汉江水电开发过程中有关航运问题的探讨

汉江水电开发过程中有关航运问题的探讨

第20卷 第4期2004年12月

西北水力发电Vol.20 No.4Dec.2004

JOURNALOFNORTHWESTHYDROELECTRICPOWER

文章编号:1671 4768(2004)04 0036 03

汉江水电开发过程中有关航运问题的探讨

刘平厚,马 平

(1.陕西省交通厅航运管理局,陕西西安710003;2.陕西省公路勘察设计院,陕西西安710068)摘 要:提出在汉江水电开发过程中对过船设施进行一次设计、分步实施的建议,这样,不仅避免资金的积压、闲置和浪费,而且保护了汉江航道资源,为航运开发奠定良好基础。

关键词:汉江;水电开发;航运;通航设施中图分类号:U612.1

文献标识码:B

庸置疑。20世纪70年代以前,汉江航运在陕南综合运输体系中一直占据着主导地位,为区域经济发展作出了重要贡献。近年来,公路、铁路取得了飞速发展,但水运却没有得到足够的重视。目前,航道多数处于自然状态,船舶吨位小,运输成本高,航运部门举步为艰。

尽管水运面临着许多困难,但水运具有许多潜在优势,也迎来了难得的历史发展机遇。自古以来,人们选择了依河而居、依河发展的生活模式,这为水上运输奠定了良好的基础。随着汉江梯级开发的实施,汉江航道条件将得到根本性的改善。各梯级建成后,航道通过能力可达到300~500万t,相当于数条高速公路。届时,汉江将成为对外运输的一条理想通道。这对陕南乃至全省经济发展都将产生深远的影响。

水运又有其脆弱的一面,比如在兴建水利、水电工程时,若不建过船设施或过船设施建设不当,水运都将受到严重制约。问题虽然出现在一个点,但影响却是一条线,甚至是一条江,一条河。这种影响在很大程度上是难以恢复的,这不仅取决于自然条件,而且,经济实力也常常是一个重要因素。因此,在水电枢纽建设过程中,全面衡量,综合考虑,将是造福国家、造福子孙的明智之举。开发和保护资源都是我们义不容辞的责任。

纵观发达国家的发展历史,尽管他们的公路、

1 概况

汉江发源于陕西省宁强县,流经我省汉中、安康两市,于白河县进入湖北。汉江全长1567km,其中,我省境内709km,湖北省境内858km。汉江在我省境内多穿越于峡谷和丘陵地带,河床多数呈现V型和U型,枯水期河面宽度一般在200~400m,两岸地势险峻。受秦岭山脉的影响,汉江流域气候湿润,雨量充沛,据统计汉江安康水文站多年平均径流量为193亿m3,白河站为266亿m3,水电及航运开发前景广阔。

根据汉江流域规划,汉江干流上规划建设16级枢纽,其中,我省境内7座,它们分别是:黄金峡、石泉、喜河、安康、旬阳、蜀河和白河。旬阳、蜀河、白河三级枢纽位于主通道上。目前,石泉和安康两级枢纽已经建成,并投入使用。喜河枢纽正在建设之中,预计2006年即可蓄水发电。蜀河枢纽已于2004年9月28日进点,即将迎来建设的高峰。白河枢纽位于陕西、湖北两省界河上,其建设问题尚未明确。其余枢纽的建设也都提到了议事日程。随着我国电力供需矛盾的加剧,枢纽建设成为各路诸侯的战略选择。

2 航道是一种宝贵的自然资源

在人类发展的长河中,水运所发挥的作用毋

收稿日期:2004 10 10

作者简介:刘平厚(1964 ),男,山东汶上人,陕西省交通厅航运管理局副局长,高级工程师。

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铁路密度要远远超过我国,但内河运输仍然是一种不可缺的重要的交通运输方式。究其原因,除了水运所固有的优势以外,很重要的一点就是贯彻了因地制宜、因时制宜、取长补短的原则。汉江水运若要求生存、求发展,就必须打破传统观念,按照与时俱进的要求,对汉江航运进行重新定位。我们认为,汉江安康以上河段今后一个时期的发展重点应以水上旅游和发展滚装运输为主;安康以下河段则以发展集装箱运输为主,辅以短途运输和旅游观光。相信在社会各界的共同努力下,汉江航运将会迎来一个美好的明天。

目前我国有通航建筑物1000余座,其中,升船机仅有60余座。经过多年的实践,我国在船闸运行和管理方面已经积累了较为丰富的经验,船闸运行基本正常。而升船机只有少数处于工作状态,多数常年闲置。丹江口升船机是国内规模较大的一座,其规模为150t级。据统计,丹江口升船机运行以来,年最大过坝运量仅有2.4万t,对汉江这样一条重要的河流来说,可谓微不足道。汉江安康升船机规模为100t级,2002年已交付使用,但目前运行情况很不理想。虽然问题是多方面的,但费用的来源问题是制约升船机正常运行的关键。据测算,安康升船机每运行一次,需耗电2000kW h,折算人民币1000元。实际上过坝一次,对运输部门和社会来说已没有任何的经济效益,这就失去了发展的基础。

在投资方面,许多人认为升船机建设费用要远远低于船闸,其实并不完全准确。1997年陕西省交通厅航运管理局委托中交规划研究院和驰通

工程咨询有限公司对汉江过船设施的型式、规模以及投资等方面进行了研究,主要结论见表1。

表1 船闸、升船机主要技术指标一览表

项 目100t级300t级500t级

通过能力(万t)

船闸升船机120240.9364.3

58227.6379.2

投资(亿元)

船闸升船机1.01.41.6

0.61.82.3

3 汉江航道技术等级的确定

为充分发挥内河航运在国民经济发展中的作

用,1994~1998年交通部对全国内河航道进行了普查,并首次提出了 水运主通道"的概念。其评定的原则是:三级航道或跨省际并对区域经济发展影响较大的四级航道。1998年,交通部、水利部、国家经贸委联合对全国水运主通道作了批复,汉江安康以下河段被列为全国水运主通道之一,其航道技术等级为IV(2)(安康~丹江口),即500t级航道,可通行一顶二(1000t)的船队。这是西北五省区唯一一段被列为水运主通道的河段。

安康以下河段被列为水运主通道建设的第一个层次,要求在2020年以前要达到所规划的航道技术等级。这对航运部门和汉江建设者来说都提出了一个紧迫的课题。

目前,汉江安康~白河段仅能通行50~100t级的船舶,达到500t级尚有许多困难,但要改变该段的航道技术等级,则必须经过原批准机关核准,才能具备行政效力。

从表1中可以看出,在同样是100t级的情况下,升船机的建设费用大大低于船闸,但随着规模的提高,升船机的建设费用呈直线上升,主要原因是随着提升重量的增加,土建工程和机电设备投资增幅较大。

表1中仅是通航设施的建设费用,并没有包含运行费用。实际上,随着规模的提高,升船机的运行费用也呈现大幅增长,而船闸的运行费用则不会随着规模的扩大而显著增加。根据有关规定,在通航河流上,修建拦河闸坝,建设单位必须同步修建过船设施,而且,免收过坝费,过闸费,通航设施运行及检测、维修等费用由大坝的建设单位承担,对出资方来说,过坝次数越多,费用也就越大。因此,运行费用是通航建筑物型式选择的又一个很重要的因素。

4 汉江安康以下枢纽过船设施的型

式及实施建议

4 1 过船设施的型式

过船设施的型式通常有两种:一是船闸,二是升船机。采用哪种型式除了考虑枢纽的平面布置、航道的通过能力等因素外,最主要的是水头大小。一般情况下,水头低于40m,优先选用船闸方案;水头在40~60m,可对两种方案进行比选;水头超过60m,优先选用升船机方案。汉江安康以下三级枢纽,其水头均在20m左右,因此,船闸方案

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地形条件的限制;船闸在运行过程中需要消耗一定的水体,从而降低了枢纽的发电效益等等,但总体衡量,船闸方案有其值得深入研究的一面。4.2 实施建议

4.2.1 通航设施的型式

由于升船机在实际运行过程中存在这样或那样的问题,而且,短期内这些问题难以得到妥善解决,因此,我们认为如果通航设施不能够发挥应有的作用,不如将该部分投资节省下来,用于更需要的地方。这与企业所追求的目标是一致的。通过以上分析,建议采用船闸方案。4.2.2 通航设施的规模

依据三部委批复,按照500t级标准开发建设。

4.2.3 实施步骤

船闸一次性投资较大,而且,枢纽建设周期比较长,单个枢纽建成后,航道条件只是局部得到了改善,并不能立即发挥其应有的作用。因此,我们提出一次设计、分步实施的建议。

一次设计!!!就是按照500t级船闸方案与枢纽的其它部分进行同步设计。

分步实施即分两期施工。一期仅建设上闸首和部分闸室底板基础。

上闸首是大坝挡水的一部分,其口门净宽12m,正常蓄水位以下,槛上水深要求在1.8~2.5m。上闸首在正常运行情况下,需要安装人字门(工作门)和检修闸门,一期工程只需要安装检修闸门,它可以是平板门,也可以是迭梁门,同时也是挡水的一部分。汛期,可开启闸门,利用上闸首进行表孔泄流。当水头在20m左右时,船闸输

水系统一般采用纵向长廊道!!!横支廊道支出水孔。纵向长廊道布置在上闸首和闸室两侧墙内,并在上闸首两侧墙输水廊道内各布置一反向弧形门,用于控制向闸室内输水。该系统在一期工程

中,可以作为两道底部泄水孔,并在二期工程建成后仍然可以发挥一定的作用。通过这些措施,可有效地缓解枢纽泄洪能力不足的矛盾。

一期工程投资相当于船闸总造价的约1/10。

二期工程,待汉江安康以下各枢纽建成后,根据流域经济发展情况,将所有枢纽的通航设施同步安排施工,同步投入运行。这样,一方面避免了资金长时间的闲置、积压和浪费,同时对航道资源也起到很好的保护作用,使得我们在条件允许的情况下,花费较小的代价,实现预期的目标。

二期工程完成后,上闸首表孔泄流将受到严格的限制。因为在高速水流作用下,闸门后的负压十分强劲,闸门尤其是下闸门的锁闭尚没有行之有效的办法。因此, 船闸设计规范 中明确规定,严禁利用闸室泄洪。相信,通过枢纽的联合调度,再加上枢纽多年的管理经验,枢纽的泄洪问题可以得到圆满解决。

5 结束语

蜀河枢纽进点的号角已经吹响,这是汉江主通道确定以来开工建设的第一个枢纽,它的建设不仅对其它枢纽起着示范作用,而且,对汉江航运开发起到了定位的意义。我们希望蜀河、白河以及旬阳枢纽能够早日建成,同时,也希望在枢纽建设的同时,航运问题能够引起各有关部门的高度重视,并最终得以妥善解决。

DiscussonnavigationontheHanjiangRiverintheconstructionperiods

ofhydropowerdevelopments

LIUPing huo,MAPing

(1.ShannxiProvinceMaritimeSupervisionAuthority,ShaanxiXi an710001,China;2.ShaanxiInstituteofhigh WayInvestigationandDesign,ShaanxiXi an710068,China)

Abstract:Inthearticle,theauthorputforwardaproposalondesigningandgradualimplementingthevessel pass ingequipmentinthecourseofhydroelectricdevelopmentonHanjingRiver(ShaanxiProvince).Itwillnotonlypreventtheoverstockingidlingandwastingoffunds,butalsoeffectivelyprotectthechannelresourcesandlayagoodfoundationforshippingdevelopmentoftheHanjingRiver.

Keywords:HanjingRiver;hydroelectricdevelopment;shipping;thevessel passingequipment

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