北運河旅游通航水源條件分析

黃學偉，李永慶，劉江俠，穆冬靖

（海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

京杭大運河縱貫南北，連通了海河、黃河、淮河、長江和錢塘江水系，主要包括通惠河、北運河、南運河、會通河、中運河、淮揚運河、江南運河7 個河段。2014 年6 月22 日，被聯合國教科文組織正式批準列入世界文化遺產名錄。

黨中央、國務院高度重視大運河文化保護傳承利用工作。2017 年6 月，習近平總書記作出重要批示，指出大運河是祖先留給我們的寶貴遺產，是流動的文化，要統籌保護好、傳承好、利用好。2019 年2月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《大運河文化保護傳承利用規劃綱要》，明確提出將大運河打造成璀璨文化帶、綠色生態帶、繽紛旅游帶。2020年6月，水利部、交通運輸部、國家發展改革委聯合印發《大運河河道水系治理管護規劃》。

伴隨大運河文化保護傳承利用工作深入推進，北運河作為京杭大運河重要河段之一，旅游通航工作已被提上日程，并為實現京杭大運河黃河以北段復航創造條件。

1 基本情況

北運河位于海河流域北部，西界永定河系，北依燕山山脈，東臨潮白河系，南達海河干流，流域面積6 051 km2，山區、平原面積分別為910、5 141 km2，分別占流域總面積的15%和85%。流域地勢自西北傾向東南，西北部為燕山山區，東南部為廣闊平原，其中平原區按成因分為山前洪積平原、中部湖積沖積平原和濱海海積沖積平原。北運河干流主要位于湖積沖積平原上，地勢平緩、開闊，由西北向東南微傾斜，河道蜿蜒曲折，行政區劃分屬北京、河北、天津3省（直轄市）。

北京通州北運河北關分洪樞紐以上稱溫榆河，以下始稱北運河。北運河干流先后流經北京市的通州區、河北省香河縣以及天津市武清區、北辰區和紅橋區，沿途有涼水河及鳳港減河等支流匯入，在牛牧屯村經牛牧屯引河與潮白河相通，于老米店村南與永定河相匯，至子北匯流口入海河干流，干流總長約142 km。為分泄北運河洪水、減輕北運河的洪水壓力，相繼開挖了運潮減河、青龍灣減河等人工河道。上游溫榆河的部分洪水經運潮減河分入潮白河，北運河干流的洪水經青龍灣減河匯入潮白新河。

北運河歷史上稱潞水，又有潞河、白河、沽河和外漕河之稱，興于金代，是元、明、清等朝代南糧入京的主要通道，漕運是其最主要的功能。伴隨社會演變、發展，現狀北運河主要功能已轉為防洪除澇為主，部分兼具蓄水供水和生態景觀功能。北運河沿線保留有大量古城、古鎮、碼頭、茶莊、會館、廟祠、碑刻等各類歷史文化遺存，且已建成多處生態景觀公園、遺址展館和休閑旅游場所，生態、景觀、文化和旅游融合發展優勢明顯，北運河旅游通航應運而生，航運功能將逐步恢復，北京市通州區北關攔河閘—甘棠閘段、天津市市區北運河橡膠壩—子北匯流口段已實現季節性旅游通航。

2 旅游通航標準

依據《海河流域綜合規劃（2012—2030 年）》（2013 年國務院批復）和《北運河干流綜合治理規劃報告》（2012 年水利部，北京市、天津市、河北省人民政府聯合批復），根據北運河未來的水源條件，適當發展旅游觀光航運，航道等級為Ⅵ級。

按照《內河通航標準》（GB50139-2014），參照天然和渠化河流Ⅵ級航道尺度，雙線航道的直線段寬度為30 m、水深1.0～1.2 m；參照限制性航道Ⅵ級航道尺度，雙線航道的直線段寬度為20 m、水深2 m。

3 旅游通航時間

每年7、8 月為北運河主汛期，屆時流域洪水將集中通過北運河宣泄，通航季應考慮避開主汛期或根據洪水預報避讓洪水，確保通航安全。每年12月至翌年2 月為北運河封河時段，不宜安排通航。因此，北運河旅游通航時段為每年的3、4、5、6、7（上旬）、8（下旬）、9、10、11 等月份，其他月份可視洪水和氣溫條件適時安排旅游通航。

4 旅游通航需水量分析

北運河旅游通航需水量主要包括航道耗水量、船閘耗水量和保障通航水位的槽蓄量。同時，因北運河旅游通航聚焦生態、景觀、文化和旅游融合發展，航道及兩岸生態及景觀用水也應計入旅游通航需水量。以漕運功能為主時期的北運河基本屬天然河道，漕運功能滅失以后，蓄水供水和生態景觀功能主要依靠沿河閘（橡膠壩）調節實現。基于“借水行舟”增加旅游通航功能后，除船閘耗水量、旅游通航航道兩岸生態及景觀需水量外，應按北運河河道蓄水供水功能、生態景觀功能、旅游通航功能對航道耗水量、槽蓄量進行分攤，相關水量暫按1/3 分攤后計入旅游通航需水量。

4.1 航道耗水量

北運河旅游通航航道耗水量主要包括航道蒸發量和航道滲漏量。考慮北運河旅游通航“借水行舟”的屬性，采用北運河各河段河道正常蓄水時河道斷面作為北運河旅游通航航道蒸發量和航道滲漏量計算斷面。

按照《北運河干流綜合治理規劃報告》確定的蒸發、滲漏量標準，蒸發量、滲漏量采用北運河流域多年水面蒸發量1 100 mm、滲漏量2 mm/d，依據各河段正常蓄水斷面計算。經計算，北運河旅游通航各河段航道蒸發量（扣減多年平均降水量后）合計約為1 000 萬 m3、航道滲漏量合計約為 1 700 萬 m3，總計約為2 700 萬m3。分攤后，北運河旅游通航航道耗水量約為900萬m3。

4.2 船閘耗水量

北運河干流建有攔河閘、橡膠壩共14處，若北運河實現全線旅游通航，除北關攔河閘船閘外，需增設13座船閘，形成13個梯級。各級船閘運用均產生水量損失，但除末級船閘外，其他各梯級損失水量均與下級河段形成水量交換，僅末級船閘形成水量損失。

參考Ⅵ級航道標準單線船閘尺度，旅游船舶峰值過閘頻次按0.5次/h、8 h/d、270 d/a測算，北運河旅游通航船閘耗水量約為800萬m3。

4.3 保障通航水位的河道槽蓄量

現狀北運河干流沿河建有13 級水閘（橡膠壩），按照各河段河道斷面，在河道正常蓄水條件下，計算北運河干流全線槽蓄水量約為5 000 萬m3。分攤后，北運河旅游通航河道槽蓄量約為1 700萬m3。

4.4 兩岸生態及景觀需水量

北運河旅游通航航道兩岸生態及景觀需水量主要為航道兩岸綠化和部分景觀用水，按照《北運河干流綜合治理規劃報告》確定的北運河區域不同類型草地的需水定額，選定高蓋度草地300 mm、航道兩岸綠化帶平均寬度60 m。經計算，北運河旅游通航兩岸生態及景觀需水量約為500萬m3。

綜上，北運河旅游通航需水量合計約為3 900萬m3。

5 水源條件分析

5.1 水資源量

根據海河流域第三次水資源評價（1956—2016年系列），北運河多年平均地表水資源量為4.08億m3，年徑流深68.1 mm，偏豐年、平水年、偏枯年、枯水年地表水資源量分別為 5.93 億、3.29 億、2.02 億、1.11億m3。

5.2 水資源配置

2025 年，北運河（含通惠河）多年平均河道外需水量約35億m3，其中城鎮需水量27.63億m3、農村需水量7.34 億m3；北運河（含通惠河）多年平均河道外供水總量約35億m3，其中當地地表水供水量8.31億m3、外調水供水量10.63億m3、地下水供水量10.63億m3、非常規水供水量5.41 億m3，預測非常規水供水量仍有增長趨勢。同年，北運河干流多年平均河道內需水量約0.92 億m3；北運河干流多年平均河道內供水量約0.92億m3，均為非常規水。

2035 年，北運河（含通惠河）多年平均河道外需水量約41億m3，其中城鎮需水量32.99億m3、農村需水量7.95 億m3，僅生活、生態需水量較2025 年略有增長，其他均為零增長；北運河（含通惠河）多年平均河道外供水總量約41億m3，其中當地地表水供水量5.37 億 m3、外調水供水量 19.6 億 m3、地下水供水量9.55 億 m3、非常規水供水量 6.42 億 m3。同年，北運河干流多年平均河道內需水量約0.92 億m3；北運河干流多年平均河道內供水量約0.92 億m3，均為非常規水。

5.3 徑流量

北運河干流徑流量主要來源于上游的雨洪水和城市再生水。

北運河通縣站1956—2016 年多年平均徑流量為3.97億m3，北運河土門樓站1970—2016年多年平均徑流量為2.70 億m3，青龍灣減河土門樓站1970—2015 年多年平均徑流量為3.23 億m3，筐兒港站（含北運河、筐兒港分洪道、筐兒港減河）1964—2005 年多年平均徑流量為3.86億m3。

5.4 航道分析

5.4.1 航道水量分析

按照北運河水資源配置成果，到2025 和2035年，通過多水源聯合調配，北運河河道外、河道內需水量均可以得到滿足。就河道內需水量而言，滿足《海河流域綜合規劃（2012—2030 年）》《北運河干流綜合治理規劃報告》規定的北運河干流最小生態水量為 0.92 億 m3，大于旅游通航需水量 3 900 萬 m3。隨著沿岸城市城鎮生活用水量不斷增加，再生水水源將保持穩步增長態勢，河道內生態水量供給也將逐步增長。

從北運河干流各主要控制站實測徑流資料分析看，非汛期河道內通縣站多年平均徑流量為1.76億m3，北運河土門樓站多年平均徑流量為1.80 億m3，青龍灣減河土門樓站1970—2015 年多年平均徑流量為1.07億m3，筐兒港站（含北運河、筐兒港分洪道、筐兒港減河）1964—2005年多年平均徑流量為1.90億m3，各站多年平均徑流量均大于北運河旅游通航全線需水量。

5.4.2 航道水深分析

北運河干流正常蓄水條件下，有效利用攔河閘（橡膠壩）工程，各河段航道水深基本滿足北運河旅游通航Ⅵ級標準，詳見表1。

表1 北運河旅游通航各航段水深統計 m

6 結論與建議

根據北運河旅游通航水源條件分析，北運河旅游通航需水量合計約為3 900 萬m3，小于《海河流域綜合規劃（2012—2030 年）》《北運河干流綜合治理規劃報告》規定的北運河干流最小生態水量以及北運河干流主要控制站多年平均徑流量，旅游通航無需新增水量，水源有保障。在北運河干流正常蓄水條件下，北運河旅游通航水深亦有保障。北運河旅游通航實施前，建議開展旅游通航水量調度研究，以保障北運河旅游通航順利實施。