戈國慶，耿 卓，董思遠

（山東省交通規(guī)劃設計院，山東 濟南 250031）

1 京杭運河現(xiàn)狀

京杭運河黃河以北段，長約700 km，途經(jīng)山東、河北兩省及天津、北京兩市，貫通海河、黃河兩大水系，主要包括北京市區(qū)到通州區(qū)的通惠河，通州區(qū)到天津的北運河（部分過河北地界）、天津到臨清的南運河和臨清至黃河北岸的位臨運河（魯北運河）。京杭運河黃河以北段斷航至今，曾于 20世紀 60年代結(jié)合梁濟運河的開挖和整治，建設京杭運河連接黃河的入黃船閘，但工程建成后無法使用，京杭運河也一直未能實現(xiàn)南北貫通[1]。

京杭運河黃河以南山東段干線航道經(jīng)過多年恢復建設和發(fā)展，通航水平不斷提升。預計至“十三五”末，隨著東平湖湖區(qū)航道工程、濟寧以南至蘇魯省界III級升II級擴建工程、湖西航道二級壩至蘇魯界段航道Ⅵ級改Ⅱ級工程竣工以后，京杭運河山東段黃河以南東平湖至濟寧北段干線航道將達到III級航道標準，濟寧北至蘇魯界段（含湖東、湖西兩段）將達到II級航道標準[2]。京杭運河山東段高等級航道網(wǎng)將全線貫通。

京杭運河黃河以北山東段老運河流經(jīng)聊城、德州兩個地市，由陽谷縣張秋鎮(zhèn)至臨清的小運河（會通河）和臨清至德州段的衛(wèi)運河組成，全長約265 km[3]。目前，沿線多處河道截斷，不通航，部分區(qū)段河道保存良好，部分河道已完全廢棄。老運河在張秋至聊城城區(qū)南段，河道尚存，目前尚有排洪及灌溉功能，但河道多不規(guī)整，寬窄不一，寬處狀如池塘，寬度達數(shù)十米，窄處僅十余米。老運河聊城城區(qū)段除局部外，已被填埋廢棄；聊城城區(qū)以北至梁水鎮(zhèn)北段，河道多數(shù)已經(jīng)廢棄，局部地段已開辟為農(nóng)田；臨清城區(qū)段，已填埋廢棄，成為城區(qū)。僅德州境內(nèi)段衛(wèi)運河河道留存較完好。古運河走向如圖1所示。

圖1 古運河山東段走向

京杭運河是《全國內(nèi)河航道與港口布局規(guī)劃》確定的“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線”中唯一縱向高等級航道，同時也是《山東省內(nèi)河航道與港口布局》中“一縱三橫，一干多支”中的主干道[4]。目前，京杭運河山東段已延伸至東平湖，而運河如何穿黃、黃河北航道如何走向即為目前需要迫切解決的問題。

2 穿黃方案及線路

京杭大運河穿黃工程是實現(xiàn)南北貫通，再現(xiàn)運河黃金通道的關鍵和難點。

2.1 穿黃位置

穿黃工程目前普遍認為主要有東平、梁山兩處。過去曾在梁山設置船閘過黃河，但由于黃河含沙量較大，船閘建成后存在較嚴重的淤積，現(xiàn)已廢棄，因此采取設置船閘平交過黃河不可行。若在梁山采用立交穿黃方案，即通過上跨渡槽或下穿隧道連接兩岸，需要上跨或下穿黃河與金堤河，工程投資高、實施難度大。相對而言，在東平立交穿黃，由于黃河灘面較窄，能大幅降低工程投資。目前，南水北調(diào)東線一期工程穿黃河的輸水隧洞位于東平縣解山下至聊城位山。

2.2 穿黃方案

目前，立交穿黃主要有隧洞、渡槽兩種方案。

通航隧洞技術難度較公路、鐵路、輸水隧洞要求高，不僅需要采光、通風，還需要考慮如何控制水位，如何實施救援等問題，而且隧洞施工對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)要求高，一般不能建在含水層和易產(chǎn)生不均勻沉降的軟基上[5]。顯然，京杭運河穿黃工程采用通航隧洞目前尚未解決難點較多，實施難度較大。

比較而言，采用渡槽跨越黃河技術方案較為成熟，操作工藝簡單，維修管理更為方便。目前，世界上最大渡槽為德國馬格德堡水橋。馬格德堡水橋全長220.4 m，主跨106.2 m，橋梁結(jié)構采用三跨等高連續(xù)鋼桁架梁橋，整幅斷面，凈寬34.0 m，設計水深4.25 m。國內(nèi)，安徽引江濟淮工程中設置了主跨110 m變桁高拱桁組合式橋梁。根據(jù)京杭運河穿黃工程平面位置的選擇，跨黃河渡槽主跨最小要求為120 m。渡槽兩端采用升船機與黃河南、北段主航道銜接，升船機按雙線布置，共用承船箱閘室墻。

2.3 穿黃線路走向

結(jié)合東平湖堤防布置及黃委對涉河建筑物相關要求，渡槽方案穿黃線路走向方案布置如下：

1）方案一（位山方案）

沿東平湖航道老湖與銀山交匯口處向北，在現(xiàn)有南水北調(diào)渠北側(cè)入玉班堤，過子路堤以及攔河閘水庫，于解山過黃河與對岸位山西輸沙渠銜接。

2）方案二（陶城鋪方案）

沿東平湖航道老湖與銀山交匯口處向北，在東堂子北側(cè)入玉班堤，沿西向過 G220，入鄭鐵堤，過黃河后與對岸陶城鋪銜接。與陶城鋪處擴挖渠道連接西輸沙渠或趙王河。

3）方案三（陳山口方案）

沿東平湖航道老湖與銀山交匯口處向北，在陳山口入班清堤，折向西北，在陰柳科村北沿西向過黃河，在對岸后山村北新建渠道與西輸沙渠銜接。

4）方案比選

三方案均需要過三段黃河大堤，位山、陶城鋪方案占用黃河灘地均為4 km左右，位山方案需要平地開河3 km，陶城鋪方案需要平地開河7 km；陳山口方案占用黃河灘地 7 km，幾乎不用平地開河。

方案一基本沿既有南水北調(diào)穿黃線路走向，根據(jù)黃委要求渡槽主跨不小于180 m。方案二采用渡槽跨黃河，根據(jù)黃委要求渡槽最小跨徑要求為120 m，有利于降低渡槽建設規(guī)模，減少投資。方案三無需平地開河，工程占地大幅減少，對黃河堤防破壞小，而且路線周邊地勢開闊，便于二線、三線工程布設，但占用黃河灘地最長，投資最大。綜合工程投資及與黃河北航道銜接方便考慮，推薦方案二（陶城鋪方案）。穿黃線路走向如圖2所示。

圖2 穿黃線路走向示意

3 黃河以北段走向

根據(jù)穿黃平面布置不同，黃河北航道走向也略有區(qū)別，下面就黃河北航道線路走向分段比選。

3.1 位山或陶城鋪—總干渠

1）方案一（位山西輸沙渠）

沿引黃入衛(wèi)輸水線路，在位山引黃閘處向北，沿西輸沙渠穿沉砂池，入總干渠，在沉砂池出口周店閘處設船閘，接位臨運河（三干渠）。

本段航道長22.17 km，可以充分利用現(xiàn)有引黃入衛(wèi)輸水渠道，僅需對原有渠道線形局部優(yōu)化，拓寬、加深渠道斷面，改建沿線跨河橋梁即可滿足航道通行條件要求。

2）方案二（南水北調(diào)線路）

沿南水北調(diào)輸水線路，自位山樞紐，先向西，在阿城東南轉(zhuǎn)向北，經(jīng)七級鎮(zhèn)，在崔莊設船閘，與位臨運河銜接。本段航道長22.68 km，利用已實施的南水北調(diào)輸水工程，需對原有線路進行局部優(yōu)化，加大渠道斷面，以滿足通航標準要求。

3）方案三（趙王河）

由陶城鋪走老運河，而后折向西南，接北干渠轉(zhuǎn)向西，與趙王河銜接，最后沿趙王河向北，在孟屯設船閘接衛(wèi)臨運河。

4）方案比較

總體比較，方案一、二主要工程建設規(guī)模相近，均設船閘一座，生產(chǎn)、交通橋數(shù)量相當，方案三路線略長。

方案一利用原有輸沙渠，實施及運營不受南水北調(diào)工程建設的制約。但輸沙渠水體為黃河水，泥沙含量高，特別是沉砂池以南段，水體沒有經(jīng)過沉砂池沉淀作用，河道淤積較為嚴重，航道建成后維護費用高。

方案二利用南水北調(diào)輸水線路，航道內(nèi)水體泥沙含量小，建成后航道維護費用低。但目前南水北調(diào)一期已經(jīng)建成，且渠道線形較為曲折，局部線路穿越城鎮(zhèn)，實施難度大。

方案三路線走向避開輸沙渠及南水北調(diào)渠，工程實施及維護不受輸沙渠及南水北調(diào)渠限制，但由于利用較長灌溉渠道，對農(nóng)田灌溉影響略大。

綜合分析，位山—總干渠段航道走向推薦走位山西輸沙渠。

3.2 總干渠—位臨運河—臨清南入衛(wèi)運河

本段航道走向沿位臨運河（三干渠），在周店閘向西，過南水北調(diào)渠，在王堤口設渡槽與徒駭河立體交叉；然后折向北，過京九線、邯聊線，在王鋪設渡槽與馬頰河立體交叉交叉，經(jīng)柳林鎮(zhèn)、尚店鄉(xiāng)、大辛莊鄉(xiāng)，至臨清城區(qū)南；于前八里村、孫莊村之間折向西，平底開挖河道，過 S259后，在西舊縣村以西，轉(zhuǎn)向北，入衛(wèi)運河。

本段航道長77.08 km，于王堤口、王鋪設渡槽與徒駭河、馬頰河立體交叉，與其他河流可采用平面交叉或設倒虹吸下穿航道。沿途穿越省道 258、省道 254、擬建青蘭高速、擬建德商高速公路、省道316、濟聊館高速公路、國道309、省道259、省道 315、京九鐵路、濟邯鐵路等。本線路能充分利用現(xiàn)有位臨運河，僅需要對原有渠道進行局部線形優(yōu)化，加大溝渠斷面；在臨清南需要平地開挖河道6.5 km，并在與衛(wèi)運河連接處設置船閘一座。

3.3 臨清南入衛(wèi)運河—衛(wèi)運河德州滄州界

1）方案一（臨清—故城—衛(wèi)運河德州滄州界）

沿衛(wèi)運河向北，經(jīng)祝官屯樞紐至故城，于故城西入河北，借渠道繞行德州市區(qū)后再與衛(wèi)運河銜接。該段航道長度113.8 km，于祝官屯閘、故城南各設置船閘一座。沿途與京九鐵路、省道326、S14邢臨高速公路、國道308、G20青銀高速、德商高速、省道324、省道391、S072衡德高速、省道281相交。

2）方案二（臨清—四女寺—衛(wèi)運河德州滄州界）

沿衛(wèi)運河向北，經(jīng)祝官屯、四女寺樞紐，沿老運河穿德州城區(qū)至衛(wèi)運河省界。該段航道長度130.1 km，于祝官屯閘、四女寺各設置船閘一座。沿途與京九鐵路、省道 326、S14邢臨高速公路、國道 308、G20青銀高速、德商高速、省道 353、省道324、國道104、省道314、S12濱德高速相交。

3）方案比較

方案一需要借用渠道繞行德州市區(qū)，對沿線農(nóng)田灌溉體系會造成一定影響。方案二過德州市區(qū)，沿線路網(wǎng)密集，尤其是過石德、濟德與津浦線交匯口處，跨河鐵路橋改建難度大。對比分析，方案一較為可行，過故城經(jīng)四女寺入德州城區(qū)段航道可作為京杭運河支線予以開發(fā)建設。

圖3 京杭運河黃河北山東段走向

4 結(jié) 語

1）通過對東平、梁山采取平交、立交穿黃對比分析，推薦在東平采取渡槽立交方式穿黃。

2）結(jié)合東平湖堤防布置及黃委對涉河建筑物相關要求，本文提出了位山、陶城鋪、陳山口三處渡槽穿黃方案。由于陶城鋪方案有利于降低渡槽建設規(guī)模，減少投資，且便于與黃河北航道銜接，本文推薦采用。

3）黃河北航道走向推薦如下：經(jīng)位山或陶城鋪走位山西輸沙渠入總干渠段；由總干渠走位臨運河（三干渠），于臨清城區(qū)南前八里村、孫莊村之間向西開挖河道入衛(wèi)運河；沿衛(wèi)運河向北，經(jīng)祝官屯樞紐至故城，于故城西入河北，借渠道繞行德州市區(qū)后再與德州北段南運河銜接。