大運河山東段河道整治及疏浚通航規劃設計

白 赟,柳 明

1.山東省水利勘測設計院,山東 濟南250013

2.山東省膠東調水局,山東 濟南250013

隨著大運河成功列入世界文化遺產，作為“在用的”、“活著的”遺產，它不僅是一條“流動的”、“發展的”經濟黃金廊道，還是一條積淀豐厚的文化長廊[1]。京杭運河山東段是國家水運主通道的重要組成部分，連接山東與周邊水網地區，是山東內河航道的核心。其在德州進入山東境內，依次經過聊城、泰安、濟寧、棗莊五市，境內總長度為589 km[2]。

開展以水體和水利工程為載體的大運河文化帶建設，對于保護運河沿線水利遺產和生態環境，傳承運河沿線優秀傳統水文化，挖掘大運河承載的歷史文化價值，全面提升經濟、社會、生態、環境和景觀等效益具有重要的戰略意義。本文從大運河河道原狀保護、恢復河道航運并結合輸水配水工作的角度，提出可操作性、有實效的具體措施，真正實現保護好、傳承好、利用好大運河的目標。

1 大運河山東段歷史及沿線工程現狀

1.1 德州市

明清兩代，德州既是漕運的儲存站又是轉運站。德州段運河成為南北水運的咽喉要地，年貨運量、周轉量、吞吐量都占運河各港口之首。京杭大運河德州段自夏津白馬湖鎮白莊到德城區二屯鎮第三點村，全長141 km。以武城縣四女寺樞紐作為節點，分為衛運河和南運河，主要承泄上游來水，同時作為引黃濟津調水工程的輸水干渠和南水北調東線二期規劃輸水渠道。

德州段南運河河段平灘過流能力約180 m3/s，滿足潘莊應急輸水80～77 m3/s、南水北調東線二期輸水工程75 m3/s、引黃濟津調水工程65 m3/s 的規模，過設計輸水流量時的水位比外堤角地面高程低1.0～3.5 m，平均低1.9 m。德州航運局于1982 年撤銷，南運河成為以行洪排水為主的河道。目前，南運河沿線仍保留了一些具有航運功能和基本滿足通航要求的航運基礎設施，如四女寺樞紐等，為恢復和發展航道的水云功能奠定了較好的基礎。

1.2 聊城市

聊城是大運河上著名的九大商埠之一，興盛的漕運為其帶來了400 年的繁榮。市區河流眾多。除黃河及其支流金堤河外，有屬于海河流域縱貫全區的徒駭河、馬頰河和從邊境流過的漳衛河骨干排水河道，其中，黃河、金堤河、漳衛河屬于邊境河道。古運河從東南到西北貫穿全境。

1.3 泰安市

大運河泰安段全長60 華里，有“運河水柜”之稱的東平湖是大運河山東段的最大水源地。

大汶河是黃河下游最大的一條支流，是泰安市唯一大型河道。主流起源于萊蕪市鋼城區汶源街道辦事處臺子村，自東向西流經萊蕪市鋼城區、萊城區，泰安市岱岳區、泰山區、肥城市、寧陽縣、東平縣，濟寧市汶上縣，于東平縣馬口村注入東平湖，由東平湖陳山口出湖閘泄入黃河（戴村壩以下稱大清河），全長231 km，境內長179.24 km，流域面積8944 km2。

1.4 濟寧市

濟寧是大運河的重要樞紐,明清時期管理全國運河水利的最高管理機構——河道總督衙門便設在濟寧，因此濟寧又被稱為“運河之都”。濟寧市水系均屬淮河水系南四湖流域，中部京杭運河貫穿南北，其它河流走向受地形制約呈放射狀由周邊向區內中南部京杭運河及南四湖一帶匯集，發達的地表水系對區內防洪澇、灌溉和調節補給地下水資源發揮著巨大作用[3]。

京杭運河及南四湖東部主要河流有20 余條，多屬山洪河道，源短流急，峰高流量小，其中發源于東部山區的較大河流有泗河、白馬河、洸府河；京杭運河及南四湖西部主要河流有19 條，河底平緩，徑流歷時較長，季節性明顯，主要為人工河流，具引黃、引湖、防洪、排澇等多種功能。以上河流中、下游河段由于人工開挖治理，一般常年有水，且水位與湖水位基本一致，具有通航功能。

1.5 棗莊市

大運河棗莊段,文物古跡眾多，遍及運河兩岸，尤其是臺兒莊城內的3 km 運河古道,是目前全國保存最為完好的古運河河段之一，被稱為“活著的運河”。

棗莊市境內河流屬淮河流域運河水系。大小河流共有24 條，京航運河棗莊段為大型河流，橫穿市南部，境內全長39 km。中型河流（伊家河、嶧城大沙河、城郭河）3 條，流域面積在100 km2以上的河流8 條，流域面積在30 至100 km2的河流12 條。除京杭運河棗莊段為南四湖泄洪河道外，其它主要河流均發源于東北部山區，分別流入南四湖和運河。

2 河道建設規劃與分析

2.1 南水北調東線1 期工程

南水北調東線工程從江蘇揚州江都水利樞紐提水，途徑江蘇、山東、河北三省，向華北地區輸水。東線工程規利用京杭大運河以及與其平行的河道輸水，連通洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖，并作為調蓄水庫，經泵站提水進入東平湖后，一路黃河后北上，另一路向東向膠東地區供水[3-5]。

京杭運河沿線各地市的南水北調包括黃河以北段魯北工程、穿黃工程、黃河以南段。

2.1.1 黃河以北段 魯北輸水工程是南水北調東線工程的重要組成部分，基本任務是將調入東平湖的江水通過穿黃隧洞工程后北送至魯北地區，包括小運河輸水工程和七一、六五河工程、大屯水庫。

小運河工程自位山～臨清邱屯閘長98.21 km，其中新挖輸水河道長40.076 km，利用小運河、趙王河、周公河等現狀河道長58.134 km。

七一河、六五河段輸水線路全長77.014 km，其中利用六分干擴挖12.84 km；利用七一、六五河現狀河道長64.174 km。

大屯水庫位于山東省德州市武城縣恩縣洼東側，水庫圍壩大致呈四邊形，南臨鄭郝公路，西側為利民河東支，東側為六五河。水庫最大庫容5209 萬m3，最高蓄水位29.80 m，設計死水位21.00 m，死庫容745 萬m3，水庫調節庫容4464 萬m3。向德州市德城區年供水量10919 萬m3，武城縣城區年供水量1583 萬m3。

2.1.2 穿黃工程 穿黃河工程是南水北調東線工程從東平湖至黃河以北輸水干渠的一段輸水工程，全長7.87 km，是南水北調東線的關鍵控制性項目。位于山東省東平和東阿兩縣境內，黃河下游中段。

穿黃河工程從東平湖老湖區引水，在東平湖西堤（玉斑堤）魏河村北建出湖閘，開挖南干渠至黃河南大堤前（子路堤）建埋管進口檢修閘，以埋管方式穿過子路堤、黃河灘地至黃河南岸解山村，經隧洞穿過黃河主槽及黃河北大堤，在東阿縣位山村以埋涵的形式向西北穿過位山引黃渠渠底，與黃河以北輸水干渠相接。

2.1.3 黃河以南段（1）韓莊運河。自微山縣韓莊鎮起，經臺兒莊，至蘇魯邊界與中運河相接，全長42.5km。在韓莊運河上設置三個提水泵站，由南向北分別為臺兒莊泵站、萬年閘泵站、韓莊泵站，設計流量125m3/s；（2）南四湖～東平湖。自南四湖出湖口向北，經梁濟運河、柳長河調水北上，由南向北設二級壩泵站、長溝泵站、鄧樓泵站。

二級壩泵站設計流量125 m3/s，南四湖湖內疏浚工程長28.987 km，底寬73 m。梁濟運河長58.26 km。其中：湖口～長溝泵站段，一期工程按三級輸水航道設計，輸水流量100 m3/s，代表船型為1頂2×1000 t 級船隊，設計最小水深3.3 m，設計河底高程28.70 m，湖口～南躍進溝口河道底寬160 m，南躍進溝口～長溝泵站底寬145 m；長溝泵站～鄧樓節制閘段，一期工程按三級輸水航道設計，設計輸水流量100 m3/s，代表船型為1 頂2×1000 t 級船隊，設計最小水深3.4 m，設計河底高程30.8 m，長溝泵站～汶寧新河河道底寬145 m，汶寧新河～鄆城新河河道底寬70 m，鄆城新河～鄧樓節制閘河道底寬60 m。柳長河輸水段輸水航道線路長20.99 km，一期工程按三級輸水航道設計，輸水流量100 m3/s，代表船型為1 頂2×1000 t 級船隊，設計最小水深3.2 m，設計河底高程33.2 m，河底寬45 m。長溝泵站、鄧樓泵站、八里灣泵站設計流量100 m3/s。

2.2 大運河河道整治和疏浚通航設計分析

在摸清大運河水系基本情況、大運河來水、河道現狀標準、河道治理情況基礎上、考慮與南水北調調水布局相對關系，結合沿運河人文遺產分布、交通運輸情況和文化、生態、旅游帶打造，本文重點針對未通航河段展開通航方案分析，提出為保障通航需建設的工程。

2.2.1 黃河以北山東段 京杭運河黃河以北山東段位于魯西北平原的聊城及德州兩市境內，由位臨運河（或小運河）、衛運河、南運河組成，目前暫未通航。規劃為Ⅲ級航道。見示意圖1。

圖1 黃河以北段路線規劃Fig.1 Planning of the northern section at Yellow River

航道的起點：由位山穿黃工程確定。暫定起點位于位山附近、黃河北岸、引黃入衛工程西側。航道的終點：航道在臨清城區的南或北部接入衛運河，最終接德州滄州邊界南運河。

（1）推薦的航道走向：自位山樞紐，向西，在阿城東南轉向近北方向，經七級鎮，在馬莊鎮周店附近設樞紐，經馬莊船閘調船舶入位臨運河。之后沿位臨運河向西，在王堤口設過河渡槽與徒駭河交叉，然后轉向北偏西方向，在王鋪設航運樞紐與馬頰河交叉，經柳林鎮東側，在尚店，新開挖航道至胡家灣南設航運樞紐入衛運河，整治利用衛運河河道，向北偏東方向，此后沿衛運河走向至德州滄州邊界（終點）。

（2）梯級布置航道梯級共設5 個梯級，分別為南水北調東線輸水工程位山至周店段、位臨運河周店至馬頰河段、位臨運河及新建段馬頰河至胡家灣段、衛運河胡家灣至祝官屯段、祝官屯至四女寺段、四女寺至終點段。

相應設5 個船閘及相應的節制閘等建筑物，分別為馬莊船閘（及節制閘）、王鋪船閘（及跨河渡槽、節制閘)、胡家灣船閘、祝官屯船閘、四女寺船閘。

①馬莊船閘：位于馬莊鎮周店附近，船閘的功能為調運船舶自南水北調輸水河道至位臨運河，克服兩河道的水位差，在南水北調輸水河道下游，建設節制閘，以蓄水保航。

②王鋪樞紐：位于本航道與馬頰河交叉的王鋪附近，船閘的功能為梯級渠化和在位臨運河停止調水期間航道蓄水通航所需。

③胡家灣船閘：位于臨清城南胡家灣附近，船閘的功能為調運船舶自位臨運河開挖段至衛運河，克服兩河道的水位差。

④祝官屯船閘：位于武城縣相互官屯附近，位于衛運河上。

⑤四女寺樞紐：位于德城區南部四女寺，為通過四女寺水利樞紐而設。

為保證通航河道部分主要建設內容為：

（1）聊城段的航道長111.13 km，沿途與省道254、京九鐵路、濟聊高速公路、青銀高速公路、省道356 等公路鐵路相交，除衛運河上的部分橋梁外，其余橋梁均需改建（新建）。

按Ⅲ級航道擴挖（河道底寬45 m，最小通航水深3.2 m，邊坡1:3），估算開挖土方750 萬m3，兩岸襯砌防護。新建、改建大型跨河構造物共計16 座，其中鐵路橋2 座，公路橋6 座，市政橋2 座，船閘3 座，航運樞紐2 座，渡槽1 座。占地6418 畝。

（2）德州段的航道長112.60 km，沿途與省道254、京九鐵路、濟聊高速公路、青銀高速公路、省道356 等公路鐵路相交，除衛運河上的部分橋梁外，其余橋梁均需改建（新建）。按Ⅲ級航道擴挖（河道底寬45 m，最小通航水深3.2 m，邊坡1:3），估算開挖土方765 萬m3，兩岸襯砌防護。需新、改建大型跨河構造物共計12 座，其中鐵路橋2 座，公路橋6 座，市政橋1 座，船閘2 座，航運樞紐1 座。占地3740 畝。

2.2.2 穿黃段 京杭運河穿黃線路推薦方案為：自東平湖出口沿現有河道北上，在皇殿村向西，于蔭柳棵村北側橫穿黃河，在油坊村南側接入位臨運河。

主要建設內容：本方案一跨越道路6 條，周邊無村莊，需穿過節制閘1 座。

2.2.3 黃河以南山東段 黃河以南至濟寧段：本段由黃河至東平湖出口段、東平湖段、柳長河段和梁濟運河段四段組成，總長度為110 km，規劃為Ⅱ級航道。目前，除黃河至東平湖出口段暫未通航外，其余三段已按照Ⅲ級航道建成通航[5]。

濟寧至臺兒莊(黃道橋)段：本段由濟寧至二級壩微山船閘段和二級壩到蘇魯省界的湖東線航道、湖西線航道三段組成，總長度為214 km，其中湖西航道長51 km，規劃為Ⅱ級航道。濟寧至臺兒莊(黃道橋)段目前為Ⅲ級航道，通航里程172 km，湖西線航道為Ⅵ級航道，通航里程51 km(圖2)。

圖2 黃河以南山東段示意圖Fig.2 Schematic diagram of Shandong section at south of Yellow River

主要建設內容：濟寧段110 km，其中南水北調梁濟運河段線路長58.3 km，截污導流及其以北梁濟運河段長29.5 km，柳長河段長22.2 km。

南水北調梁濟運河段目前已按照Ⅲ級航道建成通航[6]，沿線跨河建筑物已按照Ⅱ級航道標準布置。因此河道部分工程內容為：河道擴挖、沿線支流口處理、沿線建筑物工程、船閘工程。擴挖后河道底寬70 m，最小通航水深4.0 m。湖口～長溝泵站段，河底高程28.70 m，邊坡1:4；長溝泵站～鄧樓泵站段，河底高程30.8 m，邊坡1:3。利用南水北調梁濟運河航運開挖土方215 萬m3，新建、重建或維修加固建筑物125 座，其中生產橋3 座，穿堤涵閘51 座、排灌站71 座，兩岸襯砌防護。

截污導流及其以北梁濟運河段線路長29.5 km，包括河道擴挖、支流口處理、沿線建筑物工程、船閘工程。截污導流段梁濟運河長17.1 km，擴挖后河道底寬70 m，最小通航水深4.0 m，河底高程30.8 m，邊坡1:2.5。利用截污導流段梁濟運河航運估算開挖土方60 萬m3，共新建船閘1 處，改建、新建橋梁5 座，兩岸襯砌防護。截污導流以北段梁濟運河長12.4 km，擴挖后河道底寬70 m，最小通航水深4.0 m，河底高程30.8 m，邊坡1:2.5。以北段梁濟運河航運估算開挖土方85 萬m3，改建、新建橋梁3 座，兩岸襯砌防護。

柳長河段線路長21 km，現狀河道已按照Ⅲ級航道通航，沿線跨河建筑物已按照Ⅱ級航道標準布置。因此河道部分建設內容為：河道擴挖、沿線建筑物工程。擴挖后河道底寬70 m，最小通航水深4.0 m，河底高程30.30 m，邊坡1:3。柳長河段航運估算利用南水北調柳長河開挖土方270 萬m3，新建、重建排澇站27 座，涵閘16 處，兩岸襯砌防護。

3 結語

大運河山東段治理需要從總體規劃、防洪工程、航道工程、閘壩工程、橋梁工程、水質保障工程、景觀工程等方面全面、綜合開展，將對提高防洪保障標準、延續運河千年古文化、提高山東省的交通運輸能力、改善生態環境、帶動旅游經濟和第三產業發展、拉動我省經濟發展起到重要作用。