黄河通航开启中国“开”字型战略

庞双芹

1、碳达峰和新发展格局需要黄河通航

2020年6月交通运输部在《内河航运发展纲要》中指出,我国的内河航距离“人民满意、保障有力、世界前列”的交通强国目标还有一定差距。最近,中国人民向全世界庄严承诺:2030年中国要实现碳达峰,2060年实现碳中和。将两者结合在一起思考不难理解;尽快发展内河航运事业是建设交通强国、实现碳达峰目标的重要手段。另外,构建国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,也需要内河水运发挥作用,在国土范围内更大程度上让内河水运成网,是畅通国内大循环的重要内容。

黄河、长江都是中华民族的母亲河,现在长江的航运事业发展得越来越好,黄河航运却始终无法开篇,不能不说是一大遗憾。只要黄河实现通航,必将带动整个北方逐渐形成自己的水运体系,改变我国水运事业“半身不遂”的窘态,也为中国尽快实现碳达峰助一臂之力。

2、黄河通航的技术可行性简析

经过建国70多年的持续努力,黄河的各种旧隐患已逐步消除,随时决口泛滥的历史早已结束。据黄河水利科学院资深专家齐璞教授的研究结果显示,如今黄河下游的防洪标准已达千年一遇。再考虑黄河的调蓄库容总量已达600亿立方,而黄河的常年径流量只有580亿立方。所以,黄河不仅成了安澜之河,也具备略加改造就能通航的条件。过去之所以无法通航,主要原因是:黄河河道过于宽泛而导致的水流过浅无法行船。如今改变这一状况已毫无困难——顺河道中心挖一条深沟即可。

在非汛期,黄河水深一般在1~2米,流速在1米上下;汛期一般水深3~4米,流速在2米上下。遇大水之年极个别狭湾河段的流速或可达3米以上,但不具备典型意义。所以,黄河的水流状况对行船不构成障碍。从河势来看,除小浪底、三门峡、万家寨等水库邻近河段的落差比较大以外,绝大部分的落差都在千分之几(小浪底以下至入海口只有0.26‰),比较平缓。这样的平缓河势只须再挖深2~3米就能聚集水流,满足二级航道对水深、流速、水面宽度的要求。

暂以黄河下游河段为例。目前小浪底水库以下河道宽窄不一,宽处约3~5km,窄处约1km ,为计算方便,我们取平均堤内宽度为2km。两边的二滩宽度各为750m,中心河道为500m,合计仍为2km。若沿中心河道挖筑一条二级航道,需要一边挖深,一边将两边二滩的土向河中心推延、堆高,最后筑成两条套堤,形成河中河。然后控制小浪底水库按年均76~80亿立方的下泄流量(维持二级航道常年所需的流量)平稳地向套堤构成的河道内流淌,2000吨级的航船就能够畅航无阻。

3、黄河通航的多重效益

黄河是一条忽略已久的资源之河,一旦实施套堤改造,除满足通航以外,还能产生多重效益。

第一,可节省巨量水资源。2019年黄河的入海流量是347亿立方,近几年一直维持在340亿立方以上。而二级航道通航所需要的常年流量只有80亿立方,这样就能节省出220~260亿立方的水资源,用于两岸发展所需,并帮助运河复航,同时顺带解决华北的饥渴之困。套堤挤出的220亿吨黄河水须经沉淀才能变成清水。千百年来所有引黄最终失败的原因,都可归因于人工除沙的长期负担难以为继。因此,须另辟蹊径——利用自然力实现泥沙自动入海。请看下图。

该装置可实现泥沙自动沉淀——自动汲取清水——自动清沙入海。原理是:将大肚小口的系列容器倒扣于黄河水道两侧(河道中心行船)。容器因固定而处于相对静止封闭的状态,上半部的黄河水会慢慢沉淀(48小时)变成清水区。泥沙则滑落至下端出口处,因受流水裹挟顺流入海。流动的黄河水可能在小口处形成一定扰动,但扰动深度一般不超过20cm,清水部分始终能维持平静状态。图中104指漂浮于水面的虹吸器,105是虹吸管,用于持续可控地抽取清水。只要将这种装置大量置于黄河河道内,几乎想要多少清水就能汲取多少清水。

第二,推动京杭运河实现全线复航。大运河的全线通航问题之所以悬而未决,一是因为通航水源难寻,二是黄河河床这个水脊难翻越。倒扣金钟式的除沙装置让黄河能够源源不断地提供清水,有了清水就可以向黄河两岸的运河段顺流灌注,全线复航的两大难题可一并化解。笔者原来测算:黄河以北段(822公里)只需5.7亿立方清水就能按二级航道标准注满。由于北京至天津段已通航,用水将更少。以后的渗漏、蒸发损耗,每年再以1.2亿立方的清水补偿就够了。黄河通航,运河复航,再使两河水流平面交汇(山东东平湖与黄河水面已基本持平),实现两河航船互通互航,一个通江达海的十字型水上交通体系即刻跃然纸上。

第三,助推黄河经济带发展。有的专家否认黄河经济带的存在,理由在于黄河不通航。如果黄河能通航,黄河经济带自然会孕育而成。况且黄河流域的陆路交通体系优于长江流域的陆路交通体系,一旦通航,水陆联运的优势充分发挥。

第四,造福黄河百姓。黄河套堤之后,宽阔的二滩可变成优质水稻田。仅小浪底下游段,粗略计算至少能开垦9000万亩以上,两岸百姓从中可受益。

随着黄河通航,中国原先的“T”字型国家战略,加上黄河和京杭运河北段复航,就形成了中国大地“开”字型水运通道而构成的战略格局。京杭运河全线通航助力京津冀与长三角两个国家战略的融合,黄河通航助力黄河生态经济带战略的进一步深化。最近有篇文章探讨北方城市这些年相对南方城市发展缓慢,分析的结果表明,核心的原因是北方没有水运对经济的支撑。黄河通航再加上京杭运河的全线通航,将为中国水运格局的南北均衡做出巨大贡献,是中国“十四五”期乃至更长远的时期值得谋划推动的重大事项。针对此问题,需要水利和水运研究机构的充分论证,水利部门和交通部门的通力合作,还需要河南省和山东省的大力支持,是一项复杂的系统工程,也必将产生巨大的经济社会效益。

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