善用航道資源 設(shè)計優(yōu)化船型

本刊記者 趙 博

《規(guī)劃綱要》提出，到2035年，高等級航道達(dá)2.5萬公里左右。隨著高等級航道建設(shè)和水網(wǎng)連接，船型優(yōu)化成為必然。

要發(fā)掘水運(yùn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力，需要實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸質(zhì)量與效益的統(tǒng)一，而高質(zhì)量的運(yùn)輸服務(wù)和高效益的運(yùn)輸方式需要實(shí)質(zhì)載體。航道是水運(yùn)要素之一，完善高等級航道建設(shè)則是實(shí)現(xiàn)水運(yùn)現(xiàn)代化發(fā)展的基礎(chǔ)。

加快建設(shè)高等級航道網(wǎng)

我國經(jīng)歷過“鐵路建設(shè)先行”“公路、民航崛起”階段，高等級航道建設(shè)則一直相對滯后。根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》，我國航道等級分為七級，高等級航道主要指可通航千噸級船舶的三級及以上航道（個別地區(qū)航道受條件限制為可通航500噸級船舶的四級航道）。高等級航道建設(shè)主要因其資金投入較大、建設(shè)周期較長、涉及面較廣等問題的存在，而在交通系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施投資中處于相對弱勢地位。2000-2018年，我國內(nèi)河建設(shè)投資規(guī)模僅相當(dāng)于統(tǒng)計期內(nèi)公路建設(shè)投資規(guī)模的3%左右。盡管我國正在加快建設(shè)高等級航道，但里程占比依舊較小。2019年，我國三級及以上航道約1.38萬公里，占內(nèi)河航道總里程的10.9%，截至2020年底，我國可通行千噸級船舶的內(nèi)河高等級航道也只達(dá)到了1.61萬公里。

交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院研究員羅本成在談到高等級航道建設(shè)重要性時說，歐美國家內(nèi)河航道均經(jīng)歷了大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)，如今形成了相對發(fā)達(dá)的高等級航道網(wǎng)絡(luò)。比如在2019年，歐洲高等級航道里程為2.43萬公里，約占航道總里程的60%。在我國，內(nèi)河航運(yùn)是綜合運(yùn)輸體系和水資源綜合利用的重要組成部分，在促進(jìn)流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局、服務(wù)對外開放等方面發(fā)揮著重要作用，因此，需以千噸級航道為骨干，加快建設(shè)橫貫東西、連接南北、通達(dá)海港的國家高等級航道網(wǎng)，以適應(yīng)未來腹地水運(yùn)需求的增長和船舶大型化發(fā)展趨勢需要。《規(guī)劃綱要》所提出“我國高等級航道到2035年達(dá)2.5萬公里左右”的意義也在于此。

為充分發(fā)揮內(nèi)河航運(yùn)優(yōu)勢，目前我國已初步構(gòu)成了溝通我國東中西的江海聯(lián)通、干支銜接、局部成網(wǎng)的內(nèi)河運(yùn)輸通道。盡管如此，仍有一些問題制約我國高等級航道的延伸，如干支流發(fā)展不協(xié)調(diào)，東部地區(qū)發(fā)展較快的同時，長江干線上游、中西部支線航道治理滯后。如果內(nèi)河航運(yùn)存在航道暢通水平不高的問題，運(yùn)輸服務(wù)和優(yōu)勢也難突出。

交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院專家曾撰文指出，隨著船舶噸位的增加，單位運(yùn)輸成本和能耗逐漸下降（速度由快轉(zhuǎn)慢），以千噸級航道網(wǎng)為核心加快內(nèi)河航道建設(shè)，船舶內(nèi)河航運(yùn)成本低、能耗低的優(yōu)勢可以得到較好發(fā)揮。與100噸級船舶比較，當(dāng)船舶噸位提高到1000噸級，相關(guān)數(shù)據(jù)可下降62%。因此，應(yīng)提升內(nèi)河航道特別是高等級航道在水資源綜合利用中的戰(zhàn)略地位。未來十五年間，我國高等級航道要達(dá)2.5公里左右，里程將增長約9000公里，這對于發(fā)展我國內(nèi)河航運(yùn)建設(shè)非常重要，可促進(jìn)發(fā)展我國內(nèi)河水運(yùn)體系的優(yōu)勢和潛力。

形成‘四縱四橫兩網(wǎng)’的總體布局

我國內(nèi)河航運(yùn)資源豐富，航道建設(shè)及內(nèi)河航運(yùn)也取得了顯著成績，但與發(fā)展要求相比，內(nèi)河高等級航道基礎(chǔ)設(shè)施總體發(fā)展緩慢，高等級航道占比不高、支線延伸和溝通成網(wǎng)不夠等問題仍是綜合運(yùn)輸體系建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)和“短板”。鑒于此，一位參與《規(guī)劃綱要》編制的專家寫到，在原“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線”內(nèi)河高等級航道布局基礎(chǔ)上，按照“強(qiáng)化通道、溝通水系、輻射延伸、通達(dá)海港”的思路對原布局進(jìn)行拓展完善。“具體考慮為：一是依托主要大江大河，強(qiáng)化東西向跨區(qū)域內(nèi)河水運(yùn)通道。二是布局具有重大戰(zhàn)略意義的水系溝通運(yùn)河，構(gòu)筑南北向跨流域水運(yùn)通道。三是利用各水系支流航道輻射延伸，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)覆蓋、局部成網(wǎng)。四是促進(jìn)開放融合，加強(qiáng)通江達(dá)海及過境國際河流航道布局。五是根據(jù)生態(tài)保護(hù)等要求調(diào)減局部線路，繞開局部環(huán)境敏感區(qū)和城市中心區(qū)，最終形成‘四縱四橫兩網(wǎng)’的總體布局。”其中，“四縱”主要包括京杭運(yùn)河、江淮干線、浙贛粵和漢湘桂四條跨流域水運(yùn)通道。“四橫”包括長江干線及主要支流、西江干線及主要支流、淮河干線及主要支流、黑龍江及主要支流四條跨區(qū)域水運(yùn)通道。“兩網(wǎng)”包括長江三角洲國家高等級航道網(wǎng)和珠江三角洲國家高等級航道網(wǎng)。除此之外，將閩江、滄瀾江等納入國家高等級航道布局。“到2035年，國家高等級航道建成約2.5萬公里，其余國家高等級航道按發(fā)展規(guī)劃技術(shù)等級加強(qiáng)資源保護(hù)，根據(jù)流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，結(jié)合水資源開發(fā)利用等適時建設(shè)。”

浙贛粵運(yùn)河由贛粵運(yùn)河、浙贛運(yùn)河組成，是“四縱四橫兩網(wǎng)”高等級航道網(wǎng)布局規(guī)劃重要組成部分，也是長江水系連接珠江水系的“大動脈”。據(jù)江西省交通運(yùn)輸廳廳長王愛和介紹，贛粵運(yùn)河是溝通國家南北兩大水系、完善高等級航道網(wǎng)布局、構(gòu)建內(nèi)河水運(yùn)新格局的歷史性、戰(zhàn)略性重大工程，其規(guī)劃研究已形成成果稿，交通運(yùn)輸部正牽頭會同江西省和廣東省開展前期研究。贛州市政府也在不久前召開新聞發(fā)布會，明確贛粵運(yùn)河規(guī)劃建設(shè)已經(jīng)提上日程，項(xiàng)目將力爭在“十四五”期間開工建設(shè)。

作為溝通長江、珠江兩大水系的國家水運(yùn)大通道，湘桂運(yùn)河對完善全國高等級航道布局同樣具有重要戰(zhàn)略意義。湘桂運(yùn)河建設(shè)主要解決湘江蘋島至廣西西江之間的水運(yùn)通道問題，擬采用三級航道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，規(guī)劃起點(diǎn)位于永州蘋島，接永州蘋島至衡陽的1000噸級航道改擴(kuò)建項(xiàng)目。目前，湖南段湘江干流航道八個梯級樞紐已全部建設(shè)完成，廣西段梧州至平樂也開始建設(shè)提升航道運(yùn)航能力。

廣東省航道事務(wù)中心主任陸明生談到工作部署時表示：“‘十四五’期間，廣東將緊扣高質(zhì)量發(fā)展主題，突出重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，著力補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)、促改革，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，推動廣東航道事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。加大粵東、西、北航道資源開發(fā)力度，完善提升西江、北江、東江航運(yùn)系統(tǒng)、項(xiàng)目，重點(diǎn)推進(jìn)東江、北江上延、礬石水道、順德水道、錦江綠色航道、清遠(yuǎn)三線船閘工程以及崖門出海航道二期工程，提高通往沿海主要港口的內(nèi)河航道集疏運(yùn)能力，為全省加快建成通江達(dá)海、高效銜接的現(xiàn)代化內(nèi)河航運(yùn)體系提供服務(wù)支撐。預(yù)計到2025年，基本建成干支銜接、區(qū)域成網(wǎng)、江海貫通的高等級航道網(wǎng)絡(luò)體系。”

優(yōu)化船型適應(yīng)航道

水運(yùn)的另一個重要因素就是船舶。未來，我國內(nèi)河千噸級航道里程數(shù)持續(xù)增長，內(nèi)河船型及船舶性能也將隨之得到優(yōu)化。用武漢理工大學(xué)國家水運(yùn)安全工程技術(shù)研究中心副研究員劉佳侖的話說，“要通過優(yōu)化船型去適應(yīng)未來高等級航道的發(fā)展”。

劉佳侖在談到船型優(yōu)化想法時說：“船舶擁有者是船東，他們考慮的是投資回報或企業(yè)盈利，更傾向于單位收益越高、動力性或可操作性更好的船型。但內(nèi)河船舶的約束因素較多，在考慮貨物運(yùn)輸量的同時，還要兼顧船舶長度、船舶型寬和凈空高度等問題。如果船舶太長的話，達(dá)不到通航轉(zhuǎn)彎半徑要求；新船的船舶寬度也要考慮到航行時的單雙向航道問題；由于沿途橋梁的存在，則需要設(shè)定合理的凈空高度。當(dāng)由此做出取舍后，新船型還要考慮其它因素，比如內(nèi)河船舶的球鼻艏設(shè)計，從操作性和動力性能角度考慮‘雙機(jī)雙槳雙舵’設(shè)計，例如川江激流險灘多、吃水淺，‘單漿單舵’不能保證動力。多種因素制約下，新船型的設(shè)計更要考慮配置尺度和動力形式。”

交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究院相關(guān)人士也表示，根據(jù)我國與歐洲航道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的初步對比，我國三級航道水上過河建筑物的凈空高度通常不小于10米，而歐洲普遍采用的升降駕駛臺對于裝載雙層、三層集裝箱的凈高要求僅為不少于5.25米和7米，需要研究制定更適合我國航道發(fā)展特點(diǎn)和船型創(chuàng)新需求的內(nèi)河航道通航技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而提升內(nèi)河船舶標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化水平。另一方面，全回轉(zhuǎn)螺旋槳、艏側(cè)推等技術(shù)的應(yīng)用可提高船舶機(jī)動性，從而放寬因通航轉(zhuǎn)彎半徑要求對船舶總長的制約，通過船型優(yōu)化的方式來提升航道等級及通過能力也是一個可行的方式。

我國最先進(jìn)、裝載量最大的江海直達(dá)集裝箱船—“漢海5號”輪

國內(nèi)首艘內(nèi)河64TEU純電池動力示范船正式開工

發(fā)展高等級航道可以激發(fā)水運(yùn)特有的優(yōu)勢，那么，疏浚之后如何調(diào)動船型發(fā)展？在劉佳侖看來，要“因航道制宜”。“長江流域貨運(yùn)量很大，適合發(fā)展、部署一些大型船舶，廣西屬于資源貿(mào)易型水運(yùn)，貨運(yùn)量相對要低，西江干線主要船型還是以散貨船居多（沙石煤炭等低附加值產(chǎn)業(yè)為主），說明廣西制造業(yè)和高價值工業(yè)經(jīng)濟(jì)落后，未來隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，集裝箱運(yùn)輸和滾裝運(yùn)輸空間非常大，到時會需要合適的集裝箱船和滾裝船，但西江航道寬度和水深條件相對很弱，要考慮船閘、蓄水、彎曲航道曲直等一系列工程。”他說，“一些航道能不能持續(xù)保證水深是大家關(guān)心的一個問題，另外，航道等級提升后，如果所輻射的腹地沒有那么多貨物可運(yùn)，就會造成資源浪費(fèi)。在考慮新船型時，可以參考現(xiàn)有的一些特定航線航行船舶進(jìn)行思考。”

在特定航線航行船舶中，“漢海5號”輪是很好的例子。“漢海5號”輪是我國最先進(jìn)、裝載量最大的江海直達(dá)集裝箱船，船長139.8米，型寬26米， 型 深11.5米， 吃 水6.9米，最大載重量16338噸，載箱量1124TEU，該船攻克了寬扁型江海直達(dá)船的關(guān)鍵技術(shù)，另與該系列前4艘傳統(tǒng)意義上的海船不同，其按照《特定航線江海直達(dá)船舶建造規(guī)范》及《特定航線江海直達(dá)船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》建造，并與現(xiàn)行主力船型相比，載箱量翻了一番，單箱日均油耗比目前此航線上的船舶降低了23%以上，集裝箱運(yùn)輸成本下降超30%。重要的是，“漢海5號”輪操縱靈活、設(shè)計先進(jìn)，回旋半徑小，在內(nèi)河復(fù)雜航段掉頭及橫移靠泊的特點(diǎn)和優(yōu)勢已通過首航得到驗(yàn)證。

國內(nèi)首艘內(nèi)河64TEU型純電池動力示范船項(xiàng)目則是短途運(yùn)輸小船典型。據(jù)測算，一艘傳統(tǒng)動力的60TEU型集裝箱船往返安吉上港碼頭到上海共青碼頭（全程約249公里）單航次柴油消耗為1700升，而純電動集裝箱船滿載往返航次所需能耗僅為7208度電。按照柴油5.5元/升、電價0.7元/度計算，該船可節(jié)省近一半的能耗成本，船舶污染物排放也將降低80%。“64TEU型標(biāo)準(zhǔn)化智能新能源集裝箱船將在湖州先行示范應(yīng)用，不僅能促進(jìn)湖州綠色航運(yùn)發(fā)展，對浙江乃至全國內(nèi)河航運(yùn)智能化、綠色化、高效化發(fā)展都具有很大的意義。”湖州市港航管理中心負(fù)責(zé)人說道。

劉佳侖認(rèn)為，針對正在進(jìn)行的高等級航道升級，相關(guān)方需通過實(shí)地調(diào)研和技術(shù)論證總結(jié)航道特點(diǎn)，篩選適合當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)船型，以提高船舶載貨量、航道利用率和過閘效率為前提，進(jìn)行船型的方案設(shè)計。在提高內(nèi)河船舶技術(shù)水平方面，以船型標(biāo)準(zhǔn)化工作為抓手，綜合運(yùn)用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策手段，提高內(nèi)河船舶技術(shù)水平，提高船舶尺度與船閘尺度匹配性，支持地區(qū)研究實(shí)施限制非標(biāo)準(zhǔn)船型過閘。