涟水复航的必要性与可行性分析

袁盛良， 刘庆志， 王 能

( 湖南省交通规划勘察设计院有限公司， 湖南 长沙 410200)

0 引言

涟水是湘江的一级支流，发源于新邵县梅寨坳，自西南向东北流经涟源市、娄星区、双峰县，经湘乡至湘潭，由湘河口注入湘江，历史上曾为湘中地区的“黄金水道”(见图1)。后因水府庙、洋潭、东山电站的建设，以及韶山灌区引水，涟水航运基本中断。

图1 涟水流域示意图

涟水流域是湘中工业经济中心，其典型代表企业有华菱涟钢、湖南涟邵矿业集团、磐峰水泥等。目前，受湘中地区唯一水运通道涟水断航影响，大宗原料散货、成品钢材无法直接通过水运与外界流通，需由公转水或铁水联运才能完成，大大增加了运输成本，与“推进供给侧改革、水运经济转型升级”要求不适应。若涟水复航，湘中水运交通短板问题将得以解决，可依托水运优势，充分发挥水运经济效益，既有利于降低企业运输成本，为企业提质增效提供保障，还能促进沿江企业发展，其节能减排效益显著。

1 现状主要问题

1.1 航道已断航数十年，仅在库区、河口及部分区间季节性通航

涟水娄底江龙滩至湘河口，干流航道全长150km，现状评定等级为等外级。枯水期河道内多浅滩、礁石出露，航道水深严重不足，同时受采砂或其他人类活动(如为满足日常生产、生活用水而修筑蓄水浅坝)影响，河床床面形态不规则，航道的通航条件极差。

受拦蓄水闸坝建设的影响，涟水干流航道远距离运输已中断数十年，仅在水府庙、洋潭库区及涟水入湘江河口水域有季节性区间运输。区间通航的船舶主要为客渡船，船型尺度小，另外还有部分采砂及运输船舶。

1.2 已有通航建筑物等级低，且年久失修，已经丧失通航能力

工程河段已建有3座闸坝(见表1)，水府庙电站建有100 t级的二级船闸，1995年废弃后，实质造成涟水中上游航道断航；下游洋潭引水坝、东山电站虽分别建有20 t斜面升船机、50 t船闸，因航运的萎缩，久未营运，损坏严重，无法再投入使用。总体来看，涟水河中已有通航建筑物不但等级低，而且年久失修，丧失了通航能力，成为通航瓶颈，直接阻断了上、下游的通航，严重阻碍涟水航运的发展，并有可能导致涟水航运逐步走向消亡。

表1 涟水干流枢纽概况表枢纽名称建成时间通航建筑物通航尺度/m升船机船闸型式厢/架长宽度水深长度宽度口门宽度闸槛水深设计通航吨级/t东山电站1977421241.550洙津渡电站1975无通航设施(不在主河槽)洋潭引水坝1966干运123.21.920水府庙电站1959568.48.41.8100

1.3 现有跨河桥梁通航净空尺度不够，成为航道等级提升的卡口

涟水河干流(江龙滩～湘河口)上在建和已建桥梁有20座，建设时间跨度大，且多数为2010年前建成使用。因涟水断航数十年，通航现状等级较低，直至2011年才经湖南省人民政府批准正式规划为Ⅲ级航道，故之前桥梁建设考虑通航标准较低，绝大多数桥梁难以达到高等级航道通航标准，成为涟水航道等级提升的卡口之一。

2 必要性分析

2.1 项目建设符合国省重大战略要求

涟水为湘中地区唯一水运通道，已于2011年纳入《湖南省内河水运发展规划》，属于湖南省 “一纵五横十线”水运体系 “十线”之一。根据《湖南省“一江一湖四水”水运发展规划》(报批稿)，涟水江龙滩至湘河口150 km河段近期(2035年)规划为500 t级航道，远期(2050年)提升为1 000 t级航道。

涟水航运工程通过渠化涟水航道，先期将其复航至500 t级。项目的建设运营将产生巨大的社会效益，能够减轻沿岸大型生产企业负担，诱发社会水运量和库区旅游客运，并能改善沿岸城市滨水环境。项目的建设完全契合党中央、国务院、交通运输部相关文件精神。通过建设一条“畅通、高效、平安、绿色”的涟水航道，切实服务沿岸社会企业和百姓，对全面建成交通强国有促进作用。且湘中地区作为湖南工业重地，其大综散杂货运输需求丰富，极其适合水运运输，其水运通道贯通，与国家提倡“水路运力结构调整、水运经济转型升级”相呼应。

2.2 沿线运量需求巨大，亟需水运通道

目前，涟水流域内有大中型企业近100家，其中:每年货运量在2 500万t以上的有涟钢集团，2000万t以上的有邵峰集团，1 000万t以上的有海螺集团和多座煤矿，约有超3 000万t物流量可由水运替代。

企业产品大部分为大宗货物，由于缺乏合理的运输途径，大多采用高运价、高损耗公路运输，或需通过多种中转环节进行运输，不仅增加了成本、延长了运输周期，还浪费了能源、破坏了环境。水运综合单位运输成本不足0.1元/(t·km)，低于铁路的0.09～0.28元/(t·km)，低于公路运输的0.3～0.65元/(t·km)，年节约社会综合运输成本相当可观。企业运输成本降低后，可提高产品在市场上的综合竞争力，故企业亟需水运的提振发展。

2.3 项目建设节能、降耗明显

内河水运具有运能大、占地少、能耗低等优势。比较水运、公路、铁路3种运输方式，水运单位运输周转量的能耗指标不到铁路的65%，仅为公路的15%；水运单位运输周转量的碳排放量为铁路的1.2倍，但仅为公路的22%；建设1 km复线铁路占地约26 667 m2，修建1条4车道的高速公路占地约86 667 m2，而水运基本利用天然河道，占用土地较少。

涟水复航后，可大幅提升水运通过能力，有效减少碳排放量。预测涟水打通至娄底后，短期内航道运量可达1 750万t，远期航道运量可提升至3000万t。以娄底至岳阳货物运输为例，水运至岳阳平均运距为370 km，公路运距275 km，铁路运距至岳阳350 km，根据相关分析成果：水路运输单位换算周转量的碳排放量标准为0.013 3 kg/(t·km)、公路为0.055 6 kg/(t·km)、铁路为0.016 5 kg/(t·km)，因此本工程建成后近期可减少碳排放9.45万t/a，远期可减少16.68万t/a。

2.4 项目社会经济效益好

涟水流域旅游资源丰富，娄底市内有清代名臣曾国藩故居等人文景观和各类风景名胜旅游点70多处。水府庙旅游区，碧波荡漾，山峦影叠，风景秀丽，步移景换，享有“天下水府、人间瑶池”之美誉，为湖南省新潇湘休闲八景之一。涟水航运工程的建设，有利于促进地方水上旅游业的发展。

同时，随着梯级蓄水，将进一步改善沿河城镇水面环境，提升城市生活品味。通过分析，涟水复航后，水运可替代湘中娄底地区大量依托铁、公2种较高价运输方式，有效降低运输成本，仅解决沿线近期迫切运量1 750万t/a，年节约运输成本估算达4.7 亿元。

3 可行性分析

3.1 工程技术可行性

涟水复航项目包含航道工程、船闸改造和枢纽工程以及码头工程和配套铁路工程，经研究，按1000 t级标准复航，工程技术是可行的。但工程河段沿线桥梁不满足1 000 t级通航标准的多达13座，桥梁改造投资大，社会影响大，难于实施；现阶段按通行500 t级船舶复航(净宽35 m、净高5m)，仅需改造部分桥梁，可有效降低工程实施难度，项目具有可实施性。

3.2 通航水量问题

现状条件下，涟水复航在水量方面主要存在船闸耗水影响发电与水位不衔接段水深不足问题。

船闸耗水问题可通过改变水府庙枢纽现有运行调度方式解决，水量调度由发电向兼顾航运改变；韶山灌渠中需废弃洙津渡电站，灌渠中非必要灌溉用水均回归主河道，自洋潭下泄；在洋潭和洙津渡电站之间新建石狮江航电枢纽，渠化石狮江至洋潭枢纽约25 km河段；其余不衔接河段均采用下一级枢纽死水位向下疏挖至满足500 t级通航水深。

因水量问题需要改变水量调度，初步核算改变调度年损失电量约5 500万kw·h，需省政府协调水利、电力等部门。

3.3 环保问题

项目建设涉及饮用水源保护区和湿地公园自然保护区，可按国家相关规定采取一定的工程措施，并进行适当补偿，不存在违反国家法律方面的问题，基本可行。

项目建设涉及省级文物2处、县级文物1处，省级文物飞涟渡槽和洋潭枢纽升船机拆除改建须省政府批准，并征得国务院文物行政部门同意；县级文物万福桥拆除需报省政府批准。上述3处文物将成为本工程重点限制因素，需省级文物保护单位加大协调力度，积极与国家文物部门对接，使文物保护与工程建设同时兼顾。

3.4 经济效益

初步估算，项目总投资约47.93亿元，虽部补资金12.91亿元，仍存在35.02亿元缺口，资金筹措压力大。初步分析，采用PPP融资方案基本可行，但需积极争取各级政府和受益企业对项目建设资金支持，使项目发挥最大经济效益。

4 工程建设方案

考虑沿线桥梁碍航问题突出，为降低近期投资成本，有效解决沿线产业迫切需求，推荐500 t级通航船舶复航方案为本阶段建设方案(永久建筑物船闸按1 000 t级过闸考虑)，待沿线桥梁达到使用年限逐步改造达到1 000 t级净空要求后，再对航道进行疏挖，达到解决中、远期沿线产业需求和航道规划要求。

4.1 航道整治工程

4.1.1航道尺度

航道水深：考虑到工程航道整治困难程度，设计航道水深为规范下限1.6 m+实质河床水深增加值0.3 m，即1.9 m。

航道宽度：按双线航道宽度47 m。

航道弯曲半径：按4被货船长度240 m。

4.1.2通航水位

设计最高通航水位：涟水河具有典型的山区性河流特征，洪水急涨急停，且历时较短。充分考虑桥梁通航净高现状，采用2 a一遇洪水作为设计最高通航水位，桥梁净高多大于5 m，年碍航天数较少，能够满足船舶通航要求。

设计最低通航水位：库区航段设计最低通航水位采用枢纽死水位，非库区河段取多年历时保证率为95%水位。各枢纽坝前死水位见表2。

表2 各枢纽坝前死水位表枢纽名称坝前死水位/m湘河口29.80东山枢纽40.5洋潭枢纽63.22水府庙枢纽83.70

4.1.3整治方案

航道整治范围主要为各枢纽库尾段，整治措施主要包括疏浚(炸礁)、切咀等。

4.2 新建梯级工程

为彻底解决洋潭枢纽坝下约25 km天然河段通航水量不足问题，拟在石狮江河段新建石狮江航运梯级工程，渠化洋潭枢纽下游天然河段，达到满足500 t级船舶航行要求(见图2)。

图2 拟建石狮江航运梯级位置示意

4.3 通航建筑物改造工程

水府庙、洋潭及东山3处枢纽(电站)通航建筑物均需进行改造。通过对升船机、船闸以及翻坝等3种常用过坝形式进行分析对比，升船机方案无法满足现有运量需求，推荐采用船闸形式。

4.4 桥梁改造工程

工程河段现有桥梁建设年代较早，通航标准较低。充分考虑桥梁通航净高现状，采用2 a一遇洪水作为设计最高通航水位，桥梁净高多大于5 m。对设计船型所需通航净宽计算分析，净宽不宜小于35 m。根据以上条件，对于净高不足5 m，净宽不足35 m的桥梁需进行改造。综上所述，桥梁改造方案为：拆除万福桥，改造姜畲大桥、飞涟渡槽、潭市大桥、虞潭大桥、溪口大桥等5座桥梁。

4.5 其他工程

航道工程需同步配置助导航设施及通信与控制系统，并配备相应的管养设施。

5 结论与建议

1)受自然条件制约，涟水河水流量偏小，航道水深普遍较浅，且多为石质河床，通过工程措施加大通航水深，投资较大；现有桥梁建设标准较低，通航净空尺寸普遍较小，若要高标准通航，改造费用较大。为适应涟水现有通航条件，有必要研究专用船型，在确保通航安全的前提下，减少工程投资，提高通航运输能力。

2)工程河段缺乏水文观测、统计资料，且天然流量较小，为满足生活、生产用水，河道内多修建壅水潜坝以抬升水位。工程实施后，需拆除壅水坝，且将大范围疏浚拓深河道，势必会对原有水文边界条件造成影响。建议加强对工程河段水文观测，分析工程对水文条件的影响。

3)涟水流域水资源紧缺，目前涟水流域上电站以发电效益为主，未考虑航运需求，按目前电站调度方式，枯水期部分时段由于电站下泄流量不均，造成下泄流量无法满足船闸耗水需求，应严格水资源管理，需省政府协调水利、各电站针对航运要求统筹采取联合调度方式。建议开展相关专题研究，以确保满足各梯级船闸耗水需求。

4)河段整治范围涉及饮用水源保护区和湿地公园自然保护区。对饮用水源保护区的影响主要体现在施工期，为尽量减少其影响，需移改取水口位置，确保工程范围位于饮用水源保护区之外，取水口移改协调难度大；涉及水府庙国家湿地公园保护区范围内的工程，其对水府庙湿地影响较小，为环境准入正面清单项目，环保批复存在不确定因素。上述两处涉及生态问题需省政府协调环保、当地政府部门配合相关工作。

5)省级文物飞涟渡槽和洋潭枢纽升船机拆除改建须省政府批准，并征得国务院文物行政部门同意；万福桥拆除需报省政府批准。上述3处文物将成为本工程重点限制因素，需省政府协调省级文物保护单位加大协调力度，积极与国家文物部门对接，使文物保护与工程建设同时兼顾。

6)因涟水航道历史上通航标准较低，相应桥梁建设对防撞能力的要求较低。若按通行500 t级复航，需要进一步核实现有桥梁的防撞能力，必要时应增设相关防撞设施，确保通航安全。

7)通过分析，按500 t级通航船舶标准复航，工程投资估算约为47.93亿元，投资较大。虽部补资金达到12.905亿元(航道工程6.885亿元、船闸改造及枢纽工程6.02亿元)，仍存在35.025亿元缺口(含码头和铁路工程9亿元)，资金筹措压力大。建议：积极争取交通运输部补助；省政府进一步统筹财政预算内资金渠道，加大内河水运资金投入规模和力度；娄底市政府推行以地养航模式，通过无偿划拨土地给项目公司开发赚取建设资金；尽力争取受益企业的支持补助；争取采用亚行、世行的低利率贷款；运营期积极争取政府税收减免政策；项目公司积极开发沿线水上旅游增加收入。