥沙回淤的影响[24]。荆汉新水道方案利用江汉平原河网密布、水系发达的优势，建设松滋口至东荆河新滩口的人工新水道，线路避开长江干线保护区，与长江天然河道形成航运与生态互不干扰的双通道格局，给长江天然河道生态减压，建设绿色生态廊道，也避免了区域生态环境因素对工程实施的影响。同时，通过长江生态航道工程实践技术的应用[25]，采用新型生态环保施工技术和材料结构，将有利于生境营造和环境修复，实现生态效益与社会效益的统一。

支流碍航险滩整治主要以疏浚、炸礁和修筑丁坝、顺坝、潜坝为主。险滩整治对水环境的影响主要发生在施工期。疏浚、炸礁施工过程中，水下抓斗作业、爆破会造成局部水体扰动，增加水体中的悬浮物，影响施工区段水环境质量。丁坝、顺坝、潜坝等整治建筑物施工期，施工工艺和材料本身对水环境的影响较小。通过跟踪评价荆江航道整治工程等长江干线航道工程实施后的环境影响[26]，发现在确保工程稳定性和安全性的同时，重视工程建设对生态环境的影响，及航道建设与河流生态系统的关系，科学制定生态环境保护顶层设计、广泛实施生态修复、全面进行生态监测，可以有效减缓、消除工程实施对环境的影响，水生生境和物种可以得到有效保护和修复。

4 两湖地区航道布局优化

4.1 航道布局优化思路

根据区域水系网络情况，立足区域航道资源、航道规划建设条件，统筹考虑区域发展战略、产业布局、城镇布局、运输需求、水资源综合利用等因素，按照“强化通道、优化网络、提等升级”的基本思路，对区域航道布局与等级提升进行优化调整，形成以长江干线、荆汉新水道为主骨架，区域高等级航道为骨干(1 000～2 000 t级)，区域一般航道为基础(300～500 t级)，干支有效衔接，辐射洞庭湖水系、江汉平原及汉江中上游等地区的区域航道网络。

(1)强化通道。着力解决区域干支衔接不畅、航道等级不高、尺度标准不一、辐射服务不强等问题。选取地位重要、需求较大、基础具备的航道进行布局，以更好发挥水运的主通道作用。

(2)优化网络。着力解决区域航道网络及综合运输方式衔接不畅等问题，打通断头航道，实现区域航道顺畅衔接、干支航道有效联通、综合交通立体畅联，以更好发挥水运的主骨架作用。

(3)提等升级。统筹近期实际与长远需求，纳入提等升级的航道，按Ⅲ级及以上标准建设，打造千吨级以上高等级航道网络，以更好发挥水运的主动脉作用。

4.2 航道布局优化方案

4.2.1总体布局

综合考虑两湖地区经济发展新布局和长江经济带、洞庭湖生态经济区建设要求，以及长江与洞庭湖江湖关系变化情况，从提升区域航运能力出发，突破航运瓶颈，打造干支衔接、通江达海的水运大通道，布局形成“两主多线两网”的长江中游高等级航道网(见图2)。

图2 湖南、湖北区域航道布局

“两主”为两条主通道，即长江中游航道和荆汉新水道，两者共同成为长江水路运输大通道的组成部分，形成双通道水运物流格局。通过对新老水道的功能定位与综合运用，打造经济社会发展的资源通道和绿色发展的生态廊道。

“多线”由区域内汉江、东荆河、通顺河、内荆河、田关渠、江汉运河、松西河、松澧连线、松虎航线、南茅运河、澧水、沅水、资水、湘江等支流航道组成，连接主通道，构成长江中游地区资源水网和生态廊道，服务区域运输发展需求。

“两网”即江汉平原基础航道网、荆南四河水系基础航道网，通过区域干支航道的衔接，形成标准统一、高效顺畅的高等级航道网络，提升水运对区域经济协调发展的支撑能力。

4.2.2优化方案

综合考虑发展需求、规划布局、建设条件及外部影响等因素，长江中游地区部分航道尺度有进一步挖掘的潜力，中游干线航道和东荆河、内荆河、田关渠、松西河、松澧连线、澧水等支流航道标准可进一步提升，汉江、江汉运河、松虎航线、南茅运河等维持现有航道尺度，远期视发展需要适时提等升级，详见表4。

表4 受影响区域航道等级提升

5 有关建议

荆汉新水道是一项系统性工程，涉及到生态、航运、水利、供水等多个方面和湖北、湖南两个省的经济发展。就区域航道发展而言，建议后续还要针对工程实施开展深入研究。

(1)研究明确长江干线航道和荆汉新水道的功能定位。制订科学合理的通航标准与运输政策，引导适航船型进入荆汉新水道运输，缓解中游航道船舶航行压力，形成两者相融相长、耦合共生的航运发展环境，避免因荆汉新水道的运行而导致长江干线中游航道航运功能的降低甚至偏废。

(2)统筹两省航道基础设施建设发展。统筹考虑湖南湖北两省经济发展之间的关系，加强两省沟通交流，搭建有效的协调合作机制；强化省际航道规划衔接与标准统一，共同编制区域航道发展规划；结合洞庭湖综合治理、江汉平原航道水网联通工程和荆南四河航运发展规划[27]，强化支流航道建设，以荆汉新水道、长江干线等主通道建设带动地区支流航道发展，加快形成干支衔接、区域成网的高等级航道网络。

(3)研究荆汉新水道上下游衔接段的治理问题。充分论证宜昌至枝城、簰洲湾至武汉河段河势演变规律，加强航道尺度研究，实施有效治理措施，实现上下游衔接段与荆汉新水道通航标准的统一匹配。

(4)研究交叉枢纽的通航问题。荆汉新水道与多条通航河流交叉，为保障航道畅通，将建设必要的交叉枢纽与通航建筑物。建议加强交叉枢纽通航尺度研究，关注交叉枢纽水位控制方案，开展分流河段河势演变分析并提出对策，降低对原河道通航条件的影响。同时要考虑荆汉新水道与长江干支流交汇水域的通航安全问题[28]。

(5)研究岳阳港相关航道发展问题。工程实施使长江6 m水深航道绕过湖南省唯一直接与长江对接的岳阳港。针对这一问题，建议深入开展长江中游岳阳至武汉段航道扩能研究，谋划岳阳港与荆汉新水道直接联系通道建设等问题，使荆汉新水道实施能更好地服务湖南省区域经济发展。