内河水运示范工程

内河水运示范工程报告简本1.研究背景当前，我国已进入全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化建设的发展新阶段，同时也面临土地资源紧张、能源短缺和生态环境恶化的严峻挑战，党中央以科学发展观统领经济社会发展全局，提出了要加快建设资源节约型、环境友好型社会的要求。

内河水运具有占地少、能耗低、运能大、污染小的特点，积极建设和发展内河水运，可减少对土地资源的占用，节约能源，减少交通污染，为实现经济社会的可持续发展发挥重要作用。

近年来，我国内河航道、港口基础设施建设稳步推进并取得了显著成绩，高等级航道里程逐步增加，港口技术水平明显提高，内河水运货运量持续快速增长，运输船舶标准化、专业化趋势十分明显，水运市场日趋活跃，内河水运进入了全面快速发展的较好时期。

“十五”期末，我国内河航道通航里程达12.3万公里，三级及以上航道8631公里，约占7%；四级航道6697公里，约占5%。

全国内河港口1300多个，生产用码头泊位30944个，其中万吨级泊位187个。

完成内河水运货运量14.9亿吨，货物周转量3635亿吨公里。

“十一五”期，交通部进一步加大了对内河水运建设的投入力度，争取到2010年，长江干线航道条件明显改善，京杭运河堵航问题明显缓解，长江三角洲高等级航道网建设全面展开，珠江三角洲高等级航道网基本建成，航电结合、梯级开发建设取得突破性进展，内河水运的综合能力和服务水平全面提高，基本适应经济社会发展的需求，为实现内河水运的跨越式发展和现代化奠定坚实基础。

总体上看，“十一五”及今后一段时期是我国内河水运发展的战略机遇期，也是大规模展开内河水运基础设施建设的关键时期，交通部党组提出了“把交通行业建设成创新型行业”的总体要求，决定在全国选择社会影响大，经济社会效益明显，在工程设计理念、项目管理模式、质量控制体系等方面具有一定创新基础的在建项目作为依托，开展内河水运建设示范工程活动(交通部交水发[2006]357号)。

为了配合内河水运建设示范工程活动的开展，交通部规划研究院联合江苏省交通厅航道局、浙江省港航管理局、湖南湘江航运建设开发有限公司、松花江大顶子山航电枢纽工程建设指挥部、长江航道局、广东省航道局及有关设计单位共同承担《内河水运建设示范工程关键技术研究》课题研究工作，本课题于2006年12月正式签订合同，合同号：2006 328 220 120，研究起止年限：2006年5月至2008年6月。

从2006年5月开始，到2008年6月，经过两年多的工作，提出了工作报告、研究报告和研究报告简本。

2.研究目标和主要研究内容本课题的总体目标是：围绕内河水运建设示范工程活动“安全、高效、环保、节约、服务”的主题，结合示范工程活动依托工程的具体情况，开展有关关键技术研究并进一步推广、应用，在内河水运建设中充分体现资源节约、环境友好的要求，进一步提升内河水运工程设计理念，提高工程建设质量，强化行业管理和服务水平，为区域经济发展提供安全可靠、优质高效的运输服务。

本课题包括三个专题：(1)长江三角洲环境友好型航道建设示范工程关键技术研究①限制性航道灵活性设计研究：从航道线位选择、航道断面型式、挖入式港池布置三大方面开展研究，提出限制性航道线位选择的原则及特殊困难河段灵活掌握设计指标的设计范例，航道的断面型式及其适用条件，挖入式港池的基本类型及港址选择、港池水域尺度、口门型式等设计原则。

②生态护岸和沿河景观带研究：生态护岸分类及其适应性；抗逆性植物材料的生长特性和生长规律及其固滩、护坡和防冲作用机理，植被型生态护岸的植物材料及应用范例；综合性生态护岸布置的布置原则和结构型式；沿河景观控制带的类型、特点、适用原则和应用范例。

③综合服务区功能和布置研究：研究综合服务区的功能和布置，提出综合服务区的布置原则、主要功能、各功能区的合理划分和平面布置要求。

④航道跨河桥梁改建顶升技术研究：研究依托工程的桥梁顶升技术，总结提出该技术的适用条件、施工监控技术要点，并对依托工程制定验收标准。

(2)新理念航电枢纽建设示范工程关键技术研究①体现以航运为主的航电枢纽总体设计理念研究：结合依托工程，研究合理选定枢纽坝址、梯级水位，正确处理主要建筑物位置关系，优化枢纽总体布置，保证航运安全，兼顾发电、防洪和改善城市临水环境要求的主要原则和方法。

②低水头航电枢纽结构设计新技术应用研究：结合依托工程，进行轻型实腹梁钢结构电站厂房活动屋盖技术，利用库区河滩地粉细沙吹填并采用高压旋喷防渗墙的粉细沙吹填筑坝技术等新技术、新材料、新工艺应用研究。

③与自然和谐的航电枢纽设计理念研究：研究改善库区防护，减小淹没损失的主要原则和措施，以及节约和保护土地资源、改善临水环境等措施，实现枢纽与自然环境和谐。

(3)数字航道建设示范工程关键技术研究①电子航道图的建设和应用研究：电子航道图系统的建设内容；航道图自动生成、发布、数据交换、动态维护等相关技术要求；探讨电子航道图系统的运行机制、维护管理技术以及对外服务体系设想。

②一体化航标设计及航标遥测遥控关键技术研究：通过优化设计、实用性设计、可靠性设计、互换性设计、经济性设计，进行航标遥测遥控智能终端和一体化航标、航标遥测遥控系统和信息交换平台的技术研究。

项目以不同地区、不同类型、不同特点的8个正在建设的内河水运工程项目：京杭运河两淮段航道整治工程、京杭运河常州市区段改线工程、京杭运河宿迁段水上服务区及中运河城区段综合整治工程、湖嘉申线湖州段航道建设工程、湘江株洲航电枢纽工程、大顶子山航电枢纽工程、长江南京至浏河口段数字航道与智能航运建设工程、西江下游航道和莲沙容水道航标遥控系统为依托工程，采用调研分析、理论研究、模型试验和结合依托工程设计的方式进行研究，在完成3个专题研究的基础上完成研究总报告。

3.主要研究成果(1)限制性航道线位灵活性设计对于受文物保护、拆迁量特别大的部分航段在进行不同方案比选的情况下可考虑局部改线方案。

京杭运河常州段穿过常州市中心区，两岸建筑密集，跨河桥梁多，桥下通航净空尺度不满足四级航道标准要求，桥梁引道两侧多为高楼、商厦。

若循运河常州市区原路线拓宽为三级航道，导致沿线城区道路、园林、商业区布局受到较大破坏，也无法改变城市建设局限于沪宁铁路和运河之间南北向狭长走廊，与常州市“延伸东西、拓展南北”建成大都市的总体规划不协调。

经多方案利弊比选，为保障航运通畅、保护古运河文化和与常州市总体布局相适应的需要，运河常州市区段航道采用改线方案。

原京杭运河常州市区段图1 京杭运河常州市区改线段路线走向示意图(2)航道弯曲半径灵活性设计对于特别困难地段，采用灵活性设计，将航道弯曲半径按规范允许的极限半径设计，同时进行弯道内侧加宽。

湖嘉申线湖州段起点及双林改线尖家斗处，考虑到工厂、桥梁、民房、加油站等因素采用极限弯曲半径R=330m(三级航道弯曲半径一般为480m)，同时进行弯道内侧加宽，按1:20坡度过渡，这样既满足了航行安全，也减少了工程的实施难度。

需要说明的是对特殊河段适当降低弯曲半径的条件是航道宽度和通视距离能够满足船舶急弯航行的要求。

图2 湖嘉申线湖州段起点弯道方案比选平面图(3)航道宽度灵活性设计对于部分货流和船流密度较大的航段可适当考虑加宽，或采用三线航道的设计标准，提高航道的通过能力和应急反应能力。

根据以往的工程经验和相关标准，三级航道底宽一般为45m，面宽为60m左右，但京杭运河是我国南北向水上运输的大动脉，其货流和船流密度非常大，在整个长江三角洲高等级航道网中具有十分重要的地位。

考虑到苏南运河货运量不断增长的需要，在京杭运河常州市区改线段工程中，为了提高航道的通过能力和运营效率，在工程设计过程中考虑了双线加超越，即三线航道的情况。

航道考虑不同船型的兼容性，采用不同船型组合进行计算，最终确定航道底宽为60m ，相应面宽为90m 。

90m 75.3m1000T 300T1000T2.5-0.7船型组合1船型组合2-0.72.5500T 1000T 500T69.5m90m图3 不同船型组合示意图(4)航道断面型式的适用条件梯形断面适用于新建工程和改建工程中的改线段，凡是在农村河岸为粘性土的河段，其抗水流冲刷的能力较强，岸坡不需防护，采用梯形断面最为经济和最符合生态学要求。

矩形断面适用于城镇航段或因有两岸工程和建筑物难以易地迁建的其他河段，但矩形断面修建岸壁式河岸，工程投资大。

不对称组合式断面适用于具有岸坡的梯形断面的老航道改建中，进行外拓航道宽度和浚深河底时，为了保护沿线建筑物或减少街区的拆迁量，又为少占用土地，调整航道中心线，以求航道向单侧拓宽，在单侧建岸壁，岸壁基础设在河底。

对称叠合断面是由下层的梯形河床面和上层的矩形河断面组成，对城镇和农村段的适用性较强，减少岸坡和护砌和岸壁挡墙的工程量，减少用地和节省投资等优点都介于梯形和矩形断面之间。

(5)限制性航道港口布置型式及其适用条件长江三角洲内河水网地区的港口布置型式包括顺岸式、完全挖入式和半挖入式三种型式。

顺岸式码头适用于河面较宽，码头前沿停泊水域不占用主航道，到港船舶装卸作业对过往船舶影响不大，且岸线较长陆域纵深受到限制的港口布置。

完全挖入式港池适合于河道面宽较窄，岸线紧张，船舶停靠影响主航道过往船舶的正常通行，可利用河汊或洼地修建挖入式港池的地方。

半挖入式港口界于顺岸式与完全挖入式之间，适合于航道具有一定的面宽，且附近没有河汊或洼地用于建设挖入式港池的情况。

(6)生态护岸的分类依照所采用的材料，生态护岸可划分为植被型生态护岸和综合型生态护岸两种。

植被型生态护岸是采用全天然(且大部分是就地取材)发达根系的植物材料和植物对岸坡进行防护和固土，达到稳固岸坡的目的。

综合型生态护岸则是综合利用天然和人工材料，将工程措施与生物措施相结合，在岸坡防护和生态保护之间谋求一种平衡，达到防止、缓解岸坡侵蚀的目的。

(7)植被型生态护岸在依托工程中的应用研究及其适用条件根据京杭运河两淮段有关试验结果，表明适合京杭运河两岸种植的植物材料乔木有水杉、垂柳、意杨、枫杨，灌木有夹竹桃、红叶李，水生草本植物有芦苇、黄菖蒲、水葱、香蒲、千屈菜。

植被型生态护岸适于用地充足、岸坡较缓、水位变化不大、侵蚀不严重的河流，越接近自然状态下的河岸，生态效益越好。

在河势变化剧烈的河段如弯道顶冲段、深泓靠岸段、流速较大段以及对于水下岸坡的防护，植被型生态护岸的应用受到一定限制。

(8)综合性生态护岸在依托工程中的应用研究结合依托工程，在湖嘉申线湖州段部分航段开展了综合型生态护岸建设试验，示范段采用透水性预制混凝土沉箱式护岸断面型式和椰丝毯护坡技术。

结果表明，采用透水预制混凝土沉箱式墙体，可简化施工，提高水循环，在沉箱内填充块石、宕渣，提高孔隙率，可为水生动植物提供栖息、生长条件。