邝晓璐

摘要：进入“十四五”阶段，在交通强国战略部署下，为贯彻国家供给侧结构性改革和广东省补齐软硬基础设施短板政策，广东省内河航运发展迎来重大机遇，山区水运发展将迎来新的局面。然而，随着航道扩能升级工程的稳步推进，山区航道在提升航道等级的建设中面临着诸多问题，如桥梁通航标准、船闸通过能力、单向通航管理调度等。结合航道实例，通过对河段通航环境适应性、桥区通航环境、单向通航管理等进行分析，系统摸排现行船闸、桥梁、航道整治工程方案在全部实施后的航道通过能力，评估通航的适宜性及风险，进一步提出改善措施建议，从而提升航道通航适应能力。

关键词：山区航道;急弯段;通航环境;措施

山区河流狭窄，平面形态较平原河流更为复杂，两岸常有岩嘴和乱石堆深入河中，形成卡口、急弯和汊道，河道崎岖曲折，岸线凹凸不平，航槽弯窄，沿线两岸植被较好，多为沙卵石和石质河床滩多流急，洪水传播时间快。由于山区航道水运发展较为落后，受区域航道等级的局限，航道通过能力较小，在提升航道等级时，可进行通航环境适应性分析研究，本文以韶关市武江航道为例，该航道从Ⅵ级提升至Ⅲ级，对范围内的长安枢纽、厢廊弯道、武广客运专线武江特大桥进行分析，研究结论可为内河山区高等级航道建设提供借鉴。

通航环境分析

1.1长安枢纽以上河段正常蓄水位时回水长度9.45km，平面走向上总体较为弯曲，特别是靠近长安枢纽处形成急弯，沿程宽窄变化较大，枢纽上游局部形成洲滩密布的宽浅河段，除采砂活动、坝下冲刷等人類活动影响外，天然情况下研究河段总体上河床较为稳定，少有剧烈冲淤。该枢纽位于一个S型大弯道中下部，若船闸与枢纽主体相邻布置，则船闸上、下引航道将形成较大曲率的弯道，易于出现不利流态，通航条件差。新建千吨级船闸应切长安枢纽南侧凸岸而过，部分解决河势带来的不利因素，大大减小船闸上、下游引航道的弯曲程度。由于 1000t 级船闸尺度相对较大，且受枢纽河段原有河势的限制，船闸基本都需要在枢纽左岸、右岸进行开挖;再加上尽量考虑减少拆迁量、开挖难度等因素，船闸上游、下游引航道往往与河道存在夹角，在较大流量条件下引航道横向流速可能超标。通过河道开挖疏浚、隔离堤、潜坝等工程措施来控制、引导枢纽上、下游的主流方向，减小船闸引航道口门区的横向流速分量，可将各枢纽的最高通航流量提升至1200m³/s以上。

1.2武江厢廊弯道段河道急弯且河面较为狭窄，弯顶航道转向角约150°。对于急弯河段，由于其特殊的河势条件及流速分布特征，船舶航行通过时操纵难度加大、航迹带宽度增加，所要求的航道水流条件及航道尺度也不同于一般的直线段航道，整治难度相对较大。厢廊弯道在整治前同时存在纵向流速与横向流速过高的问题，影响船舶上行及双向通航时的会船安全。急弯段整治可对左右岸存在的挑流凸嘴和礁石进行清理，平顺岸线，利用物理模型试验进行通航流量选取。由于山区航道左右岸多为农用地，不乏存在永久基本农田。在选择单向或双向通航的时候，可综合船舶通过能力、工程量以及用地情况进行选择。

1.3武广客运专线武江特大桥桥区河段河宽水浅，左侧为大片浅滩，现场观测，目前设一个通航孔通航。跨河主桥为（40+64+40）m 预应力混凝土连续梁，不满足《内河通航标准》（GB50139-2014）设计最高通航水位按10年一遇洪水，通航净高10m，双向通航净宽110要求。根据前期船模试验结论，武广客运专线武江特大桥桥区在最高安全通航流量1200m³/s下，满足规范10m净高通航要求，但净宽不能满足双向110m通航要求。但是，目前山区航道跨河桥梁大部分难以满足规范要求，需要进行拆除重建。然而，类似韶关市桥梁众多的山区城市不在少数，桥梁征拆量大，对交通组织有较大影响。因此，在开展山区航道扩能升级时，按照规范采用洪水频率确定设计最高通航水位，往往航道急弯段，桥区通航水流条件难以满足规范要求。综合考虑山区河流最高通航水位高且历时段的特性，以及流域代表船型和库区日均水位，建议采取高水保证率（或历时率）法复核桥梁通航尺度。

2.单向通航管理

为了保障船舶通航安全，山区航道急弯段及部分桥区航段不得不采取单向通航管理。为解决这些航段中双向船舶交会的问题，应在单向通航航段上、下游分别设置锚地，使得上行、下行船舶交替通过。锚地数量应基于船舶平均到达率，得出的理论等待时间内能保证到达船舶停靠（保证率大于95%）。联合调度措施是当前高效、智能的管控措施。目前的单向航道通过时间计算基于最高通航流量下的运行工况，考虑到平时大部分时间河道流量较小，船舶应能以更快速度通过单向航道航段，若考虑船闸、锚地与单向航道的联合调度管理，由于船闸为通过瓶颈，在调度上保障其自身通过能力最大化即可，而锚地、单向航道通过接收船闸出闸船队信息来作出相应调度准备。在信息化水平不高时，单向航道及其上下游锚地及时共享单向航道是否被占用、船队航向等基本信息即可，在此基础上制定各种情况下的到达船舶通过、停泊方案。远期的联合调度管理可通过船舶交通管理系统来实时进行，监控单向航道内部与邻近船舶的航速、位置，在航道被占用时通知、引导趋近的船舶在锚地停泊，并在航道可用时通知、引导锚地船舶尽快通过单向航道。

3.航道等级提升后的通过能力

航道扩能升级后，航道主要航段的通过能力远超过未来水运量需求的预测值。同时由于高等级航道的建成，实际通航情况应更接近于自由通航方式，不需采用单艘通航方式，如厢廊弯道与桥区等瓶颈航段即使单向通航，其通过能力也不存在太大问题。总体而言船闸通过能力比航道更低，即整个航道扩能升级工程建成后，工程整体的通过能力主要受船闸制约。近期过闸船型更接近于现状船型，此时通过能力若考虑实际运载量可满足货运量需求，船型不变则远期运力可能紧张;随着船型标准化的推进，远期过闸船型若更接近标准规范中代表船型，此时船闸通过能力随之提高，也可满足货运量需求。

4.山区航道信息化建设

目前对通航环境适应性的分析基于一些假设条件，不同条件对分析结果有较大影响。而信息化建设对航道的全方位覆盖与数字化有利于管理部门获得第一手信息，提高了管理部门的掌控能力，从而非常有利于未来的改进与对新形势的适应性。如船闸调度系统、船舶交通管理系统对来往船舶的统计形成完善的数据库，可方便地做出全局性统计、发现缺陷与解决问题，以及更新对未来发展趋势的预测。 此外，信息化建设也是应急管理的有力工具，各种监控、通信措施可使管理部门第一时间做出反应，提高航道建筑物与设施的损毁维修、水上搜救等职能的执行效率等。因此，建议近期可着重于船闸过闸、单向航道、锚地、桥区等敏感航段及不利水文气象条件下的信息化管理，然后循序渐进地建立沿线船闸完整的联合调度系统、覆盖河段的船舶交通管理系统等。

5.结语

在山区航道高等级建设中，综合考虑下一阶段及船舶大型化、标准化的发展趋势，可建立符合山区航道特性的通航标准，对山区航道建设给予一定的政策支持。同时信息化建设水平也要跟上高等级航道建设步伐，在有条件的情况下，也可考虑开展山区航道交通仿真模拟等研究工作，有利于从微观尺度上进一步了解不同航段船舶的通过能力与通航情况等，从而为未来基于信息系统的航道通航精细化管理奠定基础，提高决策能力。

参考文献：

[1]《北江航道扩能升级上延工程塘头枢纽船闸整体定床物理模型研究 （包含武江武广桥区及厢廊弯道河工模型研究内容）》，交通运输部天津水运工程科学研究所，2018年7月

[2]《北江上延（武江长来至桂头段）长安枢纽模型试验报告》（西科水运咨询中心，2020年1月）