北運(yùn)河旅游通航水源條件分析

黃學(xué)偉，李永慶，劉江俠，穆冬靖

（海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

京杭大運(yùn)河縱貫?zāi)媳保B通了海河、黃河、淮河、長江和錢塘江水系，主要包括通惠河、北運(yùn)河、南運(yùn)河、會通河、中運(yùn)河、淮揚(yáng)運(yùn)河、江南運(yùn)河7 個河段。2014 年6 月22 日，被聯(lián)合國教科文組織正式批準(zhǔn)列入世界文化遺產(chǎn)名錄。

黨中央、國務(wù)院高度重視大運(yùn)河文化保護(hù)傳承利用工作。2017 年6 月，習(xí)近平總書記作出重要批示，指出大運(yùn)河是祖先留給我們的寶貴遺產(chǎn)，是流動的文化，要統(tǒng)籌保護(hù)好、傳承好、利用好。2019 年2月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《大運(yùn)河文化保護(hù)傳承利用規(guī)劃綱要》，明確提出將大運(yùn)河打造成璀璨文化帶、綠色生態(tài)帶、繽紛旅游帶。2020年6月，水利部、交通運(yùn)輸部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合印發(fā)《大運(yùn)河河道水系治理管護(hù)規(guī)劃》。

伴隨大運(yùn)河文化保護(hù)傳承利用工作深入推進(jìn)，北運(yùn)河作為京杭大運(yùn)河重要河段之一，旅游通航工作已被提上日程，并為實(shí)現(xiàn)京杭大運(yùn)河黃河以北段復(fù)航創(chuàng)造條件。

1 基本情況

北運(yùn)河位于海河流域北部，西界永定河系，北依燕山山脈，東臨潮白河系，南達(dá)海河干流，流域面積6 051 km2，山區(qū)、平原面積分別為910、5 141 km2，分別占流域總面積的15%和85%。流域地勢自西北傾向東南，西北部為燕山山區(qū)，東南部為廣闊平原，其中平原區(qū)按成因分為山前洪積平原、中部湖積沖積平原和濱海海積沖積平原。北運(yùn)河干流主要位于湖積沖積平原上，地勢平緩、開闊，由西北向東南微傾斜，河道蜿蜒曲折，行政區(qū)劃分屬北京、河北、天津3省（直轄市）。

北京通州北運(yùn)河北關(guān)分洪樞紐以上稱溫榆河，以下始稱北運(yùn)河。北運(yùn)河干流先后流經(jīng)北京市的通州區(qū)、河北省香河縣以及天津市武清區(qū)、北辰區(qū)和紅橋區(qū)，沿途有涼水河及鳳港減河等支流匯入，在牛牧屯村經(jīng)牛牧屯引河與潮白河相通，于老米店村南與永定河相匯，至子北匯流口入海河干流，干流總長約142 km。為分泄北運(yùn)河洪水、減輕北運(yùn)河的洪水壓力，相繼開挖了運(yùn)潮減河、青龍灣減河等人工河道。上游溫榆河的部分洪水經(jīng)運(yùn)潮減河分入潮白河，北運(yùn)河干流的洪水經(jīng)青龍灣減河匯入潮白新河。

北運(yùn)河歷史上稱潞水，又有潞河、白河、沽河和外漕河之稱，興于金代，是元、明、清等朝代南糧入京的主要通道，漕運(yùn)是其最主要的功能。伴隨社會演變、發(fā)展，現(xiàn)狀北運(yùn)河主要功能已轉(zhuǎn)為防洪除澇為主，部分兼具蓄水供水和生態(tài)景觀功能。北運(yùn)河沿線保留有大量古城、古鎮(zhèn)、碼頭、茶莊、會館、廟祠、碑刻等各類歷史文化遺存，且已建成多處生態(tài)景觀公園、遺址展館和休閑旅游場所，生態(tài)、景觀、文化和旅游融合發(fā)展優(yōu)勢明顯，北運(yùn)河旅游通航應(yīng)運(yùn)而生，航運(yùn)功能將逐步恢復(fù)，北京市通州區(qū)北關(guān)攔河閘—甘棠閘段、天津市市區(qū)北運(yùn)河橡膠壩—子北匯流口段已實(shí)現(xiàn)季節(jié)性旅游通航。

2 旅游通航標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)《海河流域綜合規(guī)劃（2012—2030 年）》（2013 年國務(wù)院批復(fù)）和《北運(yùn)河干流綜合治理規(guī)劃報告》（2012 年水利部，北京市、天津市、河北省人民政府聯(lián)合批復(fù)），根據(jù)北運(yùn)河未來的水源條件，適當(dāng)發(fā)展旅游觀光航運(yùn)，航道等級為Ⅵ級。

按照《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB50139-2014），參照天然和渠化河流Ⅵ級航道尺度，雙線航道的直線段寬度為30 m、水深1.0～1.2 m；參照限制性航道Ⅵ級航道尺度，雙線航道的直線段寬度為20 m、水深2 m。

3 旅游通航時間

每年7、8 月為北運(yùn)河主汛期，屆時流域洪水將集中通過北運(yùn)河宣泄，通航季應(yīng)考慮避開主汛期或根據(jù)洪水預(yù)報避讓洪水，確保通航安全。每年12月至翌年2 月為北運(yùn)河封河時段，不宜安排通航。因此，北運(yùn)河旅游通航時段為每年的3、4、5、6、7（上旬）、8（下旬）、9、10、11 等月份，其他月份可視洪水和氣溫條件適時安排旅游通航。

4 旅游通航需水量分析

北運(yùn)河旅游通航需水量主要包括航道耗水量、船閘耗水量和保障通航水位的槽蓄量。同時，因北運(yùn)河旅游通航聚焦生態(tài)、景觀、文化和旅游融合發(fā)展，航道及兩岸生態(tài)及景觀用水也應(yīng)計(jì)入旅游通航需水量。以漕運(yùn)功能為主時期的北運(yùn)河基本屬天然河道，漕運(yùn)功能滅失以后，蓄水供水和生態(tài)景觀功能主要依靠沿河閘（橡膠壩）調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。基于“借水行舟”增加旅游通航功能后，除船閘耗水量、旅游通航航道兩岸生態(tài)及景觀需水量外，應(yīng)按北運(yùn)河河道蓄水供水功能、生態(tài)景觀功能、旅游通航功能對航道耗水量、槽蓄量進(jìn)行分?jǐn)偅嚓P(guān)水量暫按1/3 分?jǐn)偤笥?jì)入旅游通航需水量。

4.1 航道耗水量

北運(yùn)河旅游通航航道耗水量主要包括航道蒸發(fā)量和航道滲漏量。考慮北運(yùn)河旅游通航“借水行舟”的屬性，采用北運(yùn)河各河段河道正常蓄水時河道斷面作為北運(yùn)河旅游通航航道蒸發(fā)量和航道滲漏量計(jì)算斷面。

按照《北運(yùn)河干流綜合治理規(guī)劃報告》確定的蒸發(fā)、滲漏量標(biāo)準(zhǔn)，蒸發(fā)量、滲漏量采用北運(yùn)河流域多年水面蒸發(fā)量1 100 mm、滲漏量2 mm/d，依據(jù)各河段正常蓄水?dāng)嗝嬗?jì)算。經(jīng)計(jì)算，北運(yùn)河旅游通航各河段航道蒸發(fā)量（扣減多年平均降水量后）合計(jì)約為1 000 萬 m3、航道滲漏量合計(jì)約為 1 700 萬 m3，總計(jì)約為2 700 萬m3。分?jǐn)偤螅边\(yùn)河旅游通航航道耗水量約為900萬m3。

4.2 船閘耗水量

北運(yùn)河干流建有攔河閘、橡膠壩共14處，若北運(yùn)河實(shí)現(xiàn)全線旅游通航，除北關(guān)攔河閘船閘外，需增設(shè)13座船閘，形成13個梯級。各級船閘運(yùn)用均產(chǎn)生水量損失，但除末級船閘外，其他各梯級損失水量均與下級河段形成水量交換，僅末級船閘形成水量損失。

參考Ⅵ級航道標(biāo)準(zhǔn)單線船閘尺度，旅游船舶峰值過閘頻次按0.5次/h、8 h/d、270 d/a測算，北運(yùn)河旅游通航船閘耗水量約為800萬m3。

4.3 保障通航水位的河道槽蓄量

現(xiàn)狀北運(yùn)河干流沿河建有13 級水閘（橡膠壩），按照各河段河道斷面，在河道正常蓄水條件下，計(jì)算北運(yùn)河干流全線槽蓄水量約為5 000 萬m3。分?jǐn)偤螅边\(yùn)河旅游通航河道槽蓄量約為1 700萬m3。

4.4 兩岸生態(tài)及景觀需水量

北運(yùn)河旅游通航航道兩岸生態(tài)及景觀需水量主要為航道兩岸綠化和部分景觀用水，按照《北運(yùn)河干流綜合治理規(guī)劃報告》確定的北運(yùn)河區(qū)域不同類型草地的需水定額，選定高蓋度草地300 mm、航道兩岸綠化帶平均寬度60 m。經(jīng)計(jì)算，北運(yùn)河旅游通航兩岸生態(tài)及景觀需水量約為500萬m3。

綜上，北運(yùn)河旅游通航需水量合計(jì)約為3 900萬m3。

5 水源條件分析

5.1 水資源量

根據(jù)海河流域第三次水資源評價（1956—2016年系列），北運(yùn)河多年平均地表水資源量為4.08億m3，年徑流深68.1 mm，偏豐年、平水年、偏枯年、枯水年地表水資源量分別為 5.93 億、3.29 億、2.02 億、1.11億m3。

5.2 水資源配置

2025 年，北運(yùn)河（含通惠河）多年平均河道外需水量約35億m3，其中城鎮(zhèn)需水量27.63億m3、農(nóng)村需水量7.34 億m3；北運(yùn)河（含通惠河）多年平均河道外供水總量約35億m3，其中當(dāng)?shù)氐乇硭┧?.31億m3、外調(diào)水供水量10.63億m3、地下水供水量10.63億m3、非常規(guī)水供水量5.41 億m3，預(yù)測非常規(guī)水供水量仍有增長趨勢。同年，北運(yùn)河干流多年平均河道內(nèi)需水量約0.92 億m3；北運(yùn)河干流多年平均河道內(nèi)供水量約0.92億m3，均為非常規(guī)水。

2035 年，北運(yùn)河（含通惠河）多年平均河道外需水量約41億m3，其中城鎮(zhèn)需水量32.99億m3、農(nóng)村需水量7.95 億m3，僅生活、生態(tài)需水量較2025 年略有增長，其他均為零增長；北運(yùn)河（含通惠河）多年平均河道外供水總量約41億m3，其中當(dāng)?shù)氐乇硭┧?.37 億 m3、外調(diào)水供水量 19.6 億 m3、地下水供水量9.55 億 m3、非常規(guī)水供水量 6.42 億 m3。同年，北運(yùn)河干流多年平均河道內(nèi)需水量約0.92 億m3；北運(yùn)河干流多年平均河道內(nèi)供水量約0.92 億m3，均為非常規(guī)水。

5.3 徑流量

北運(yùn)河干流徑流量主要來源于上游的雨洪水和城市再生水。

北運(yùn)河通縣站1956—2016 年多年平均徑流量為3.97億m3，北運(yùn)河土門樓站1970—2016年多年平均徑流量為2.70 億m3，青龍灣減河土門樓站1970—2015 年多年平均徑流量為3.23 億m3，筐兒港站（含北運(yùn)河、筐兒港分洪道、筐兒港減河）1964—2005 年多年平均徑流量為3.86億m3。

5.4 航道分析

5.4.1 航道水量分析

按照北運(yùn)河水資源配置成果，到2025 和2035年，通過多水源聯(lián)合調(diào)配，北運(yùn)河河道外、河道內(nèi)需水量均可以得到滿足。就河道內(nèi)需水量而言，滿足《海河流域綜合規(guī)劃（2012—2030 年）》《北運(yùn)河干流綜合治理規(guī)劃報告》規(guī)定的北運(yùn)河干流最小生態(tài)水量為 0.92 億 m3，大于旅游通航需水量 3 900 萬 m3。隨著沿岸城市城鎮(zhèn)生活用水量不斷增加，再生水水源將保持穩(wěn)步增長態(tài)勢，河道內(nèi)生態(tài)水量供給也將逐步增長。

從北運(yùn)河干流各主要控制站實(shí)測徑流資料分析看，非汛期河道內(nèi)通縣站多年平均徑流量為1.76億m3，北運(yùn)河土門樓站多年平均徑流量為1.80 億m3，青龍灣減河土門樓站1970—2015 年多年平均徑流量為1.07億m3，筐兒港站（含北運(yùn)河、筐兒港分洪道、筐兒港減河）1964—2005年多年平均徑流量為1.90億m3，各站多年平均徑流量均大于北運(yùn)河旅游通航全線需水量。

5.4.2 航道水深分析

北運(yùn)河干流正常蓄水條件下，有效利用攔河閘（橡膠壩）工程，各河段航道水深基本滿足北運(yùn)河旅游通航Ⅵ級標(biāo)準(zhǔn)，詳見表1。

表1 北運(yùn)河旅游通航各航段水深統(tǒng)計(jì) m

6 結(jié)論與建議

根據(jù)北運(yùn)河旅游通航水源條件分析，北運(yùn)河旅游通航需水量合計(jì)約為3 900 萬m3，小于《海河流域綜合規(guī)劃（2012—2030 年）》《北運(yùn)河干流綜合治理規(guī)劃報告》規(guī)定的北運(yùn)河干流最小生態(tài)水量以及北運(yùn)河干流主要控制站多年平均徑流量，旅游通航無需新增水量，水源有保障。在北運(yùn)河干流正常蓄水條件下，北運(yùn)河旅游通航水深亦有保障。北運(yùn)河旅游通航實(shí)施前，建議開展旅游通航水量調(diào)度研究，以保障北運(yùn)河旅游通航順利實(shí)施。