京杭大運河要恢復全線通航,怎麼跨黃河?3種方案你支持哪個

工程師天張 發佈 2024-02-26T13:06:56.065211+00:00

京杭大運河南北貫通了長江、淮河、黃河等大江大河,如果全線通航了,是不是就可以從北京坐著船南下直達杭州了呢?恐怕不少網友是這麼認為的,但是現實問題是:一條黃河把京杭大運河攔腰分開,大運河到這就生生地被斷開了。

京杭大運河南北貫通了長江、淮河、黃河等大江大河,如果全線通航了,是不是就可以從北京坐著船南下直達杭州了呢?

恐怕不少網友是這麼認為的,但是現實問題是:一條黃河把京杭大運河攔腰分開,大運河到這就生生地被斷開了。黃河以北的南運河與黃河相接處由位山引水閘控制;黃河以南的魯運河與黃河就沒接上,兩者相距300多米,於是魯運河在北端就成了死頭。

黃河以南的魯運河、中運河、裏運河、江南運河,現在幾乎就是全程通航狀態;而黃河以北的南運河、北運河並沒有實現通航。不過在國家近幾年大力開發大運河文化和旅遊資源的推動下,可以實現全程部分月份通水的可能。

很多人就納悶了,以前京杭大運河是怎麼實現南北全線通航,發展內河漕運,實現南糧北運、北鹽南運的呢?那會能從濟南西邊跨過黃河,現在反倒不行了?這是有歷史原因的。

歷史上黃河數次改道,入海處也多次更改,對京杭大運河影響比較嚴重的一次在咸豐五年(公元1855年),黃河在今河南蘭考縣銅瓦廂決口,向北奪大清河改道,從山東東營利津縣入渤海,而在之前的故道是向南經洪澤湖後往東入黃海。

這一改道不要緊,結果硬生生地把京杭大運河給斷開了。但是當時清廷正忙於對付太平軍,根本無暇顧及黃河堵口,於是黃河就這麼一直改道下去了。大家都知道黃河裡的泥沙比較多,這一決口改道使得運河主要河段泥沙淤積,水流入線,運河漕運受到嚴重影響。內憂外患之下,清廷根本沒有人力、物力和財力在全線疏浚京杭運河了。

再加上當時天津、上海等地海運已經興起,還有鐵路的建設,而黃河、淮河、京杭大運河交匯處又逐漸淤塞,運河漕運就慢慢沒落了。到了清光緒二十八年(1902年)京杭大運河漕運全線停運。此後黃河以北的南運河、北運河等,只是局部的疏浚修整,沒有大的改觀;再加上新中國成立後,工農業大力發展,過量開採地下水、從運河引水灌溉,局部設置攔河壩,以及原來的補給水源上游建設攔河水庫,最終導致運河裡常年乾涸無水;還有任意堆棄廢物、跨河修建橋樑等,使得黃河以北的運河無法通航。

假設京杭大運河全線(主要是黃河以北段)實現復航的必要性、經濟效益、社會效益都成立,那麼從宏觀上設想打通京杭大運河在黃河處的斷頭,實現全線復航,有三種可能的技術方案:

①黃河與運河平交;②運河上跨黃河;③運河下穿黃河。

運河與黃河平交可行嗎?

先說說第一種,運河能與黃河平交嗎?也就是直接扒拉開黃河堤壩,拆掉攔河閘。結果是不行的。

當京杭大運河在江蘇鎮江、揚州之間跨過長江時,由於當地水系發達,水量充沛,地形平坦,運河河道與長江水道交匯處不存在水位差,所以完全可以平交(見下圖),且不需要任何水利設施建設和調度等。

而黃河與京杭大運河交匯處為什麼不能平交呢?主要有兩個原因:一是黃河在這裡成了地上懸河,高於運河水位;二是黃河裡的泥沙量實在太大。如果直接把黃河與運河平交,那麼大量的黃河水攜帶泥沙就會直接灌進運河河道,不僅很快運河就會被淤死,而且下游的黃河將無水或只有少量水可入海。

運河上跨黃河可行嗎?

既然不能讓運河與黃河簡單地平交,那麼只能考慮讓運河與黃河物理隔離,於是運河上跨黃河方案被提了出來。

運河上跨不是不行,在江蘇境內運河跨過淮河時就考慮這種做法。由於在江蘇淮安以南運河水位整體高於淮河入海水道水位,所以在大運河河道上修了淮安水上立交樞紐工程,這樣淮河與運河就相安無事、互不干擾了。

但是到了運河與黃河交匯處這樣卻行不通了。因為黃河比運河高,因此不能修類似於淮安水上立交這樣一勞永逸的工程。要是還想讓運河上跨黃河,也不是不行,那就得考慮梯級船閘了。這種船閘就跟長江三峽大壩上的多級船閘類似,不過運河跨黃河處要在黃河兩側都得修船閘,才能保證運河的南北暢通。這樣做從技術上是可行的,但是船閘建成後需要常年對船閘進行清淤維護,經濟上是否合理尚待討論研究。

運河下穿黃河可行嗎?

由於黃河在與運河交匯處成了地上懸河,所以直覺上是可以讓大運河下穿黃河的,於是多年前就有水利專家提出下穿黃河隧道的方案。單純從設計和施工技術上來看,都是沒有問題的。比如山東境內實施的南水北調東線穿黃河工程已經運行,對運河穿黃河工程實施都積累了寶貴的工程經驗。

但是運河穿黃河也有自己的獨特要求。這是為什麼呢?像南水北調東線穿黃河工程,只需要滿足水量調度就可以了,所以隧道可以適當挖得深一些,下穿段隧道內充滿了水,是滿管流。

但是,運河穿黃河就不能這樣了。因為運河通航的最關鍵一點是保證在運河裡的船舶能夠平順地下穿黃河,因此下穿黃河的隧道內不能是滿管流,而是下半部有水,在保證一定吃水深度的前提下,上半部留有船舶通行的空間。可見,運河下穿黃河隧道整體不能向下挖的太深,而且保證隧道內的水位與黃河南北兩側連通的運河水位一致才行。這樣一來,下穿隧道的頂部距離黃河河床的高差就限制死了,因此不論是設計還是施工,難度都有所增加。不僅如此,即使這個方案能夠實施,建成以後運行階段,也要控制過黃河處運河的水位,既不能過高使得船舶頂部碰上隧道頂,又不能過低使得船舶吃水深度不夠可能擱淺。

結語

最新消息,水利部近日啟動了京杭大運河全線貫通補水工作,這項工作在2022年首次實施,實現了大運河百年來首次全線水流貫通。這樣一來,對持續推進華北地區河湖生態環境復甦和地下水超采綜合治理工作都是有益的。

假如有一天,我們能夠實施運河跨黃河工程,再次實現京杭大運河全線通航的話,你支持哪種方案呢?歡迎把您的見解放在評論區。

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