新時期長江口航道規(guī)劃面臨的問題與挑戰(zhàn)

曹慧 江季嵐 周海

摘? 要：長江口航道位于“長江經(jīng)濟帶”和“海上絲綢之路”的黃金交叉點，是關(guān)系流域社會經(jīng)濟發(fā)展全局的運輸通道。新時期長江口航道規(guī)劃的研究面臨多方面的挑戰(zhàn)，許多問題亟待解決。本文從航道通航、河勢控制、生態(tài)保護等多角度論述了有關(guān)問題與挑戰(zhàn)，并初步探討了航道規(guī)劃的對策措施。

關(guān)鍵詞：長江口;航道規(guī)劃;問題挑戰(zhàn);對策措施

0 引 言

自1998年以來，長江口航道不斷建設(shè)和完善發(fā)展，長江口深水航道治理工程及減淤系列工程（1998—2012）、長江南京以下-12.5 m深水航道治理工程（2013—2016）、長江口南槽航道一期工程（2018—2020）等航道工程陸續(xù)實施，極大地改善了航道通航條件，上海港和江蘇沿江港口的吞吐量得以躍升到新的水平，滿足了區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展，同時對于長江口河勢控制、節(jié)能、生態(tài)等方面效益也十分明顯，航道建設(shè)實現(xiàn)了高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。當前，隨著交通強國、長江經(jīng)濟帶和長三角一體化等國家戰(zhàn)略的實施，分析新時期社會經(jīng)濟發(fā)展對長江口航道的通航需求，研究河勢背景變化及趨勢，探討新時期長江口航道規(guī)劃面臨的問題、挑戰(zhàn)和對策是非常必要的。

1 新時期長江口航道通航需求分析

長江口航道的規(guī)劃、建設(shè)和發(fā)展以貫徹國家戰(zhàn)略，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求為核心，既要深入切中目前航道運營中的痛點、薄弱點，也要以發(fā)展和前瞻性的眼光分析未來發(fā)展要求和挑戰(zhàn)。

1.1 隨著國家戰(zhàn)略實施和社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，船舶流量將持續(xù)增長

隨著交通強國、長江經(jīng)濟帶、長三角一體化戰(zhàn)略的深入推進，以及東中西聯(lián)動發(fā)展、沿江產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化升級，長江流域經(jīng)濟總量持續(xù)提升，通過長江口的貨運量和船舶流量也不斷發(fā)展。根據(jù)預(yù)測，未來5～15年，通過長江口的貨運量在2019年15.2億 t的基礎(chǔ)上還將有約3億～7億 t的增幅，船舶流量隨之也將持續(xù)增長，船舶將進一步大型化。

1.2 隨著長江經(jīng)濟帶及長三角一體化的發(fā)展布局，船舶通航結(jié)構(gòu)不斷變化

隨著長三角一體化戰(zhàn)略的推進，通州灣集裝箱新出海口的布局、長江干線LNG碼頭的布設(shè)、上海郵輪經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展等新需求的不斷涌現(xiàn)，都將對長江口通航能力和通航格局帶來新變化、新要求。

1.3 長江口-12.5 m深水航道乘潮時間窗口作為通航關(guān)鍵時段，還存在影響通航能力提升的問題有待解決

長江口航道乘潮通航特點顯著，乘潮通航時段資源十分有限，在現(xiàn)有的通航管理下，-12.5 m深水航道乘潮通航時段已十分擁擠繁忙，基本處于飽和狀態(tài)，通航壓力巨大，而同時又存在一定數(shù)量吃水較小的船舶（2萬噸級以下約30%）占用深水資源或乘潮時段資源的情況。目前，北港航道暫未開發(fā)、南槽航道一期工程后水深仍較有限，輔助航道分流功能和能力仍顯不足，有待進一步建設(shè)提升。此外，長江口深水航道段北槽段船流量大，航道長，航道堵塞時，船舶間距會變小，發(fā)生意外或事故的概率會增加，在條件允許的情況下，應(yīng)考慮采取一定的措施，如增設(shè)錨地等方式來提升航道航行安全保障，如圖1所示。

2 新時期長江口航道規(guī)劃的河勢背景分析

從近20年來長江口航道治理過程來看，河勢的控制，尤其是三級分汊口的控制，不僅是穩(wěn)定整體河勢的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而且是航道治理的必要舉措。分析新時期航道規(guī)劃的主要背景如下：

2.1 隨著河勢控制及航道治理工程的實施，河道邊界漸已穩(wěn)定，河口內(nèi)島岸邊界基本穩(wěn)定，河床演變從動蕩無序逐漸變得有序和可預(yù)測，長江口基本實現(xiàn)由自然河口向人工河口的轉(zhuǎn)化

1998—2010年，長江口深水航道治理工程有效控制了長江口第三級分汊河勢，在北槽形成了一條平順相接的連續(xù)、穩(wěn)定、微彎的深槽;2006—2010年，新瀏河沙護灘及南沙頭通道潛堤工程與中央沙圈圍和青草沙水庫工程實施，基本穩(wěn)定了長江口第二級分汊格局，改善了寶山北水道通航條件，為深水航道上延至太倉提供了可靠保障;2014年，新通海沙圈圍等工程穩(wěn)定了徐六涇節(jié)點河段，長江南京以下-12.5 m深水航道治理一期工程白茆沙整治工程實施進一步基本穩(wěn)定了南支上段河勢格局，新通海沙圈圍等工程穩(wěn)定了徐六涇節(jié)點河段，有利于南北支河段一級分汊格局的穩(wěn)定。2019年，長江口南槽航道治理一期工程實施，進一步加強了南北槽分流口及南槽進口段河勢的穩(wěn)定性。南槽-6.0 m航道貫通，隨著一系列航道治理工程及相關(guān)河勢控制工程的實施，三級分汊河勢的逐步穩(wěn)定，為長江口“一主兩輔一支”航道開發(fā)、兩岸岸線利用提供了有利條件。

2.2 隨著流域來水來沙的減少，長江口河勢演變進入新的階段

受流域來沙量減少、河口人類活動以及河口水沙自然特性等影響，南支、南港、北港等口內(nèi)河段含沙量明顯減少，攔門沙河段含沙量的減小變化初步顯現(xiàn)。長江口河槽總體有所沖刷。除北支外，各主要汊道河槽容積、平均水深均呈趨勢性增加，江中洲灘潮下帶體積呈趨勢性縮小，口門外水下三角洲前緣（-10～20 m等深線）大面積沖刷加深。河口攔門沙區(qū)域由于接納水下三角洲前緣和中低灘沖刷泥沙的補給，在2012年之前洪季含沙量仍維持在1～1.5 kg/m3的水平，之后有所下降，隨著一系列減淤措施的實施，-12.5 m深水航道年均維護量穩(wěn)定在6 000萬m3以下，如圖2所示。根據(jù)挾沙力理論來看，多年平均落潮平均流量對維持河槽容積和平均水深的能力將隨來沙減少而加強，分流比在汊道穩(wěn)定性上的敏感性將有所下降。這對汊道穩(wěn)定及如何宏觀上考慮規(guī)劃河口治導(dǎo)線有著重要的參考意義。

2.3 河段局部不穩(wěn)定，航道通航條件仍待改善

河口內(nèi)局部島岸邊界雖基本控制，但尚未完全穩(wěn)定，航道通航條件仍待改善，主要如下：

（1）南支河道總體穩(wěn)定，深槽位置基本固定，且水深條件相對較好。但南支扁擔沙沙體尚未得到有效守護，沙體活動性強，扁擔沙體南緣沖刷，南支主槽向?qū)挏\方向發(fā)展，不利于南支航道水深的穩(wěn)定，同時下扁擔沙灘面竄溝發(fā)育以及沙尾下延也是北港進口段河勢的不穩(wěn)定因素，如圖3所示。

（2）北港河道進口段新橋通道軸線總體穩(wěn)定，但出口段受下扁擔沙沙尾下延影響有所南偏，北港中段主槽“北沖南淤”，深槽下延北拓，北港大橋主通航孔上游水域淤淺;攔門沙河段下段主槽與兩側(cè)沙體水沙交換頻繁，灘頂水深較淺，如圖4所示。

（3）南港將維持穩(wěn)定略沖的演變態(tài)勢，航道將繼續(xù)保持良好水深。但瑞豐沙上沙體切灘竄溝若持續(xù)沖刷發(fā)展，沙體活動性增強，不利于南港主槽河勢及航道條件的穩(wěn)定。

（4）南槽一期工程實施后限制了江亞南沙頭部竄溝發(fā)展，穩(wěn)定了入口段河勢。南槽上段和口外段河床均有沖刷，航道淺段距離雖有所縮短，但仍較長，且受江亞南沙沙尾持續(xù)下延影響，攔門沙灘頂水深仍較淺。此外，九段沙濕地南緣持續(xù)沖刷，濕地面積面臨繼續(xù)減少的問題。

總體而言，長江口河勢條件總體利于航道的開發(fā)，但局部不穩(wěn)定河勢與攔門沙淺段將成為航道開發(fā)的主要影響因素，有待治理解決。

3 新時期航道綠色發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

新的規(guī)劃航道發(fā)展需要統(tǒng)籌兼顧，既要支撐社會經(jīng)濟發(fā)展，穩(wěn)定局部不利河勢，同時又要全面貫徹落實“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的方針和理念，以“共抓大保護、不搞大開發(fā)”為根本遵循，實現(xiàn)航道綠色發(fā)展。

長江口水域生態(tài)環(huán)境復(fù)雜敏感，保護區(qū)、水源地、珍惜水生物種較多，生態(tài)環(huán)境保護的要求高，之前的長江口建設(shè)中采用了開孔半圓堤等生態(tài)結(jié)構(gòu)、依托整治建筑物培育牡蠣礁、生態(tài)放流等手段增加了生態(tài)多樣性，同時采用疏浚土上灘利用等實現(xiàn)了資源節(jié)約化利用。但從2020年起，長江口航道疏浚土不再具備綜合利用的條件，作為珍貴的泥土資源，需全部進行外拋處置，不僅是資源的極大浪費，且外拋年維護費用大，傾倒后泥沙擴散也不利于附近水體環(huán)境，疏浚土的處理與利用成為新時期航道規(guī)劃需要考慮的重要內(nèi)容之一。

同時，新時期航道規(guī)劃，需要開展生物多樣性調(diào)查和環(huán)境保護，守住生態(tài)紅線，探索航道建設(shè)和生態(tài)保護、重要濕地保護、營造優(yōu)質(zhì)濕地等方面深度融合，建設(shè)新時期生態(tài)友好型航道。

4 規(guī)劃對策探討

（1）從保障國家戰(zhàn)略實施和社會經(jīng)濟發(fā)展需求來看，需要盡快通過輔助航道對吃水較小的船舶進行有效分流。同時，為適應(yīng)長三角一體化及社會經(jīng)濟發(fā)展，新時期航道規(guī)劃應(yīng)根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展需求優(yōu)化通航結(jié)構(gòu)和格局，因此，長江口航道通航能力建設(shè)和通航格局優(yōu)化將是未來航道發(fā)展中需要解決的重點問題。目前，南槽航道-6 m水深難以滿足未來發(fā)展需求，北港輔助航道尚未開通，北槽深水航道通航壓力接近飽和，新時期航道規(guī)劃需要通過航道治理工程措施“深南槽、通北港”，實現(xiàn)南槽、北港兩條輔助航道通航能力的提升。同時“穩(wěn)北槽”，即采取措施保障北槽航道安全、穩(wěn)定通航條件，降低航道維護費用。

（2）需要規(guī)劃相關(guān)措施穩(wěn)定重要沙體，如扁擔沙、堡鎮(zhèn)沙、瑞豐沙、橫沙淺灘等，避免沙體的切割移位對航道主槽穩(wěn)定產(chǎn)生的不利影響，保障航道的長久穩(wěn)定運行?？紤]流域來水來沙減少及口門淺灘沖刷、濕地減少的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對于河口口門區(qū)域，應(yīng)著手合理規(guī)劃河口治導(dǎo)線，一方面采取相關(guān)措施進一步增加攔門沙航道水深，提高航道通過能力;另一方面采取措施保護河口淺灘面積，防止?jié)竦孛娣e進一步減少。

（3）規(guī)劃航道應(yīng)以“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”為首要方針，加強疏浚土資源綜合利用的相關(guān)方法與機制研究，一方面減少航道維護費用，另一方面減緩口門淺灘沖刷壓力，為疏浚土綜合利用創(chuàng)造條件，實現(xiàn)航道綠色、可持續(xù)發(fā)展。同時，落實構(gòu)筑物生態(tài)化，采用生態(tài)的措施和方式達到守護淺灘的方式，提升航運需求與生態(tài)需求融合發(fā)展的技術(shù)水平，建設(shè)新時期生態(tài)友好型航道。

綜上所述，新時期長江口航道規(guī)劃應(yīng)該總結(jié)已有航道治理經(jīng)驗與效果，采取更為積極的措施，保障國家全局戰(zhàn)略的實施，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求和生態(tài)要求，實現(xiàn)長江口航道的高質(zhì)量、綠色、可持續(xù)發(fā)展。