荊漢新水道實施下兩湖地區航道布局優化思路

劉 濤，彭 東 方，程 穩

(1.長江航運發展研究中心，湖北 武漢 430014； 2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司，湖北 武漢 430010)

0 引 言

湖北、湖南兩省地處長江中游，是長江經濟帶的重要組成部分。進入新發展階段后，為貫徹新發展理念，服務構建新發展格局，兩省分別提出了“一主引領、兩翼驅動、全域協同”和“一核兩副三帶四區”的區域經濟發展新布局，加快推進區域協調發展。兩湖地區水網形勢復雜，自然通江的洞庭湖與長江間復雜的關系影響著區域干支流的水文情勢變化[1]。長江黃金水道是中國重要的物流運輸通道，是《國家綜合立體交通網規劃綱要》布局的6條主軸之一的“長三角-成渝主軸”的重要依托，在區域發展總體格局中具有重要戰略地位。經過多年建設，長江12.5 m深水航道已通達南京，武漢至安慶段航道最低維護水深已達6.0 m，三峽庫區宜昌至涪陵段達到4.5 m。而長江中游武漢至宜昌段航道維護水深僅有3.5～4.2 m，與上下游航道水深銜接不暢，影響了長江干線航道區段標準統一的發展進程，削弱了長江經濟帶城市群之間的聯系，阻礙了湘鄂兩省河流資源優勢轉化為水運經濟優勢，不利于物流業降本增效與物流循環暢通，長江中游航道通航能力不平衡不充分問題日益凸顯[2-3]。針對長江中游航運瓶頸問題，學術界開展了深入研究。盧金友等[4]認為亟需通過河勢控制與航道整治相結合的綜合治理措施來提高中游航道標準，但通過整治措施進一步提高航道尺度的制約因素多、難度大。劉曉強等[5]認為荊江目前普遍采用守護工程改善航道的前提是三峽蓄水帶來的“清水沖刷”條件，對于蓄水前的長江中游河段或含沙量較多的其他河流，并不能通過守護工程得到所需航道尺度。李文杰[6]、趙藝為[7-8]、馬馳等[9]開展了長江航道承載力研究，探討了長江干線不同區段航道承載力的評價體系及量化方法，認為在河流兼具多種功能時，航道建設應尋找各因素之間的互適性狀態，使航道承載力兼顧多目標協同發展。隨著三峽水庫的蓄水運用和兩湖地區長江-洞庭湖之間江湖關系的變化，荊南四口水系河網逐漸衰退[10-11]，水系結構逐步呈現簡化趨勢[12-13]，對區域航運發展也帶來了不利影響。

在“生態優先、綠色發展”的戰略導向下，為破解生態環境承載力與航運發展瓶頸的突出矛盾，鈕新強[14]提出了以荊漢新水道為主體的宜昌至武漢深水航道建設方案，有關單位[15-17]就工程功能定位、建設方案、綜合影響等方面開展了論證研究。荊漢新水道連接長江中游松滋口和簰洲灣，構建以荊漢新水道和長江干線為主軸、溝通區域水系的中游航運網絡，有利于提升黃金水道功能，保障航運安全，并提高區域水資源、水生態環境承載能力。針對長江中游湘鄂兩省航道發展問題，筆者分析了荊漢新水道實施情況下區域航道發展格局的變化與布局情況，以期為水資源綜合利用和區域航運發展提供有益參考。

1 研究范圍

荊漢新水道擬定線路以枝城、荊州、簰洲灣為控制節點，在湖北省荊州市觀音寺附近與長江相交，全長230 km。新水道上段枝城至荊州位于長江以南，長65 km，其中31 km利用松滋河及采穴河現有河道；下段荊州至簰洲灣位于長江以北，長165 km，其中95 km利用現有東荊河河道。荊漢新水道的實施，將形成以荊漢新水道和長江干線為主軸的雙通道運行態勢，縮短干線航道里程約260 km，形成航道尺度為8.0 m×90 m×1 000 m的萬噸級船舶常年航行的運輸通道。本文研究邊界以湖北、湖南兩省為主，荊漢新水道線路見圖1。

圖1 荊漢新水道

2 兩湖地區航道發展現狀

2.1 航道總體格局

湖北、湖南兩省河湖眾多、水網密布，內河航道發展條件優越。2020年，湖北、湖南兩省內河航道通航里程2.1萬km，占全國內河航道通航里程的16%。兩省除長江干線以外，漢江、江漢運河、湘江、沅水等均規劃有國家高等級航道。修編中的《全國內河航道與港口布局規劃》，擬增加松西-澧資航線為國家高等級航道，成為規劃“四縱”跨流域水運通道之一的漢湘桂通道的重要組成部分。其他主要通航河流可概括為江漢平原航道網和洞庭湖區域航道網。20世紀90年代開展的首次中國內河航道技術等級評定中，江漢平原航道網定級航道主要有通順河、東荊河、內荊河、田關渠、東干渠、西干渠等；洞庭湖區域定級航道主要有藕池河、南茅運河、虎渡河、松虎航線、松東河、采穴河、松西河、官垸河、澧水、澧湘航線等。

2.2 區域航道概況

2.2.1干線航道

長江中游宜昌至武漢長江大橋段航道全長612.5 km，直線距離280 km，彎曲系數2.2，枝城以下河道兩岸均筑有堤防。枯水期水流流速在1.0～1.7 m/s之間，洪水期在2.0～3.0 m/s，多年平均徑流量4 510億m3。沿程按水文泥沙和河床邊界條件可分為三大段，即宜昌至枝城段、枝城至城陵磯段、城陵磯至武漢段。

宜昌至武漢段主要礙航水道有蘆家河、枝江、江口、太平口、武橋等，除武橋水道外，主要分布在枝城至簰洲灣河段，也就是在荊漢新水道上下口之間。蘆家河、枝江、江口水道為卵石淺灘，其整治涉及到對上游水位的影響。其他礙航水道為砂質淺灘，受清水下泄影響，彎道段易發生切灘撇彎；在順直段心灘狹長且穩定性差，航槽不易穩定；在分汊段洲頭沖刷后退，分流區航道寬淺。目前，宜昌至荊州、荊州至城陵磯、城陵磯至武漢段航道維護水深分別達到3.5，3.8，4.2 m。

2.2.2支流航道

長江以北的江漢平原水網地區包括漢江、江漢運河、通順河、東荊河、內荊河、田關渠、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、松虎航線、松澧連線、南茅運河、澧水、沅水、資水、湘江等。主要通航河流航道條件見表1。

表1 長江中游主要支流航道條件

3 荊漢新水道實施對兩湖地區航道發展的影響

3.1 區域水運優勢的需求條件

當前，中國經濟進入高質量發展階段。湖南、湖北兩省位于內陸地區，內向型經濟結構特征明顯，外需對經濟增長的貢獻偏低，經濟增長的動力主要來自投資和消費。2020年，兩省對外貿易額達到9 169億元，占兩省GDP的10.8%，遠低于全國的31.7%(見表2)。雙循環新發展格局的加快構建，將對地緣經濟帶來巨大影響，給位于中國南北西東經濟大動脈上的核心節點省份打開發展的機遇之窗，為內陸開放型經濟高地加快形成創造了條件[18-19]。相比外貿依存度較高的地區，兩湖地區經濟發展將迎來更大的發展機遇，帶來運輸需求的快速增長。

表2 2020年區域經濟數據

考慮未來中國經濟發展態勢，總體判斷內河貨物運輸需求將持續平穩增長，長江仍是內河貨運量集中地區，并加快向支流延伸。根據預測，長江干線宜昌至武漢段2025年、2035年、2050年貨物通過量將分別達到4.0億，4.9億，5.2億t[20]。區域主要支流航道方面，預計漢江、澧水、沅水、資水等航道貨運量在2025年都將達到千萬噸以上；沅水、資水等在2035年將達到1億t左右的規模；松西河、東荊河等其他支流航道通過量也在百萬噸級，遠期將達到千萬噸級。

隨著運輸結構調整的深入推進及新發展格局的加快構建，必然要求強化區域航道在綜合交通中的主軸功能，進一步提高供給質量和效率，打通“大動脈”，破除“中梗阻”，暢通“微循環”，在補短板的基礎上與其他運輸方式更好地融合，形成內部高效暢聯、外部有機銜接的多層次高水平綜合交通網絡，提高綜合運輸效率，暢通國民經濟循環，促進區域協調發展。荊漢新水道的建設，為域內支流航道提等升級創造了條件，有利于形成干支銜接、河湖貫通、區域成網的航道服務體系，促進腹地綜合交通運輸體系完善。

3.2 航道尺度提升的基礎條件

長江中游江湖關系及上游來水來沙條件的變化是影響區域航道整治工程實施的重要因素。三峽工程運用后，荊江河段總體上呈現一致性的累積沖刷，輸沙量大幅減少，枯水河槽形態調整顯著，寬深比總體呈減小趨勢，河床趨于窄深，航道條件因河槽沖刷而整體趨好，為航道尺度提高創造了條件。經水深核查統計，宜昌至武漢段超過80%的水道枯水期航深超過4 m，通航潛力較大。相關研究表明[21-22]，1950年以來，荊江三口分流分沙量呈逐年減小的趨勢，2003～2019年與1981～2002年相比，三口分流量、分沙量分別減少30%和90%，同流量下三口分流比也存在顯著的遞減趨勢。隨著中游河道的沖刷，荊江河段中枯水位將進一步降低，三口分流入洞庭湖的泥沙大幅減少。因此，泥沙問題在區域水系綜合治理中的影響將逐步減小，有利于區域航道整治工程的實施。

根據湖北、湖南兩省的水運發展規劃，荊漢新水道沿線直接交叉的松西河、松虎航線、內荊河、東荊河及關聯的田關渠、江漢運河、澧水、松澧連線、南茅運河等均為區域骨干航道，是湖北省“兩橫一縱一網四支”內河航道布局規劃和湖南省“一江一湖四水”骨干航道總體布局方案的重要組成部分。荊漢新水道實施后，長江中游水運結構將發生較大變化，必須對現有的內河航道網絡布局進行調整，以適應高質量發展要求。

3.3 航道工程實施的技術條件

(1)長江干線宜昌至武漢段。宜昌至城陵磯段局部高灘崩退、洲灘沖刷萎縮、支汊發展等現象普遍，部分淺灘河段水流分散、深泓擺動頻繁。城陵磯至武漢段河道相對穩定，航道條件優于城陵磯以上河段。就工程建設的技術條件而言，通過航道整治與疏浚相結合，可將宜昌至武漢段航道尺度整體提高至4.5 m×200 m×1 050 m，城陵磯至武漢段可提高至5.0 m×200 m×1 050 m[23]。目前，正在開展長江干線宜昌至武漢4.5 m水深航道整治工程研究，未來宜昌至武漢段通過工程技術手段可實現4.5 m暢通。

(2)松西河。松西河是連接長江與洞庭湖、溝通湖北與湖南、聯系江漢平原與洞庭湖平原的水運通道。松西河河道條件較好，在技術上進一步提升航道尺度的難度不大，可成為荊漢新水道向南輻射的一條主要通道，實現多條高等級航道有效銜接。松西河沿線的跨河管線、橋梁等通航凈空高度為8～10 m，通航影響相對較小，進行適當改造后可滿足通航要求。

(3)松虎航線。松虎航線規劃為湖北、湖南兩省區域性重要航道。松虎航線河道在中洪水期總體呈窄深型，枯水期因進口斷流，航道條件較差。礙航原因主要為水深、航寬不足或彎曲半徑較小，采取一定工程措施后，能達到Ⅲ級航道標準要求；沿線跨河橋梁通航凈空高度為8～10 m，通航影響較小。

(4)松澧連線。松澧連線枯水期險灘礙航嚴重，通過工程措施可進一步提高航道等級。沿線跨河橋梁有一定礙航影響，如澧縣毛家岔大橋，通航凈高僅6.23 m，凈寬38 m，且與航道主流流向交角大于5°，難以滿足高等級航道通航要求。

(5)澧水。洞庭湖區澧縣、安鄉至茅草街航道建設工程基本完工，澧水津市以下河段航道基本達到Ⅲ級標準。澧水澧縣以下橋梁凈高小于10 m，但在設計最高通航水位時段年均礙航天數較少，通過采用高洪水位期限制通航、限制航速、增設助航示警標志及橋墩防護設施等措施，能達到Ⅲ級航道通航要求。

(6)內荊河。內荊河是江漢平原腹地水網區對外交流的主要水運通道，主要通航河段為張金至螺山段。習家口至張金段河道條件較差，河寬45～60 m，張金至螺山船閘段河寬70～150 m，通過疏浚可基本達到限制性Ⅲ級航道標準。沿線船閘、橋梁是航道升級的限制性因素，船閘、橋梁改造技術難度不大，在改造較為困難的鐵路橋、高速公路橋河段，采取限制通航措施后可基本滿足Ⅲ級航道通航要求。

(7)東荊河。荊漢新水道在新溝進入東荊河，東荊河澤口至新溝段航道成為連通漢江與荊漢新水道的捷徑航線。受漢江水位影響，東荊河枯水期進口流量很小甚至斷流，通航條件較差，上段澤口至新溝基本不通航。澤口至新溝段中高水位下河寬250～800 m，通過疏浚拓寬及部分裁彎取直后可達到Ⅱ級航道標準。沿線橋梁除漢宜鐵路橋外，改造難度不大，漢宜鐵路橋通航凈空尺度為9.5 m×58.0 m(凈高×凈寬)，采取限制通航措施可基本滿足Ⅱ級航道通航要求。目前，漢江襄陽鐵橋至河口段航道規劃為Ⅱ級。東荊河航道需與漢江的規劃相銜接，與長江中游的主流運輸船舶相適應，才能實現干支直達，提高運輸效益。東荊河航道升級后，可形成漢江-東荊河-荊漢新水道-長江高等級航道圈，成為推動湖北水運高質量發展的新內核，與漢江-江漢運河-長江高等級航道圈一起構成湖北省區域航道的雙環格局。

(8)田關渠。田關渠連通長湖與東荊河，兩端各有節制閘控制。田關渠自然條件較好，河道平順，中高水位下河寬80～130 m，礙航因素主要為水深不足和節制閘。南水北調引江濟漢工程配套建設有東荊河節制工程，引長湖水經田關渠補充東荊河水量，每年枯水期按照100 m3/s的流量向田關渠補水，田關渠水深不足的問題將得到較大改善。

(9)漢江。《湖北省內河航道規劃(2017～2030年)》提出：漢江河口至襄陽鐵橋508 km航道規劃為天然Ⅱ級、襄陽鐵橋至遼瓦235.8 km航道規劃為天然Ⅲ級、遼瓦至旬陽白家坡122.8 km航道規劃為天然Ⅳ級。漢江碾盤山至漢川段已按Ⅲ級航道標準完成整治，漢江河口段Ⅱ級航道已建成。碾盤山、雅口等樞紐建成后，漢江襄陽鐵橋以下航道將全線達到Ⅲ級及以上標準。

(10)江漢運河。江漢運河于2014年9月通航，與長江、漢江形成810 km高等級航道圈。進出口河段河床呈下降趨勢，工程實施多年后需采取“水位控制+補水”措施來確保通航保證率，遠期航道條件受限。從沿線跨河橋梁看，現狀8.5 m凈空高度條件下，采取限速等措施基本可確保船舶通航安全。目前，江漢運河運量穩定在500萬t左右，現有通航尺度基本滿足發展需求，但隨著漢江下游航道等級的提升，江漢運河運輸需求將較快增長，通過能力將趨于飽和。

(11)南茅運河。南茅運河規劃為Ⅳ級航道。礙航因素主要是茅草街船閘設計等級低(有效尺度78 m×8 m×2.5 m)、航道淤積嚴重、橋梁凈空不足等。通過規劃布置和改建沿河航運設施，可滿足發展需求，無復雜技術要求，施工難度不大，工程技術上可行。南茅運河航運建設工程完成后，將達到Ⅳ級航道標準。

3.4 航道治理的外部制約條件

在“生態優先、綠色發展”的理念引領下，航道工程建設的環境影響日益受到重視。《自然保護區條例》要求自然保護區核心區禁止人類活動。長江干線航道為天然河流，也是線性基礎設施，難以避讓后續劃定的自然保護區。宜昌至武漢段航運發展涉及多處自然保護區、種質資源保護區、水源保護區、重要濕地等(見表3)，航道整治工程實施與自然保護區管理要求存在一定沖突，部分航道項目推進困難，甚至難以實施，成為長江干線航道通航潛力發揮的制約性因素。

表3 長江干線宜昌至武漢段涉及的自然保護區

航道建設的生態影響可分為建設期影響、營運期影響及航道升級后泥沙回淤的影響[24]。荊漢新水道方案利用江漢平原河網密布、水系發達的優勢，建設松滋口至東荊河新灘口的人工新水道，線路避開長江干線保護區，與長江天然河道形成航運與生態互不干擾的雙通道格局，給長江天然河道生態減壓，建設綠色生態廊道，也避免了區域生態環境因素對工程實施的影響。同時，通過長江生態航道工程實踐技術的應用[25]，采用新型生態環保施工技術和材料結構，將有利于生境營造和環境修復，實現生態效益與社會效益的統一。

支流礙航險灘整治主要以疏浚、炸礁和修筑丁壩、順壩、潛壩為主。險灘整治對水環境的影響主要發生在施工期。疏浚、炸礁施工過程中，水下抓斗作業、爆破會造成局部水體擾動，增加水體中的懸浮物，影響施工區段水環境質量。丁壩、順壩、潛壩等整治建筑物施工期，施工工藝和材料本身對水環境的影響較小。通過跟蹤評價荊江航道整治工程等長江干線航道工程實施后的環境影響[26]，發現在確保工程穩定性和安全性的同時，重視工程建設對生態環境的影響，及航道建設與河流生態系統的關系，科學制定生態環境保護頂層設計、廣泛實施生態修復、全面進行生態監測，可以有效減緩、消除工程實施對環境的影響，水生生境和物種可以得到有效保護和修復。

4 兩湖地區航道布局優化

4.1 航道布局優化思路

根據區域水系網絡情況，立足區域航道資源、航道規劃建設條件，統籌考慮區域發展戰略、產業布局、城鎮布局、運輸需求、水資源綜合利用等因素，按照“強化通道、優化網絡、提等升級”的基本思路，對區域航道布局與等級提升進行優化調整，形成以長江干線、荊漢新水道為主骨架，區域高等級航道為骨干(1 000～2 000 t級)，區域一般航道為基礎(300～500 t級)，干支有效銜接，輻射洞庭湖水系、江漢平原及漢江中上游等地區的區域航道網絡。

(1)強化通道。著力解決區域干支銜接不暢、航道等級不高、尺度標準不一、輻射服務不強等問題。選取地位重要、需求較大、基礎具備的航道進行布局，以更好發揮水運的主通道作用。

(2)優化網絡。著力解決區域航道網絡及綜合運輸方式銜接不暢等問題，打通斷頭航道，實現區域航道順暢銜接、干支航道有效聯通、綜合交通立體暢聯，以更好發揮水運的主骨架作用。

(3)提等升級。統籌近期實際與長遠需求，納入提等升級的航道，按Ⅲ級及以上標準建設，打造千噸級以上高等級航道網絡，以更好發揮水運的主動脈作用。

4.2 航道布局優化方案

4.2.1總體布局

綜合考慮兩湖地區經濟發展新布局和長江經濟帶、洞庭湖生態經濟區建設要求，以及長江與洞庭湖江湖關系變化情況，從提升區域航運能力出發，突破航運瓶頸，打造干支銜接、通江達海的水運大通道，布局形成“兩主多線兩網”的長江中游高等級航道網(見圖2)。

圖2 湖南、湖北區域航道布局

“兩主”為兩條主通道，即長江中游航道和荊漢新水道，兩者共同成為長江水路運輸大通道的組成部分，形成雙通道水運物流格局。通過對新老水道的功能定位與綜合運用，打造經濟社會發展的資源通道和綠色發展的生態廊道。

“多線”由區域內漢江、東荊河、通順河、內荊河、田關渠、江漢運河、松西河、松澧連線、松虎航線、南茅運河、澧水、沅水、資水、湘江等支流航道組成，連接主通道，構成長江中游地區資源水網和生態廊道，服務區域運輸發展需求。

“兩網”即江漢平原基礎航道網、荊南四河水系基礎航道網，通過區域干支航道的銜接，形成標準統一、高效順暢的高等級航道網絡，提升水運對區域經濟協調發展的支撐能力。

4.2.2優化方案

綜合考慮發展需求、規劃布局、建設條件及外部影響等因素，長江中游地區部分航道尺度有進一步挖掘的潛力，中游干線航道和東荊河、內荊河、田關渠、松西河、松澧連線、澧水等支流航道標準可進一步提升，漢江、江漢運河、松虎航線、南茅運河等維持現有航道尺度，遠期視發展需要適時提等升級，詳見表4。

表4 受影響區域航道等級提升

5 有關建議

荊漢新水道是一項系統性工程，涉及到生態、航運、水利、供水等多個方面和湖北、湖南兩個省的經濟發展。就區域航道發展而言，建議后續還要針對工程實施開展深入研究。

(1)研究明確長江干線航道和荊漢新水道的功能定位。制訂科學合理的通航標準與運輸政策，引導適航船型進入荊漢新水道運輸，緩解中游航道船舶航行壓力，形成兩者相融相長、耦合共生的航運發展環境，避免因荊漢新水道的運行而導致長江干線中游航道航運功能的降低甚至偏廢。

(2)統籌兩省航道基礎設施建設發展。統籌考慮湖南湖北兩省經濟發展之間的關系，加強兩省溝通交流，搭建有效的協調合作機制；強化省際航道規劃銜接與標準統一，共同編制區域航道發展規劃；結合洞庭湖綜合治理、江漢平原航道水網聯通工程和荊南四河航運發展規劃[27]，強化支流航道建設，以荊漢新水道、長江干線等主通道建設帶動地區支流航道發展，加快形成干支銜接、區域成網的高等級航道網絡。

(3)研究荊漢新水道上下游銜接段的治理問題。充分論證宜昌至枝城、簰洲灣至武漢河段河勢演變規律，加強航道尺度研究，實施有效治理措施，實現上下游銜接段與荊漢新水道通航標準的統一匹配。

(4)研究交叉樞紐的通航問題。荊漢新水道與多條通航河流交叉，為保障航道暢通，將建設必要的交叉樞紐與通航建筑物。建議加強交叉樞紐通航尺度研究，關注交叉樞紐水位控制方案，開展分流河段河勢演變分析并提出對策，降低對原河道通航條件的影響。同時要考慮荊漢新水道與長江干支流交匯水域的通航安全問題[28]。

(5)研究岳陽港相關航道發展問題。工程實施使長江6 m水深航道繞過湖南省唯一直接與長江對接的岳陽港。針對這一問題，建議深入開展長江中游岳陽至武漢段航道擴能研究，謀劃岳陽港與荊漢新水道直接聯系通道建設等問題，使荊漢新水道實施能更好地服務湖南省區域經濟發展。