梁書民，崔奇峰

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展研究所，北京 100081)

1 研究背景

內(nèi)河航運(yùn)不占用耕地，在各種運(yùn)輸方式中具有貨運(yùn)量大、運(yùn)輸成本低、能耗小、污染少等諸多優(yōu)勢(shì)，最適宜糧食長(zhǎng)途運(yùn)輸，對(duì)平抑物價(jià)提升農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力作用顯著。當(dāng)代世界發(fā)達(dá)的內(nèi)河航運(yùn)體系有歐洲的塞納河、萊茵河、多瑙河和第聶伯河；俄羅斯的伏爾加河、鄂畢河、葉尼塞河和勒拿河；北美洲的密西西比河、五大湖-圣勞倫斯河和大西洋沿岸運(yùn)河；近年來(lái)南美洲的亞馬遜河和拉普拉塔河水系的內(nèi)河航運(yùn)也由于糧食出口的增加而得到迅速發(fā)展。國(guó)外內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展的大趨勢(shì)是大中散貨水運(yùn)比重逐步提高，內(nèi)河集裝箱運(yùn)輸穩(wěn)步發(fā)展，內(nèi)河運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、設(shè)施先進(jìn)、信息交管現(xiàn)代化，注重發(fā)展多式聯(lián)運(yùn)。我國(guó)自古以來(lái)內(nèi)河航運(yùn)發(fā)達(dá)，《禹貢》記載了我國(guó)夏代的內(nèi)河航運(yùn)體系；秦漢時(shí)期長(zhǎng)江、珠江水系內(nèi)河航運(yùn)發(fā)達(dá)，并建有靈渠連通兩大流域的內(nèi)河航運(yùn)；隋代開(kāi)鑿了東西向大運(yùn)河；元代開(kāi)鑿了南北向京杭大運(yùn)河。我國(guó)當(dāng)代內(nèi)河航運(yùn)處于發(fā)展態(tài)勢(shì)，完成了珠江、長(zhǎng)江、淮河、黑龍江、松花江水系高等級(jí)航道規(guī)劃，主要水系聯(lián)通研究也有進(jìn)展，大型水利工程和跨流域調(diào)水初具規(guī)模，主要河流梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃正在實(shí)施和完善中，為內(nèi)河航運(yùn)的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)兩千多年的內(nèi)河航運(yùn)實(shí)踐，我國(guó)的內(nèi)河航道治理技術(shù)已經(jīng)十分成熟，可應(yīng)用于東北地區(qū)的內(nèi)河航道建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)航道建設(shè)目標(biāo)。

建設(shè)東北地區(qū)諸水系發(fā)達(dá)的內(nèi)河航運(yùn)網(wǎng)具有重大戰(zhàn)略意義，第一，東北內(nèi)河航運(yùn)網(wǎng)可以提升大宗貨物如木材、礦石、砂石料、煤炭、液化天然氣的運(yùn)輸效率，提高我國(guó)能源和原材料的安全保障度。第二，航運(yùn)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)糧食河海聯(lián)運(yùn)，大大降低北糧南運(yùn)的糧食運(yùn)輸成本，提高東北糧食的競(jìng)爭(zhēng)力，提升我國(guó)的糧食安全指數(shù)。第三，航運(yùn)網(wǎng)形成農(nóng)產(chǎn)品加工、貯藏、運(yùn)輸業(yè)沿江布局形成河港產(chǎn)業(yè)帶，促進(jìn)東北產(chǎn)業(yè)振興。第四，依托航運(yùn)網(wǎng)形成水路客運(yùn)網(wǎng)和沿河旅游觀光網(wǎng)，可以促進(jìn)當(dāng)?shù)氐穆糜螛I(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)繁榮。以修建松遼運(yùn)河為契機(jī)，實(shí)現(xiàn)松遼水系航道連通，依靠便利廉價(jià)的水運(yùn)交通和豐富的耕地資源，我國(guó)東北可以發(fā)展成為同美國(guó)密西西比河流域一樣的糧倉(cāng)和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)基地。本文根據(jù)東北地區(qū)水資源分布狀況和河道特征，以全面開(kāi)發(fā)東北全域水資源和內(nèi)河航運(yùn)為目標(biāo)，提出完整的II-VIII級(jí)航道開(kāi)發(fā)方案，結(jié)合跨流域調(diào)水挖掘東北地區(qū)的糧食生產(chǎn)潛力，提出全域水資源合理開(kāi)發(fā)利用的終極方案，從發(fā)展水路交通和水資源綜合利用角度為東北振興提供決策參考。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

2.1 研究區(qū)概況

東北地區(qū)水系自成體系，包括黑、吉、遼3省和內(nèi)蒙古東部的西遼河和黑龍江流域，同華北地區(qū)水系以大興安嶺南段、七老圖山、山海關(guān)為界。第二次全國(guó)內(nèi)河航道普查數(shù)據(jù)表明，2002年底東北地區(qū)內(nèi)河航道總里程為9014km，其中黑龍江水系8457km；內(nèi)河航道通航里程為8389km，其中黑龍江水系8232km。東北大部分地區(qū)山勢(shì)平緩，徑流量豐富，航道資源開(kāi)發(fā)潛力巨大。由于受東北季風(fēng)氣候影響，河川徑流季節(jié)變化大，河流多辮流、岔流、急流、險(xiǎn)灘，河流過(guò)水?dāng)嗝嬉詫挏\為特征，提升內(nèi)河航道貨運(yùn)量需要上游建設(shè)大型多年調(diào)節(jié)水庫(kù)穩(wěn)定季節(jié)徑流，對(duì)航道進(jìn)行束水匯流和梯級(jí)渠化，還應(yīng)綜合考慮城鄉(xiāng)生活用水、工農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)用水、水力發(fā)電等因素。

東北地區(qū)內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展具有悠久的歷史，明代嘉靖16年(1537年)東北方志《遼東志》記述了從今黑龍江雙城縣起，經(jīng)松花江和黑龍江下游兩岸54個(gè)水路驛站直達(dá)黑龍江入海口；清康熙22年(1683年)曾啟動(dòng)了連通東遼河和松花江支流伊通河的松遼陸水聯(lián)運(yùn)；民國(guó)時(shí)期1919年孫中山在《建國(guó)方略》中提到了開(kāi)辟松遼聯(lián)運(yùn)的設(shè)想。1992年水利部松遼水利委員會(huì)曾發(fā)布《松花江遼河流域水資源綜合開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃綱要》對(duì)北水南調(diào)工程和松遼運(yùn)河建設(shè)進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)劃。2007年我國(guó)制定了《全國(guó)內(nèi)河航道與港口布局規(guī)劃》，規(guī)劃建設(shè)黑龍江恩和哈達(dá)以下干流III級(jí)國(guó)際內(nèi)河航道1890km。國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家糧食局2017年印發(fā)《糧食物流業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃指出東北地區(qū)糧食外運(yùn)量約為5000萬(wàn)t。2020年發(fā)布的《內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展綱要》和2021年發(fā)布的《國(guó)家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》提出建設(shè)四縱四橫兩網(wǎng)高等級(jí)航道體系，東北地區(qū)的黑龍江是四橫之一。目前相關(guān)的關(guān)鍵水庫(kù)工程如尼爾基水庫(kù)、哈達(dá)山水庫(kù)、文得根水庫(kù)已經(jīng)完成，但是松遼運(yùn)河尚未動(dòng)工。

當(dāng)代學(xué)者對(duì)松遼運(yùn)河、北水南調(diào)和東北亞國(guó)際水運(yùn)大通道進(jìn)行了許多相關(guān)研究和論證。1986年李海潞認(rèn)為嫩江和第二松花江流域水資源供大于需，東北北水南調(diào)可行[1]；1992年王家儀計(jì)算得出松遼運(yùn)河可調(diào)水水量為65.67×108m3[2]；2004年李榮生主張盡快啟動(dòng)?xùn)|北北水南調(diào)工程促進(jìn)東北振興[3]；2006年李元璞提出調(diào)水256×108m3的北水南調(diào)方案，其中包括190×108m3的黑水南調(diào)入京流量，調(diào)水規(guī)模比松遼委規(guī)劃的規(guī)模大[4]；2016年游勇提出新松遼運(yùn)河方案，提出建設(shè)東北亞國(guó)際水運(yùn)大通道，松遼運(yùn)河不以調(diào)水為前提[5]。2017年全國(guó)政協(xié)委員蘇國(guó)萃建議建設(shè)松遼運(yùn)河，2019年邱大洪院士提出發(fā)展水網(wǎng)經(jīng)濟(jì)加速東北振興。同東北內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展相關(guān)的研究還有汪雪格等分析了松花江流域徑流量變化特征[6]；孫嘉琪等分析了嫩江中下游徑流量變化的時(shí)空特征[7]。朱逢立分析了黑龍江內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展態(tài)勢(shì)[8]，鄒偉宏分析了黑龍江省內(nèi)河船舶發(fā)展方向[9]，隋旭驕的研究發(fā)現(xiàn)集裝箱在東北糧食外運(yùn)形式中具有優(yōu)勢(shì)[10]。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究區(qū)河流的矢量數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局(USGS)網(wǎng)站；研究區(qū)航道等級(jí)和障礙因子現(xiàn)狀來(lái)源于第二次全國(guó)內(nèi)河航道普查數(shù)據(jù)；基本氣象要素空間分布格柵數(shù)據(jù)氣溫、降水量、降水量月際變差系數(shù)來(lái)源于Worldclim1，用于計(jì)算分析降水量、徑流深度以及季節(jié)變化，以及比較各地的冰情與開(kāi)河時(shí)間；降水量年際變差系數(shù)和平均風(fēng)速空間分布格柵數(shù)據(jù)來(lái)源于World clim2，用于判斷水庫(kù)興利庫(kù)容和徑流調(diào)節(jié)系數(shù)的大小，以及風(fēng)速與湖浪分布情況；海拔高度和地面坡度DEM來(lái)源于美國(guó)航空航天局(NASA)網(wǎng)站；河面寬度和海拔高程數(shù)據(jù)主要源于天地圖和谷歌地球影像；本文航道等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中II-VII航道等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要參考GB 50139—2014《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》中黑龍江水系的航道標(biāo)準(zhǔn)，VIII級(jí)航道則參照廣東省制定的航道標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 研究方法

本文研究方法主要有5種：①實(shí)地考察河流寬度、深度和通航情況；②利用衛(wèi)星影像測(cè)量河流水面寬度，分析河道形態(tài)和辮流發(fā)育狀況；③通過(guò)查閱相關(guān)專題研究文獻(xiàn)和規(guī)劃文本采集關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如水庫(kù)正常蓄水位和河流洪水警戒水位；④利用水力公式進(jìn)行水力計(jì)算決定運(yùn)河的過(guò)水?dāng)嗝婕夹g(shù)參數(shù)和調(diào)水量；⑤利用GIS空間分析和網(wǎng)絡(luò)分析，根據(jù)河流網(wǎng)絡(luò)和地形地貌分布狀況設(shè)計(jì)跨流域內(nèi)河航道聯(lián)通方案，形成發(fā)達(dá)的內(nèi)河航道網(wǎng)絡(luò)。

3 結(jié)果與分析

3.1 調(diào)水線路與干線航道

限于篇幅，本文只研究調(diào)水線路，而不研究具體調(diào)水量。東北地區(qū)水資源較為豐富，根據(jù)邁阿密模型計(jì)算的灌溉需水量同水源地徑流量比較，可調(diào)水量大于農(nóng)業(yè)灌溉需水量[11]。

(1)調(diào)水線路5條，編號(hào)設(shè)為1011- 1015。①1011引黑濟(jì)嫩。引黑濟(jì)嫩工程方案眾多，主要有黑河揚(yáng)水方案，利用黑龍江干流規(guī)劃的梯級(jí)水庫(kù)，在呼瑪縣三間房溯呼瑪爾河建設(shè)梯級(jí)泵站揚(yáng)水至塔河水庫(kù)，然后通過(guò)引水隧道自流南調(diào)嫩江上游。筆者主張利用黑龍江水電開(kāi)發(fā)規(guī)劃的漠河水庫(kù)在漠河黑龍江干流建水庫(kù)，開(kāi)鑿連續(xù)隧洞自流引水至塔河水庫(kù)、南站水庫(kù)，全程自流向嫩江上游調(diào)水；主要節(jié)點(diǎn)有：自首庫(kù)漠河水庫(kù)(漠河縣洛古河口下游10km處)水面海拔400m，向東南方向開(kāi)鑿引水隧洞，經(jīng)下亮子林場(chǎng)、盤中林場(chǎng)，至塔河水庫(kù)水面海拔377m；自塔河水庫(kù)向南開(kāi)鑿引水隧洞，經(jīng)福林林場(chǎng)至嫩江上游北疆水庫(kù)水面海拔360m。②1012大興安嶺東麓調(diào)水。筆者主張自嫩江上游的五站水庫(kù)沿大興安嶺東山麓向西南方向開(kāi)鑿引水隧洞和明渠，引水工程調(diào)水起點(diǎn)設(shè)在嫩江市石灰窯水文站的五站水庫(kù)，海拔為300m。按照自流引水原則，沿途建水庫(kù)修引水隧道或明渠，經(jīng)扎蘭屯、烏蘭浩特、突泉、科右中旗、扎魯特旗、老哈河口、庫(kù)倫鎮(zhèn)和阜新，穿越多布庫(kù)河、歐墾河、甘河、諾敏河、阿倫河、雅魯河、綽爾河、蛟流河、霍林河、海哈爾河、清河、新開(kāi)河，至水面海拔285m的老哈河口，向南延伸連通大凌河水系。工程建成后可以利用調(diào)水補(bǔ)水，發(fā)展引水線下游的自流灌溉，并保證東北西部干旱半干旱區(qū)河流中下游通航。③1013小興安嶺南麓調(diào)水。自首庫(kù)嫩江上游四站水庫(kù)向東南方向開(kāi)鑿引水隧洞或明渠調(diào)水。嫩江四站水庫(kù)正常蓄水位海拔取262m，取水口設(shè)在嫩江東岸東華林場(chǎng)，沿小興安嶺山麓開(kāi)鑿隧洞調(diào)水，大致經(jīng)過(guò)五大連池、北安、綏棱四海店鎮(zhèn)、和鐵力，連通訥謨爾河、烏裕爾河、通肯河、呼蘭河上游水系，在哈爾濱市通河縣連接岔林河入松花江，沿途向嫩江和松花江支流的上游補(bǔ)水，以便發(fā)展支流中下游的灌溉和河道通航。④1014激流河根河北水南調(diào)。自額爾古納河支流激流河和根河上游沿大興安嶺西山麓向南開(kāi)鑿隧洞或明渠梯次調(diào)水。首水庫(kù)為根河市阿龍山水庫(kù)，正常蓄水位設(shè)為海拔750m(為減少水庫(kù)淹沒(méi)比原設(shè)計(jì)方案降低50m)，通過(guò)隧洞調(diào)水至根河上游，經(jīng)根河市、額爾古納市，到呼倫貝爾市運(yùn)河水面海拔下降為650m進(jìn)入受水區(qū)，再向南延伸至新巴爾虎左旗入哈拉哈河，水面海拔降為600m。⑤1015海拉爾河北水南調(diào)。自海拉爾河及支流伊敏河、輝河上游沿大興安嶺西山麓向南開(kāi)鑿隧洞或明渠梯次調(diào)水。首水庫(kù)為海拉爾河上游牙克石市烏爾其漢水庫(kù)，水面海拔730m；沿山麓向南經(jīng)牙克石市進(jìn)入受水區(qū)，再向南經(jīng)鄂溫克旗伊敏蘇木過(guò)伊敏河，終于鄂溫克旗輝蘇木的輝河，河面海拔為700m。

(2)干線航道5條，編號(hào)設(shè)為1021- 1025。根據(jù)東北河道寬淺多岔流的特點(diǎn)，按照II-VIII級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，按主河面寬度對(duì)研究區(qū)內(nèi)的沿支流上溯航道定級(jí)，一般情況下比標(biāo)準(zhǔn)降1級(jí)。第VIII級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)暫定為船舶噸級(jí)30t以上，航道水深0.8m以上，單線底寬9m以上，雙線底寬18m以上，標(biāo)準(zhǔn)集裝箱TEU載荷量為2。①1021東北內(nèi)河航運(yùn)國(guó)際通道。通過(guò)修建松遼運(yùn)河，連通遼河和松花江形成東北內(nèi)河航運(yùn)國(guó)際通道，即自遼寧營(yíng)口經(jīng)松遼運(yùn)河至黑龍江撫遠(yuǎn)和俄羅斯哈巴羅夫斯科(伯力)的內(nèi)河航運(yùn)通道，途徑遼河、松遼運(yùn)河、松花江和黑龍江。控制海拔：撫遠(yuǎn)水面海拔50m，查干湖水面130m；霍林河松遼運(yùn)河平交水面海拔130m，為通道最高點(diǎn)，松遼運(yùn)河雙遼渠尾海拔112m。參照規(guī)劃，筆者認(rèn)為松花江干流大安港以下至松花江口可以通過(guò)徑流調(diào)節(jié)、梯級(jí)渠化和引黑濟(jì)嫩補(bǔ)水建設(shè)II級(jí)航道，經(jīng)松花江、黑龍江入韃靼海峽。松遼運(yùn)河自嫩江霍林河口經(jīng)查干湖向南至雙遼建限制性II級(jí)航道；雙遼以下西遼河在昌圖縣三江口鎮(zhèn)同東遼河并流，利用遼河、渾河、大遼河天然河道渠化建設(shè)II級(jí)航道，經(jīng)鐵嶺、遼中至營(yíng)口港入海。東北國(guó)際通道主要港口有撫遠(yuǎn)、同江、富錦、綏濱、樺川(悅來(lái))、佳木斯、湯原、依蘭、方正、通河、木蘭、巴彥、哈爾濱、肇源、松原(查干湖)、通榆(十花道)、長(zhǎng)嶺(三十號(hào))、科左中旗(額倫索克)、雙遼、科左后旗(雙莊)、康平(郝官屯)、昌圖(三江口)、法庫(kù)(柏家溝)、開(kāi)源(三家子)、鐵嶺、沈陽(yáng)(沈北新區(qū))、新民、遼中、臺(tái)安(達(dá)牛)、海城(西四)、營(yíng)口港。②1022松遼運(yùn)河。松遼運(yùn)河是東北國(guó)際內(nèi)河航運(yùn)通道的關(guān)鍵工程。北干線通過(guò)嫩江大賚水庫(kù)和月亮泡引水通航，為節(jié)省建設(shè)成本，筆者主張東干線-嫩江通過(guò)查干湖通航，哈達(dá)山水庫(kù)-后八方松遼引水渠不通航，不同于松遼委的富康運(yùn)河方案。參考控制海拔分別為：大賚水文站警戒洪水位131.9m，1998年洪水位為133.15m[12- 14]。為保障供水、通航和防洪，需新建通爾其水庫(kù)，大壩長(zhǎng)508m，壩頂海拔高程取135m，正常蓄水位133.44m[15]，利用嫩江兩岸堤防儲(chǔ)蓄洪水，需相應(yīng)提高堤防標(biāo)準(zhǔn)。通而其水庫(kù)周邊的湖泊水庫(kù)水面海拔分別為月亮泡131m，查干湖130m，哈達(dá)山水庫(kù)140.5m；哈達(dá)山水庫(kù)引水入松遼運(yùn)河干渠水面海拔自140.5m降為130m，在龍沼鎮(zhèn)后八方村匯流，在中間水面海拔135m處設(shè)閘調(diào)節(jié)水位，并向查干湖輸水。松遼運(yùn)河以月亮泡和哈達(dá)山水庫(kù)為起點(diǎn)，通過(guò)上游尼爾基水庫(kù)和豐滿水庫(kù)(松花湖)調(diào)節(jié)控制水位和流量，兼顧排水、調(diào)水、通航、灌溉。運(yùn)河在松遼分水嶺段按II級(jí)航道建設(shè)，運(yùn)河航道呈梯形斷面，底寬60m，水面寬75m，水深5m，過(guò)水?dāng)嗝婷娣e337.5m2。冬季查干湖地區(qū)最大冰厚1.5m[16]，運(yùn)河設(shè)計(jì)水深5m，預(yù)留冰下輸水深度3.5m。嫩江和第二松花江的多年平均徑流量分別為208.40×108、148.45×108m3；月亮泡-雙遼航道長(zhǎng)度309.3km，西遼河雙遼水面海拔112m，水位落差9m，縱向坡降為千分之0.0291；水力公式計(jì)算得出調(diào)水流量為371.786m3/s，流速1.102m/s，7個(gè)月調(diào)水量最多為68.439×108m3，占兩江總流量356.85×108m3的19.2%。本文松遼運(yùn)河設(shè)計(jì)水深超過(guò)II級(jí)限制性航道標(biāo)準(zhǔn)，一為保證冬季冰下輸水流量，二為保障江海直達(dá)集裝箱輪船的通行。在月亮泡和查干湖可建設(shè)大型集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭，便利不同船型之間的集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)，江海直達(dá)船可直接駛抵兩個(gè)錨地，進(jìn)行過(guò)駁作業(yè)。通過(guò)合理配置引黑濟(jì)嫩、大興安嶺東麓調(diào)水和小興安嶺南麓調(diào)水工程的灌溉、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活、航道和生態(tài)用水，松遼運(yùn)河調(diào)水量可以適當(dāng)下調(diào)，僅用于航道蒸發(fā)損耗、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活和運(yùn)河沿線生態(tài)用水。③1023吉林-長(zhǎng)春-東遼河運(yùn)河。建設(shè)長(zhǎng)春-東遼河運(yùn)河；向東延伸為長(zhǎng)春-吉林運(yùn)河，同當(dāng)前的吉林中部引松供水工程并行，以盤山渠為主，沿途需建造3處較大渡槽。主要控制點(diǎn)海拔為：松花湖水面海拔243m，渠首水面海拔為220m，向西經(jīng)新立城水庫(kù)海拔211m，東卡倫河卡倫水庫(kù)海拔190m。上游豐滿水庫(kù)(松花湖)庫(kù)容為108×108m3，壩址多年徑流量139.0×108m3，水庫(kù)可以對(duì)水位和流量進(jìn)行多年調(diào)節(jié)。吉林-長(zhǎng)春-東遼河運(yùn)河建設(shè)III級(jí)航道，渠底寬45m，水深3.5m。運(yùn)河在昌圖縣三江口與西遼河并流后河寬為50～120m，升級(jí)為II級(jí)航道即東北內(nèi)河航道國(guó)際大通道，延伸到營(yíng)口港。運(yùn)河向北連接吉林-扶余-松原松花江航道和長(zhǎng)春-農(nóng)安-松花江伊通河航道，自然河水面寬在35m以上，可建VI級(jí)航道；向東連接松花湖和牡丹江航道；向南連接渾河大遼河入海航道。相關(guān)航道建設(shè)為遼中-盤錦港建設(shè)III級(jí)航道，利用外遼河沙峪-韭菜臺(tái)建連接線，連通雙遼至營(yíng)口II級(jí)航道，在營(yíng)口港入海。④1024沈陽(yáng)入海渾河大遼河航道。渾河大遼河撫順-沈陽(yáng)-營(yíng)口航道，并建設(shè)輔助工程遼河-渾河連通運(yùn)河，在遼中縣朱家房鎮(zhèn)田家房村修建運(yùn)河長(zhǎng)6.7km，水面海拔7m。松遼運(yùn)河經(jīng)遼河來(lái)水和渾河上游大伙房水庫(kù)可用于控制通航水位和流量。渾河建設(shè)III級(jí)航道，并行航道有遼陽(yáng)太子河III級(jí)航道，可在太子河上游遼陽(yáng)縣小北河鎮(zhèn)修建太子河-渾河連通運(yùn)河，經(jīng)本溪、遼陽(yáng)、燈塔、鞍山，在臺(tái)安縣韭菜臺(tái)鎮(zhèn)入渾河大遼河II級(jí)航道至營(yíng)口入海。⑤1025大伙房松花湖水庫(kù)連通。渾河大伙房水庫(kù)航道向上游延伸至梅河口，入松花湖庫(kù)區(qū)III級(jí)航道。大伙房水庫(kù)及以下渾河河段建III航道，翻越山嶺地區(qū)建設(shè)V級(jí)航道，需開(kāi)鑿海龍水庫(kù)通航隧道(編號(hào)102510)，長(zhǎng)7.44km，水面海拔383m，利用梅河口市海龍水庫(kù)補(bǔ)水通航，梅河口以東建設(shè)IV級(jí)航道。沿松花湖III級(jí)航道向東延伸，連通鏡泊湖：在吉林蛟河市雙山村蛟河支流義氣河開(kāi)鑿?fù)X通航隧道(編號(hào)102520)，長(zhǎng)27.76km，水面海拔380m，在額穆鎮(zhèn)牡丹江支流大威虎河深挖河道11.2km，連通敦化市黑石鄉(xiāng)水庫(kù)，水面海拔365m，東接牡丹江鏡泊湖入松花江。建設(shè)航道等級(jí)分別為：松花湖-蛟河IV級(jí)，蛟河-黑石水庫(kù)V級(jí)，沿牡丹江北行建IV級(jí)航道，經(jīng)鏡泊湖、牡丹江市，在悅來(lái)入松花江。

3.2 其他內(nèi)河航道跨流域連通與支線航道

(1)其他內(nèi)河航道跨流域連通有6對(duì)，編號(hào)設(shè)為1031- 1036。①1031嫩江黑河連通。在小興安嶺埡口(海拔400m)處建設(shè)呼瑪縣北疆鄉(xiāng)-三卡鄉(xiāng)運(yùn)河，連通嫩江和黑河。近期建設(shè)嫩江北疆鄉(xiāng)南站水庫(kù)，自水庫(kù)向東開(kāi)鑿V級(jí)運(yùn)河，在鐵帽山五隊(duì)向東北沿河深挖運(yùn)河長(zhǎng)18.0km，過(guò)埡口至羊角河，在三卡鄉(xiāng)入黑龍江，形成嫩江黑龍江第一通道，嫩江自南站水庫(kù)以下可建設(shè)V級(jí)航道。②1032海拉爾河-雅魯河連通。免渡河牙克石烏奴耳-雅魯河博克圖通航運(yùn)河，是嫩江黑龍江第二通道。需建博克圖通航隧道(編號(hào)103210)長(zhǎng)28.40km。烏奴耳向西經(jīng)免渡河、扎敏河至牙克石，經(jīng)海拉爾河通航至呼倫湖；烏奴耳自然河段適宜建VI級(jí)航道，牙克石以下沿海拉爾河下行至呼倫貝爾市和呼倫湖適宜建設(shè)V級(jí)航道。隧道向東，牙克石市博克圖雅魯河自然河道可拓寬渠化升級(jí)為VI級(jí)航道。③1033呼倫湖航道網(wǎng)。開(kāi)鑿或拓寬呼倫湖同海拉爾河、額爾古納河的連通運(yùn)河，適宜建V級(jí)航道，自呼倫湖沿額爾古納河V級(jí)航道下行接黑龍江干流航道。自呼倫湖沿哈拉哈河上溯建VII級(jí)航道，終點(diǎn)為貝爾湖畔的新巴爾虎左旗巴音塔拉蘇木；在新巴爾虎右旗自呼倫湖沿克魯倫河上溯建VII級(jí)航道，至中蒙邊界。④1034佳木斯-興凱湖運(yùn)河。建設(shè)佳木斯-興凱湖運(yùn)河(佳興運(yùn)河)，自湯原縣松花江南岸向東南方向開(kāi)鑿運(yùn)河，經(jīng)過(guò)佳木斯、雙鴨山、友誼，到寶清；向南深挖過(guò)山崗至虎林，到達(dá)興凱湖水面。佳興運(yùn)河適宜建設(shè)IV級(jí)航道，延伸向南，在俄羅斯境內(nèi)開(kāi)鑿運(yùn)河連通興凱湖和綏芬河水系，經(jīng)綏芬河IV級(jí)航道入海，建成三江平原連通太平洋的新通道。自興凱湖向北沿烏蘇里江延伸，建設(shè)興凱湖-烏蘇里江邊境航道。⑤1035七臺(tái)河-密山運(yùn)河。七臺(tái)河至密山市知一鎮(zhèn)建VII級(jí)運(yùn)河航道，需在七臺(tái)河市鐵山鄉(xiāng)開(kāi)鑿?fù)ê剿淼?編號(hào)103510)，長(zhǎng)9.64km，連通七臺(tái)河和穆棱河航道。向西沿七臺(tái)河VII級(jí)航道入松花江，向東接雞西穆棱河V級(jí)航道，同佳興運(yùn)河平交，入烏蘇里江航道。⑥1036甘河-根河運(yùn)河。自嫩江支流甘河上游克一河庫(kù)布春林場(chǎng)向西深挖河道越過(guò)分水嶺，至牙克石市喀喇其林場(chǎng)連通根河支流伊圖里河建設(shè)VI級(jí)航道，形成嫩江-黑龍江第三通道，即甘河-根河運(yùn)河通道，埡口深挖地段運(yùn)河長(zhǎng)13.32km。

(2)其他支線航道有6組，編號(hào)設(shè)為1041- 1046。①1041鴨綠江圖們江綏芬河航道。411鴨綠江航道(編號(hào)實(shí)為10411，文中次級(jí)編號(hào)省去前兩位數(shù)碼，下同)，航道等級(jí)分別設(shè)置為丹東市入海航道為II級(jí)，丹東-渾江口為III級(jí)航道，渾江上溯至通化和鴨綠江上溯至臨江為IV級(jí)航道，臨江上溯至長(zhǎng)白縣為V級(jí)。412圖們江航道，延吉以下適宜建V級(jí)航道，琿春以下建IV級(jí)航道。413綏芬河航道。綏芬河?xùn)|寧以下建設(shè)V級(jí)航道，連通IV級(jí)國(guó)際運(yùn)河，即佳木斯-興凱湖-海參崴運(yùn)河。②1042烏蘇里江干支流航道。420烏蘇里江干流分段適宜建設(shè)航道等級(jí)為：興凱湖-饒河V級(jí)，饒河以下和撫遠(yuǎn)水道建IV級(jí)航道，連通黑龍江II級(jí)國(guó)際航道。421撓力河寶清-烏蘇里江航道，適宜建設(shè)VI級(jí)航道。422穆棱河雞西-虎林入烏蘇里江，徑流量較豐富，適宜建V級(jí)航道。423 集賢-烏蘇里江適宜建VIII級(jí)航道。424雙鴨山-烏蘇里江適宜建VII級(jí)航道。425虎林縣七虎林河-烏蘇里江適宜建VII級(jí)航道。③1043松花江干支流航道。430支流旅游和分洪航道。4301齊齊哈爾分洪航道，在齊齊哈爾市南部河灣小五?，敶逯琳卦纯h八家河，與嫩江平行開(kāi)鑿VI級(jí)航道運(yùn)河，連接沿途的大中型湖泊，適宜建設(shè)嫩江分洪和旅游航道；4302大慶分洪航道，自大慶王花泡-南引水庫(kù)-肇源縣八家河入松花江，兼顧分洪和旅游，建設(shè)VI級(jí)航道；4303大慶杜爾伯特湖群旅游環(huán)線北線，自大慶王花泡-大慶水庫(kù)-杜爾伯特大龍虎泡，建設(shè)VI級(jí)航道；4304大慶杜爾伯特湖群旅游環(huán)線南線，杜爾伯特大龍虎泡-大慶南引水庫(kù)，建設(shè)VI級(jí)航道；4305鶴崗市沿梧桐河上溯至雙峰林場(chǎng)，建設(shè)旅游航道，鶴北鎮(zhèn)以下至松花江梧桐河口適宜建V級(jí)航道，以上適宜建VII級(jí)航道。431松花江上游航道，嫩江口以南適宜建設(shè)IV級(jí)航道，向南延伸至白山水庫(kù)，自白山水庫(kù)至撫松縣城和沿河鄉(xiāng)適宜建V級(jí)航道。432湯旺河伊春以下建IV級(jí)航道，上溯至紅星區(qū)建V級(jí)航道。433倭肯河適宜建VII級(jí)航道。434牡丹江適宜建IV級(jí)航道。435螞蟻河尚志市以下適宜建VI級(jí)航道。436岔林河適宜建VI級(jí)航道。437呼蘭河通肯河口以下適宜建IV級(jí)航道，河口-綏化建VI級(jí)航道，河口至海倫永和鄉(xiāng)建VII級(jí)航道。438拉林河五常市以下適宜建VI級(jí)航道。439伊通河適宜建VI級(jí)航道。④1044嫩江干支流航道。440嫩江干流齊齊哈爾以下適宜建設(shè)III級(jí)航道，嫩江市以下建設(shè)IV級(jí)航道，以上建V級(jí)航道連通黑龍江。441烏裕爾河依安縣城以下適宜建VI級(jí)航道，烏裕爾河為內(nèi)流河，洪水排泄不暢，適宜建連通運(yùn)河在大慶市杜爾伯特縣江灣鄉(xiāng)匯流入嫩江。442綽爾河扎蘭屯市柴河鎮(zhèn)以下適宜建V級(jí)航道，扎賚特旗巴彥烏蘭以下建IV級(jí)。443雅魯河溝口火車站至巴林鎮(zhèn)可渠化升級(jí)為V級(jí)航道；自巴林鎮(zhèn)經(jīng)扎蘭屯市入嫩江，可建為IV級(jí)航道。444諾敏河小二溝諾敏鎮(zhèn)以下適宜建V級(jí)航道。445訥謨爾河五大連池市段多辮流，僅適宜建VI級(jí)航道。446甘河適宜建V級(jí)航道至鄂倫春旗。447洮兒河五岔溝鎮(zhèn)以下經(jīng)察爾森水庫(kù)至月亮泡適宜建VII級(jí)航道。448霍林河霍林郭勒市-向海湖僅適宜建單線VIII級(jí)，將來(lái)可利用大興安嶺東麓北水南調(diào)來(lái)水建雙線VIII級(jí)航道連通向海湖和查干湖。⑤1045黑龍江干支流航道。450黑龍江干流呼倫湖-激流河口適宜建設(shè)V級(jí)航道，激流河口-恩和哈達(dá)建設(shè)IV級(jí)航道，恩和哈達(dá)-黑河建設(shè)III級(jí)航道，黑河以下至黑龍江入?？诮ㄔO(shè)II級(jí)航道。451呼瑪爾河塔河以下適宜建VI級(jí)航道。452額木爾河漠河以下適宜建V級(jí)航道。453激流河滿歸鎮(zhèn)以下多岔流，適宜建VII級(jí)航道。454根河根河市以下多岔流，適宜建VII級(jí)航道。455海拉爾河牙克石以下適宜建V級(jí)航道，以上適宜建VI級(jí)航道。456遜河孫吳以下適宜建VII級(jí)航道。⑥1046西遼河大凌河水系航道。460西拉木倫河老哈河口-通遼適宜建VI級(jí)航道，通遼-松遼運(yùn)河建V級(jí)航道。西拉木倫河查干木倫河口多辮流，多引水樞紐工程，通過(guò)束流可以建設(shè)單線VIII級(jí)航道。461老哈河，上溯至英金河口可建單線VIII級(jí)航道。462大凌河朝陽(yáng)市以下適宜建VII級(jí)航道，以上至喀左旗建單線VIII級(jí)航道。

3.3 航道統(tǒng)計(jì)與礙航因子分析

東北內(nèi)河航道建設(shè)的長(zhǎng)期愿景是形成陸海聯(lián)運(yùn)、網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)、客貨兼顧、便捷高效的內(nèi)河航運(yùn)網(wǎng)，同鐵路網(wǎng)、高速公路網(wǎng)和高速鐵路網(wǎng)并駕齊驅(qū)，形成高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)。本文利用地理信息系統(tǒng)計(jì)算得出的東北地區(qū)內(nèi)河航道適宜開(kāi)發(fā)里程總計(jì)為19465km，是第二次內(nèi)河航道普查東北地區(qū)(黑、吉、遼和內(nèi)蒙古黑龍江流域)里程數(shù)的2.16倍，其中IV級(jí)以上的高等級(jí)航道9040km(是2007年規(guī)劃的黑龍江松花江內(nèi)河航道里程2866km的3.15倍)，另有V-VII級(jí)航道9305km，VIII級(jí)航道1121km，見(jiàn)表1；需建設(shè)通航隧洞4條共計(jì)73246m，需深挖運(yùn)河2段共計(jì)31320m，見(jiàn)表2。近期建設(shè)重點(diǎn)是以東北內(nèi)河航運(yùn)國(guó)際通道為主的高等級(jí)航道和以松遼運(yùn)河為主的跨流域航道連通運(yùn)河和隧洞，而支流航道和低等級(jí)航道則可以設(shè)為遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)，如圖1所示，圖中編號(hào)同文中編號(hào)相對(duì)應(yīng)。

東北地區(qū)氣候礙航因子主要有凍害、降水量時(shí)空分布不均、地面風(fēng)速較大。東北地區(qū)氣溫分布決定最大冰層厚度和開(kāi)河時(shí)間，氣溫北低南高，高海拔山區(qū)低于低海拔谷地平原，使松遼運(yùn)河、國(guó)際內(nèi)河航運(yùn)大通道和嫩江下游干線航道具有較長(zhǎng)的通航時(shí)間，對(duì)內(nèi)河航道網(wǎng)絡(luò)發(fā)展較為有利；降水量和徑流量分布東部大于西部，不利于西部干旱半干旱區(qū)發(fā)展內(nèi)河航運(yùn)，需通過(guò)跨流域調(diào)水支持西部地區(qū)的灌溉和航運(yùn)；降水量高度集中于夏秋兩季，需要建設(shè)大量興利庫(kù)容進(jìn)行徑流年調(diào)節(jié)，但是降水量和徑流量年際變率小于華北北部和西北地區(qū)，水庫(kù)多年調(diào)節(jié)庫(kù)容需求較小，總體上對(duì)內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展有利；年平均風(fēng)速中部大，而南部和北部小，整體比較風(fēng)速小于西北，而大于華北，對(duì)內(nèi)河航運(yùn)較為不利。

表1 東北地區(qū)適宜開(kāi)發(fā)航道等級(jí)里程 單位：km

表2 東北地區(qū)航道連通通航隧道和深挖運(yùn)河 單位：m

圖1 東北內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展航道等級(jí)開(kāi)發(fā)潛力

東北內(nèi)河航道復(fù)雜多樣，地處寒溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，通航障礙也種類繁多，在建設(shè)各級(jí)航道中需要采取20項(xiàng)針對(duì)性技術(shù)措施進(jìn)行治理。①河流面寬水淺是東北大多數(shù)河流的共同特征，對(duì)應(yīng)的治理技術(shù)有丁字壩束流技術(shù)，將寬淺河道轉(zhuǎn)變?yōu)檎詈降?，一般需要上游水?kù)具有足夠大的庫(kù)容進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)，使徑流在時(shí)間分配上趨于均勻化，增加內(nèi)河航道通航時(shí)間。②山區(qū)急流，主要分布于長(zhǎng)白山地區(qū)，不利于航行，隨著山區(qū)水庫(kù)面積的擴(kuò)大，急流地段逐步減少，但是為發(fā)展內(nèi)河航運(yùn)，部分地段需修建大壩和水閘，使自然河流達(dá)到通航標(biāo)準(zhǔn)。③灘險(xiǎn)航道，存在于峽谷山地，特點(diǎn)是灘多流急，礁石密布，治理技術(shù)有炸礁、建壩設(shè)閘。④多泥沙河流，以西遼河流域最為典型，需采取水庫(kù)沉沙，束流排沙，航道疏浚等多種措施進(jìn)行治理。⑤礙航水閘，多為灌溉、發(fā)電水閘，需補(bǔ)建船閘或改建水閘增加通航功能。⑥礙航高壩，需補(bǔ)建通航梯級(jí)船閘連通庫(kù)區(qū)航道和下游航道。⑦冰凍礙航在東北最為普遍，可采取冰期停航回避，利用地下熱水或工業(yè)廢熱水融冰，或使用破冰機(jī)械增加通航時(shí)段進(jìn)行綜合治理。⑧水面蒸發(fā)，東北西部為干旱半干旱地區(qū)，水面蒸發(fā)損失較大，重點(diǎn)地段可采用搭建鋼構(gòu)架塑料大棚防止夏季蒸發(fā)和冬季冰凍。⑨陡比降河段，多位于河流上游，需修建梯級(jí)水庫(kù)，結(jié)合水電資源開(kāi)發(fā)，修建梯級(jí)船閘保證通航。⑩辮流河段，河流干支流中游寬谷和下游平原地段較為普遍，需采取工程措施束流，培育主河道，以便航運(yùn)。洲灘河段，可采取修建丁字壩固定河面寬度，形成渠化主河道用于航運(yùn)。連續(xù)曲流河段，對(duì)較大曲度的曲流河段采取截曲取直，以達(dá)到航道要求的最小彎曲半徑，并縮短航道。彎道河段，按照航道彎曲半徑要求進(jìn)行治理，對(duì)礙航河灣進(jìn)行截灣取直。水上過(guò)河建筑物，應(yīng)參照航道標(biāo)準(zhǔn)改建不達(dá)標(biāo)水上過(guò)河建筑物，如橋梁、渡槽。浮橋，需改建為橋梁或可通航浮橋。分流口水閘，多為灌溉水閘，需補(bǔ)建船閘增加通航功能。匯流口水閘，多為礙航水閘，需補(bǔ)建船閘增加通航功能。河流水位波動(dòng)，是季節(jié)性河流的普遍特征，需在上游修建梯級(jí)水庫(kù)，增加調(diào)節(jié)庫(kù)容，實(shí)現(xiàn)徑流年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)。單行控制的窄河段，窄河地段一般為航道瓶頸地段，需按航道寬度標(biāo)準(zhǔn)要求拓寬河道。庫(kù)區(qū)湖區(qū)風(fēng)浪，東北地區(qū)開(kāi)闊水面主要有興凱湖、呼倫湖、查干湖和嫩江下游湖群，需設(shè)計(jì)建造適宜開(kāi)闊水面航行的特殊船型，或沿湖岸開(kāi)鑿運(yùn)河避開(kāi)湖區(qū)風(fēng)浪。

4 結(jié)論

本文展示了東北地區(qū)內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展和水資源開(kāi)發(fā)利用的最大潛力，計(jì)劃宏偉龐大但又現(xiàn)實(shí)可行，終極目標(biāo)可作為2050年以前的發(fā)展方向。為盡早建成東北地區(qū)發(fā)達(dá)的內(nèi)河航運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，特提出以下對(duì)策建議：

(1)基于國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略，將東北內(nèi)河航道建設(shè)提升為國(guó)家戰(zhàn)略。東北地區(qū)為我國(guó)重要糧倉(cāng)，目前外調(diào)糧食量在5000萬(wàn)t以上，居全國(guó)8大自然區(qū)首位，且由于宜農(nóng)荒地多，糧食增產(chǎn)潛力大，向干旱半干旱地區(qū)調(diào)水增產(chǎn)潛力更大，研究區(qū)糧食外運(yùn)將逐年增加，可能達(dá)到1億t以上，內(nèi)河航運(yùn)便捷廉價(jià)，必須將東北內(nèi)河航道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提升到國(guó)家戰(zhàn)略角度。

(2)盡快開(kāi)展東北地區(qū)的內(nèi)河航道建設(shè)拉動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。內(nèi)河航道建設(shè)具有投入少、效益高的優(yōu)勢(shì)，在投資拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的理論下，大量投資內(nèi)河航道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將通過(guò)投資乘數(shù)效應(yīng)帶動(dòng)?xùn)|北經(jīng)濟(jì)整體振興，是繼房地產(chǎn)、高速公路、鄉(xiāng)村公路、高速鐵路建設(shè)后拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。

(3)利用先進(jìn)的航道整治技術(shù)推進(jìn)東北各級(jí)航道梯級(jí)渠化，提升航道通過(guò)能力。關(guān)鍵技術(shù)如束水匯流、堤壩防洪、丁字壩護(hù)岸、通航渡槽、通航隧洞、通航水閘、地?zé)釡厮纼觥⒋髩魏透骷?jí)水庫(kù)建設(shè)、水庫(kù)攔沙輸沙、水庫(kù)多年調(diào)節(jié)聯(lián)合調(diào)度等。

(4)大力發(fā)展內(nèi)河集裝箱運(yùn)輸。發(fā)揮集裝箱運(yùn)糧的優(yōu)勢(shì)，注重不同航道等級(jí)之間內(nèi)河航運(yùn)的銜接問(wèn)題，形成迅捷高效的水運(yùn)網(wǎng)。東北河道寬淺，發(fā)展適宜在東北內(nèi)河航道特征的寬矮船型集裝箱內(nèi)河船，可以便利運(yùn)輸船在各級(jí)航道內(nèi)的暢通行駛和船際轉(zhuǎn)運(yùn)。

(5)利用內(nèi)河航運(yùn)河流優(yōu)良的交通區(qū)位，在沿河港口布局農(nóng)產(chǎn)品加工、貯藏和運(yùn)輸業(yè)，以及木材加工和家具制造等臨港制造業(yè)和旅游業(yè)，形成臨河產(chǎn)業(yè)帶，大大促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和繁榮。

(6)充分利用大數(shù)據(jù)和水資源最優(yōu)化配置技術(shù)加強(qiáng)水資源聯(lián)合調(diào)度，實(shí)現(xiàn)水資源管理現(xiàn)代化。東北地區(qū)現(xiàn)有幾個(gè)大型水庫(kù)均為多年調(diào)節(jié)，為全域分行業(yè)科學(xué)合理配置水資源打下了硬件基礎(chǔ)，將來(lái)若修建嫩江四站水庫(kù)、五站水庫(kù)，以及黑龍江激流河、根河等支流的控制性水庫(kù)，更有利于洪水聯(lián)合調(diào)度和水資源利用率的提高。