劉 筠，劉 欣

（1.黃河水利委員會(huì)規(guī)劃計(jì)劃局，450003，鄭州；2.河南黃河勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，450003，鄭州）

黃河航運(yùn)問(wèn)題討論由來(lái)已久。早在1958年，黃河水利委員會(huì)就提出自三門(mén)峽以下通過(guò)水利樞紐和河道整治實(shí)現(xiàn)下游通航。此后黃河航運(yùn)開(kāi)發(fā)的可行性和必要性受到了不同領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注。如從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度，安樹(shù)偉分析了新中國(guó)成立后黃河中游航運(yùn)未能發(fā)展的原因，更多學(xué)者則是從地域出發(fā)，探討了黃河各段航運(yùn)開(kāi)發(fā)前景。河南黃河為典型游蕩河流，目前缺乏該段根據(jù)航道開(kāi)發(fā)進(jìn)行的研究。

河南黃河位于黃河下游黃淮平原之上，天然的河道比降和寬闊的灘區(qū)等條件，以及小浪底水利樞紐運(yùn)用后較為穩(wěn)定的來(lái)水保證，為河道作為航道提供了良好的客觀(guān)條件。如何通過(guò)有效的治理使河道有一個(gè)穩(wěn)定的主槽和適宜通航的水深是河南黃河通航問(wèn)題長(zhǎng)期值得探討研究的問(wèn)題。

一、人民治黃以來(lái)黃河下游航運(yùn)開(kāi)發(fā)

人民治黃以來(lái)，1955年黃河綜合規(guī)劃中已提出將鄭州桃花峪、山東東阿位山、濟(jì)南濼口水利樞紐列入下游治理開(kāi)發(fā)的3個(gè)梯級(jí)規(guī)劃。1957年以后，在當(dāng)時(shí)的條件下認(rèn)為，三門(mén)峽水庫(kù)攔洪蓄水，黃河洪水將大部分得到控制，下游大量來(lái)沙的局面將大為改變。下游河道可能下切，河水位將會(huì)降低，為滿(mǎn)足黃河沿岸灌溉、航運(yùn)及向北京、天津送水要求，對(duì)下游引水樞紐重新進(jìn)行了規(guī)劃。除原規(guī)劃的花園口、位山、濼口3座樞紐外，又補(bǔ)充規(guī)劃了東壩頭、彭樓、王旺莊3座樞紐，共6級(jí)壅水樞紐工程。

1958年編制的《黃河下游綜合利用規(guī)劃》提出了逐步渠化黃河河道，發(fā)展平原河網(wǎng)，開(kāi)辟引漢濟(jì)黃工程，使黃河、長(zhǎng)江、淮河、海河四大水系相連，河海相通。河水、雨水、地下水綜合利用，取得灌溉、航運(yùn)、發(fā)電、水產(chǎn)、城市用水及綠化等綜合效益，促進(jìn)工農(nóng)業(yè)更大的發(fā)展。并在此規(guī)劃思路指導(dǎo)下，為適應(yīng)黃河下游兩岸發(fā)展引黃灌溉對(duì)保證水量、河道壅水的要求，花園口、位山、濼口、王旺莊等樞紐工程迅速上馬。然而，由于對(duì)黃河特殊的來(lái)水來(lái)沙情況考慮不足，1963年7月破除了花園口樞紐，10月破除了位山樞紐。此后，發(fā)展黃河下游航運(yùn)的思路基本被擱置，在黃河下游的河道整治中，也少有提及航道的治理。

1998年以來(lái)，國(guó)家加大了黃河下游防洪工程投資力度，全面開(kāi)展了堤防加高加固及河道整治工程。黃河下游來(lái)水來(lái)沙的特殊性以及黃河下游河道的實(shí)際情況，黃河下游通航問(wèn)題鮮有涉及。

二、河南黃河河道特點(diǎn)及開(kāi)展航運(yùn)的問(wèn)題

河南黃河位于黃河下游上段，桃花峪以下河段河道比降1.5/10 000～2.0/10 000，平均流速多在1～2 m/s。由于河南黃河寬淺散亂的游蕩特性，河段內(nèi)難以形成穩(wěn)定的主槽和水深。因此，多年來(lái)主河道內(nèi)只能通行很小的船只，不具備真正通航的意義。

1.河南黃河河道特點(diǎn)

河南黃河設(shè)防河段自洛陽(yáng)市孟津縣白鶴鎮(zhèn)至濮陽(yáng)市臺(tái)前縣張莊村，總長(zhǎng)464km。其中京廣鐵路橋至東壩頭，河段長(zhǎng)131km，是典型的游蕩性河道，主流擺動(dòng)頻繁，河段內(nèi)左岸的原陽(yáng)、封丘有大量的灘地，灘區(qū)面積廣闊且連續(xù)。該河段河道寬淺，兩岸堤距5.5～12.7 km，河槽寬1.5～3.2 km，縱比降約1/5 000～1/5 500。

東壩頭至高村河段，是1855年銅瓦廂決口以后形成的河道，長(zhǎng)約70 km。兩岸堤距5～20 km，河槽寬2～2.5 km，縱比降約1/5500～1/6 000。主槽兩岸灘唇高，堤根洼，沿左岸堤防有天然文巖渠貫穿整個(gè)灘區(qū)。

高村至臺(tái)前張莊河段，長(zhǎng)165 km。該河段也是1855年銅瓦廂決口改道后形成。兩岸堤距4～8.5km，河槽寬1～2 km，縱比降約1/6 000～1/7 000。河段內(nèi)左岸濮陽(yáng)縣、范縣、臺(tái)前縣境內(nèi)均有大面積的灘地存在。該河段河道形態(tài)介于游蕩型和彎曲型之間，主槽明顯，水流一般歸于主槽。

總體看來(lái)，經(jīng)過(guò)多年的河道整治，河南黃河河道主流已經(jīng)較好地被控制在控導(dǎo)工程范圍之內(nèi)，灘區(qū)得到了有效的保護(hù)，主流脫離控導(dǎo)工程控制而直接發(fā)生流路大的改變致使灘槽大幅度易位的概率大大減小。

2.開(kāi)展航運(yùn)的問(wèn)題

以往，黃河下游也開(kāi)展了航道通行有關(guān)方面的研究。然而，由于黃河下游特殊的來(lái)水來(lái)沙情況、河道特點(diǎn)及治理遇到的諸多問(wèn)題，航運(yùn)問(wèn)題一直未能找到合理的解決途徑。主要問(wèn)題如下。

一是河道游蕩特點(diǎn)。黃河下游，尤其是河南段京廣鐵路橋至東壩頭之間，是典型的游蕩性河段。河段內(nèi)河道寬淺散亂，主流擺幅很大。由于主流寬淺散亂，不能集中在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的主槽中，在枯水期，部分河道斷面寬度超過(guò)2 km，平均水深不足0.5 m，沒(méi)有連續(xù)穩(wěn)定的主槽，也不具備通航要求的穩(wěn)定水深。同時(shí)，主流的來(lái)回?cái)[動(dòng)，主槽不斷變化，通航需要的航線(xiàn)不規(guī)順和不固定，也難以滿(mǎn)足通航要求。

二是國(guó)家投資有限。以往因國(guó)家財(cái)力有限，黃河下游的關(guān)注點(diǎn)主要在于防洪安全。工程建設(shè)主要以確保黃河下游的防洪安全為重點(diǎn)，采取的主要措施為堤防加高加固和河道整治。黃河下游的河道整治采取微彎型河道整治方案，僅在河道的凹岸修建工程以控制主流的擺幅，使河道的主流擺動(dòng)范圍限制在工程的控制范圍之內(nèi)。這種措施達(dá)到了在較少投入的情況下實(shí)現(xiàn)較好防洪效益的目的，但該種治理只控制了主流的擺動(dòng)幅度，而沒(méi)有對(duì)黃河下游河道主槽的深度加以控制，這也使得下游的航道建設(shè)難以實(shí)現(xiàn)。

三是黃河下游泥沙問(wèn)題。泥沙一直是下游難以通航最大的障礙，而不協(xié)調(diào)的水沙關(guān)系更是其中的關(guān)鍵制約因素。據(jù)1950年7月～2000年6月實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，進(jìn)入黃河下游（三黑武）的多年平均水量、沙量分別為407.1億m3、12.04億t。20世紀(jì)80年代中后期以來(lái)，進(jìn)入下游水沙量減少，1986年7月～2000年6月三黑武年平均水沙量分別為275.0億m3、7.71億t，僅占長(zhǎng)系列的67.6%和64.0%。小浪底水庫(kù)蓄水運(yùn)用后，由于小浪底水庫(kù)的攔沙作用，進(jìn)入下游的沙量大幅減小，2000年7月～2013年6月進(jìn)入下游（小黑武）年平均水沙量分別為262.1億m3、0.66億t，僅為長(zhǎng)系列的64.4%和5.5%。進(jìn)入黃河下游的泥沙雖呈減少趨勢(shì)，但黃河下游的來(lái)沙總量和水沙不平衡的問(wèn)題仍然十分突出。而水沙不平衡直接影響了河勢(shì)的穩(wěn)定與否。河勢(shì)穩(wěn)定問(wèn)題不得到解決，通航的問(wèn)題就很難被提及。

四是治河技術(shù)和理念的限制。首先是治河技術(shù)的限制。要實(shí)現(xiàn)大洪水不阻礙行洪，中、小水期間又能發(fā)揮穩(wěn)定的控導(dǎo)河勢(shì)作用，工程自身安全又有保證的目標(biāo)，在黃河下游特殊河道地質(zhì)條件下，治河初期是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，最先開(kāi)始建設(shè)的工程，一直采取的是土石圬工結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)型式的工程是通過(guò)不斷的搶險(xiǎn)以達(dá)到工程自身安全和治理目的，在這種技術(shù)下實(shí)施的工程難以一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)河道主槽的良好控制，其次是治河理念。由于黃河下游的游蕩特點(diǎn)，人們更為關(guān)注的是從防洪安全考慮河勢(shì)的控制和對(duì)河勢(shì)不斷變化的洪水造成影響的減災(zāi)，因此，在不能很好解決防洪問(wèn)題的情況下，對(duì)河道能否通航的關(guān)注度自然不夠。

三、航道開(kāi)發(fā)需具備的條件

1.一定的水深和寬度

航道必須有一定的水深。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)于不同航道等級(jí)的水深有明確的要求。在水深要求2.0～2.4 m，最小寬度在60 m以上，選擇合適的船舶就可以實(shí)現(xiàn)雙向通航駁船1 000 t，達(dá)到Ⅲ級(jí)航道的要求。在水深要求1.3～1.6 m，最小寬度在40 m以上，選擇合適的船舶就可以實(shí)現(xiàn)雙向通航駁船300 t，達(dá)到Ⅴ級(jí)航道的要求。

2.足夠的來(lái)水

對(duì)天然河道來(lái)說(shuō)，在一定的河床比降、河寬下，必須保證有足夠的來(lái)水才能維持一定的水深。對(duì)人工渠道來(lái)說(shuō)，同樣也需要一定的流量來(lái)維持一定的水深。

對(duì)平原地區(qū)來(lái)說(shuō)，河流或者人工渠道一般河道比降很小，因此，可以通過(guò)節(jié)制閘來(lái)控制水位，可以實(shí)現(xiàn)較小的來(lái)水流量下維持一般航道所需要的水深。

四、河南黃河航道的方案設(shè)計(jì)

河南黃河經(jīng)過(guò)多年的系統(tǒng)治理，兩岸堤防得到了很好的加高加固，已基本實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪水下防洪保護(hù)區(qū)的安全。同時(shí)，開(kāi)展了系統(tǒng)的河道整治，主流已基本被控制在控導(dǎo)工程范圍之內(nèi)，兩岸灘地也基本不受主流直接沖刷影響。

黃河下游通航最大的問(wèn)題在于沒(méi)有穩(wěn)定的主槽和難以形成足夠穩(wěn)定的水深，然而，黃河下游相對(duì)其他河流具備寬闊的灘區(qū)，在河道主流被有效控制的情況下，灘區(qū)安全得到很好的保障?；诖耍浞掷脼﹨^(qū)現(xiàn)有的自然條件和黃河主河道穩(wěn)定的水源來(lái)實(shí)現(xiàn)黃河下游通航是一個(gè)值得探討的思路。

1.航道流路的可選方案

根據(jù)河南黃河的河道、灘區(qū)以及黃河下游引水工程、渠系以及流域內(nèi)天然河流分布狀況，選定航道總體布局“三段四組合”方案，具體如下。

從老田庵工程起，沿幸福干渠（擴(kuò)寬、挖深）至大宮，至此出堤沿紅旗干渠（擴(kuò)寬、挖深）至天然渠至天然文巖渠，順天然文巖渠（挖深）至渠村，再經(jīng)濮清南干渠（擴(kuò)寬、挖深）至金堤河，順金堤河（挖深）至張莊閘進(jìn)入黃河，逆流經(jīng)黃河干流（河段采取對(duì)口丁壩雙岸整治）至東平湖。其中，大宮以下也可繼續(xù)在灘上開(kāi)挖航道至曹崗，經(jīng)曹崗險(xiǎn)工前河段（對(duì)口丁壩雙岸整治）進(jìn)入灘地繼續(xù)開(kāi)挖運(yùn)河至禪房，順貫孟堤至天然文巖渠。渠村以下也可直接改造黃河干流（對(duì)口丁壩雙岸整治）順現(xiàn)行河道至東平湖。

2.方案可行性需具備的自然地理?xiàng)l件

大宮以上河段的航道（見(jiàn)圖1）。一是有可以利用的灘地和較好的地形條件。大宮以上可以充分利用現(xiàn)已存在的幸福干渠或者基本沿幸福干渠方向新開(kāi)挖航道。該河段灘地順河道方向縱比降在1/4 500～1/6 000，且地勢(shì)平坦，便于開(kāi)挖和通行。灘區(qū)內(nèi)雖村莊較多，但仍可以通過(guò)合適的選線(xiàn)避開(kāi)。同時(shí)，隨著河南黃河灘區(qū)移民搬遷的實(shí)施，灘區(qū)也會(huì)形成更為集中連片的土地，更有利于航道的布置，開(kāi)挖的土方可大量用于避水村臺(tái)的建設(shè)。二是下游河道逐步穩(wěn)定。以往，黃河下游的航運(yùn)難以發(fā)展，最為主要的原因在于河勢(shì)不穩(wěn)。近年，隨著黃河下游河道整治工程的不斷建設(shè)，主流擺動(dòng)范圍明顯減小，灘區(qū)的安全得到了很好保障，主流很難直接沖刷灘地。隨著主河槽的逐步穩(wěn)定，灘區(qū)防洪安全的提高，客觀(guān)上為灘區(qū)的開(kāi)發(fā)提供了保證，這也為灘區(qū)修建航道后自身的安全提供了保證。三是有很好的水源優(yōu)勢(shì)。幸福干渠有多個(gè)取水口通向黃河主河道，因此，可以利用不同的取水口為航道補(bǔ)充水源，便于為航道提供足夠的水力條件。

大宮至渠村河段的航道（見(jiàn)圖2）。大宮至渠村可以有兩個(gè)流路可以選擇。一是利用紅旗干渠經(jīng)文巖渠至天然文巖渠至渠村前。紅旗總干渠設(shè)計(jì)河底寬16 m，河道縱比降1/5 000。天然文巖渠設(shè)計(jì)比降1/20 000,實(shí)際河道比降1/28 000，河寬一般在180 m。因此，通過(guò)適當(dāng)加寬挖深改造可以滿(mǎn)足通航要求。二是對(duì)曹崗險(xiǎn)工前主河道進(jìn)行對(duì)口丁壩雙岸整治，局部河段滿(mǎn)足通航要求，經(jīng)曹崗險(xiǎn)工前河段后順堤防在灘區(qū)開(kāi)挖航道，然后順貫孟堤開(kāi)挖航道進(jìn)入天然文巖渠后至渠村。目前，通過(guò)技術(shù)手段可以實(shí)現(xiàn)黃河下游局部河段的河勢(shì)穩(wěn)定并維持一定的通航水深。因此，該路線(xiàn)也可以實(shí)現(xiàn)大宮至渠村的通航。

圖1 老田庵工程至大宮河段航道線(xiàn)路

圖2 大宮至渠村航道線(xiàn)路

渠村以下河段的航道（見(jiàn)圖3）。渠村以下，一是通過(guò)濮清南總干渠至金堤河，順金堤河至張莊閘進(jìn)入黃河后，通過(guò)黃河干流經(jīng)對(duì)口丁壩整治后進(jìn)入東平湖；二是渠村以下直接進(jìn)行雙岸整治順主河道至東平湖。濮清南干渠河道比降為1/6 000，現(xiàn)狀渠道寬31 m。金堤河流域地勢(shì)西南高、東北低。其中，五爺廟至高堤口，河段長(zhǎng)50.1 km，河槽斷面寬度75～105 m，河道比降1/11 000；高堤口至古城，河段長(zhǎng)31.8 km，河段河道寬闊，灘地寬度達(dá)500~1 000 m，河槽斷面寬度75 m，河道比降1/9 356；古城至張莊（入黃口），河段長(zhǎng)49.0 km（其中河南境內(nèi)長(zhǎng)12.0 km，山東境內(nèi)長(zhǎng)37.0 km），河槽底寬65～90 m，梁廟至張莊閘河槽底寬10～65 m，河道比降1/16 480。

渠村至張莊閘之間的黃河干流，該河段長(zhǎng)165 km，屬于游蕩性向彎曲過(guò)渡的河段，兩岸堤距4～8.5 km，河槽寬1～2 km，縱比降0.148‰。該河段河勢(shì)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)河道整治后流路已較為穩(wěn)定，通過(guò)進(jìn)一步適當(dāng)整治也可以滿(mǎn)足通航要求。

3.方案可行性具備的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件

黃河水運(yùn)能夠帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)落后的地區(qū)脫貧致富。隨著資源市場(chǎng)的升溫，東部地區(qū)對(duì)西部資源的依賴(lài)逐漸增加，煤炭資源的“北煤南運(yùn)、西煤東調(diào)”需求強(qiáng)烈。然而運(yùn)輸能力供需矛盾不斷增大。以山西為例，大量的煤需要通過(guò)鐵路或者公路運(yùn)輸，水運(yùn)的建設(shè)可以為運(yùn)輸壓力降溫。相對(duì)來(lái)說(shuō)，水運(yùn)運(yùn)力比鐵路和公路都要大，而運(yùn)輸成本一般只有鐵路運(yùn)輸?shù)?/2，公路運(yùn)輸?shù)?/3。因此，打通河南黃河的航運(yùn)通道，使之與京杭運(yùn)河相連，并進(jìn)一步上延至小浪底與上游航道相連，可以很好地解決晉煤外運(yùn)的問(wèn)題。

圖3 渠村至張莊閘航道線(xiàn)路

規(guī)劃的航道連接了鄭州、新鄉(xiāng)的平原新區(qū)、長(zhǎng)垣、濮陽(yáng)、范縣、臺(tái)前。一是進(jìn)一步優(yōu)化了經(jīng)濟(jì)實(shí)力較好的鄭州、新鄉(xiāng)的平原新區(qū)、長(zhǎng)垣的貨運(yùn)通道；二是連接了處于貧困的范縣、臺(tái)前，為這些地區(qū)的全面脫貧提供了很好的設(shè)施基礎(chǔ)；三是充分利用黃河水資源，帶動(dòng)航道沿線(xiàn)城鎮(zhèn)發(fā)展。

4.泥沙問(wèn)題的處理

泥沙問(wèn)題一直以來(lái)是黃河下游難以通航的關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)于泥沙，主要是航道建設(shè)過(guò)程中開(kāi)挖的土方以及運(yùn)行期間的黃河水進(jìn)入航道帶來(lái)的泥沙。

河南黃河灘區(qū)仍居住有大量人口，為解決灘區(qū)群眾的防洪安全問(wèn)題，一個(gè)重要的措施就是修建避水村臺(tái)。而避水村臺(tái)正是利用黃河下游的泥沙而建。因此，對(duì)于航道建設(shè)和運(yùn)行中的泥沙，可以進(jìn)一步結(jié)合村臺(tái)建設(shè)來(lái)處理泥沙。通過(guò)合理的規(guī)劃，可以很好地解決航道運(yùn)行的泥沙問(wèn)題，也大大降低了避水村臺(tái)建設(shè)的成本，達(dá)到雙贏的目的。

5.航道運(yùn)行的來(lái)水保證

小浪底水庫(kù)運(yùn)用后，下游的來(lái)水流量得以較好的穩(wěn)定，很好地保證了黃河下游兩岸的供水、下游河道的基流及生態(tài)需求。

航道開(kāi)發(fā)利用的水量，仍在黃河下游河道范圍之內(nèi)，即使是紅旗干渠、天然文巖渠、濮清南干渠以及金堤河在航道范圍之內(nèi)的區(qū)域，仍通過(guò)航道最后進(jìn)入黃河干流。

五、結(jié)論和建議

河南黃河的通航事關(guān)黃河下游防洪和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此，本文提出了河南黃河航道“三段四組合”線(xiàn)路方案和具體工程措施。下階段應(yīng)結(jié)合黃河高質(zhì)量發(fā)展及該方案思路，適時(shí)開(kāi)展黃河下游航運(yùn)開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目的前期工作，加大科技研究，在滿(mǎn)足防洪要求的前提下，走科技興航的道路。認(rèn)真解決航運(yùn)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，包括游蕩性河段航道對(duì)下游防洪的影響研究、航道開(kāi)發(fā)需要的河道條件及水沙條件研究，進(jìn)行船舶、船隊(duì)的試驗(yàn)性研究，尋求適應(yīng)黃河特點(diǎn)的船型、機(jī)型和合理的營(yíng)運(yùn)方式等。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合區(qū)域交通運(yùn)輸網(wǎng)的布局規(guī)劃，對(duì)河南黃河近期客貨運(yùn)量作進(jìn)一步的分析測(cè)算，以及航運(yùn)建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益的分析論證。