南水北調東線工程對通航安全的影響及對策
海事
作者：張家華 吳傳站
【摘 要】 為保障南水北調這一國家重要戰略建設工程的順利實施，實現航運和調水功能的充分發揮，從縱向水流、橫向水流、水位差、泥沙、航行習慣、雙向水流、超限船舶增加等7個方麵分析南水北調東線工程實施對通航安全的影響，並有針對性地從政策方麵、工程方麵、管理方麵和防汙染方麵提出對策建議，以最大限度地減小南水北調東線工程對船舶航行安全的影響，提高船舶航行安全性和通暢性。
【關鍵詞】 南水北調；通航安全；京杭運河；雙向水流
0 引 言
南水北調是解決我國北方地區水資源嚴重短缺問題的一項重要戰略舉措，也是關係到我國經濟社會可持續發展的重大基礎設施工程。東線工程是南水北調總體布局中的重要組成部分，規劃從江蘇省揚州市三江營的長江幹流引水，利用京杭大運河以及與其平行的河道輸水，連通洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖等作為調蓄水庫，共設13個梯級泵站逐級提水。進入東線平湖後，分水兩路，一路向北穿黃河後自流到天津；一路向東自流經新辟的膠東輸水幹線接引黃濟青渠道，向山東半島供水。南水北調東線工程的實施對沿線地區航運的影響是雙重的，補水為通航水位提供了一定的有利條件，但調水亦在很大程度上改變了各梯級河道的水情，提高了水位，增大了流速，惡化了局部流態，對航運設施和船舶航行安全均產生重大影響。
1 南水北調東線工程對通航安全的影響
通過對南水北調東線工程的特點進行分析，以京杭運河蘇北段為例，歸納對通航安全可能造成的影響，主要體現在以下7個方麵。
1.1 縱向水流影響
南水北調輸水對京杭運河徐揚段影響較大的區間為鄰近江都站的邵伯至淮安船閘段（計113 km）和航道較為狹窄的淮泗段（計32.5 km），以及宿遷至泗陽船閘段（計59 km）。當江都站輸水流量為400 m3/s時，邵伯至淮安船閘段有近65 km航道縱向流速超過1.0 m/s；淮泗段32.5 km航道由於航道斷麵較小，在水位標高11.0 m時，航道斷麵平均麵積約為330 m2，而宿遷至泗陽船閘59 km航道現有斷麵平均麵積約500 m2，縱向流速將會超過1.0 m/s。調水時所產生的縱向水流將給過往船舶的航行安全帶來一定的影響。
1.2 橫向水流影響
南水北調工程各引水梯級（江都梯級除外）的取排水引河中心線與蘇北運河航道中心線均呈一定的夾角，一般在30?左右４使航道內縱向流速控製裕?0 m/s（設計允許值），引河與運河航道交會處的橫向流速最大可達到0.5 m/s，按目前最小夾角20?叫計算Ｓ與運河航道交會處的橫向流速仍達擔?34 m/s，超過航道設計允許的橫向流速0.3 m/s。這勢必對過往船舶的航行安全構成一定威脅。
1.3 水位差影響
盡管規劃的最高輸水水位都沒有超過船閘的設計最高通航水位，但由於部分船閘建設年代久遠，安全標準偏低，因此在新的水情下，結構的穩定和使用的安全就會出現問題。例如，江都站至南運西閘段現狀常水位在6.5 m左右，東線工程實施後，該段部分時間水位將超過8.0 m，與此相關的船閘如芒稻、江都、鹽邵、運東和運西等，其上遊引航道駁岸將常年被水淹沒，影響船舶待閘和進出閘的安全。此外，上述船閘上遊均與調水幹線京杭運河相連，常年接近最高通航水位，而下遊由於與調水無關，仍維持現狀水位，因此上下遊水位差將長期保持在設計極限值。船閘長期在極限荷載下使用，對船閘各部分結構的耐久性是不利的。目前，船閘檢修均利用1―3月的枯水期，而東線工程實施後，枯水期恰好是調水期，枯水位將被高水位取代，因此，檢修閘門和閘室底板需要加固更新。對於有些閘室是透水底板結構的船閘，強大的滲流水壓力還會危及到閘首結構的安全。
1.4 泥沙影響
江蘇省內河水流流速低，含沙量不大，因此泥沙問題並不突出。南水北調東線工程實施後，由於引江水量大大增加，導致泥沙來源增加，若以長江下遊多年平均含沙量0.53 kg/m3計，東線工程每年多引92.64億m3江水，則調水後每年將增加491泥沙進入輸水河道。此外，由於調水後常水位抬高，流速增大，在船行波的作用下，河岸崩塌的可能性較現狀大為增加，這進一步增加了河道泥沙的來源。這些泥沙絕大部分將留在輸水河道內，使輸水河道普遍發生淤積。所幸的是從整個輸水河道的範圍來看，這種淤積強度不算很大。相對而言，對航道影響較大的是局部淤積。隨著河道輸水規模的擴大，河道水流流速普遍較現狀提高，相應含沙量也會進一步加大，當水流進入緩流區及回流區後，長此以往就會形成數量可觀的累積性淤積，而船閘引航道及輸水幹線與其他航道相交的口門處正是易引起泥沙淤積的區域。