通惠河通航的必要性與可行性分析

喬巖松

（北京市城市河湖管理處，北京 100144）

1 京杭運河的歷史發展與歷史意義

京杭運河是世界上開鑿最早、里程最長、工程最大的古代運河，也是最古老的運河之一，與長城、坎兒井并稱為中國古代的三項偉大工程，并且使用至今，是中國古代勞動人民創造的一項偉大工程，是中國文化地位的象征之一。京杭運河分為通惠河、北運河、南運河、魯運河、中運河、里運河、江南運河7段，北起北京，南到杭州，經北京、天津2 市及河北、山東、江蘇、浙江4 省，貫通錢塘江、長江、淮河、黃河、海河5 大水系，全長約1 794 km。2014 年6 月22日，第38 屆世界遺產大會宣布，中國大運河項目成功入選世界文化遺產名錄，成為中國第46個世界遺產項目[1]。

京杭運河不僅促進了經濟發展，也穩固了政治統治；不僅連通了南、北方地域，也連通了南、北方貿易；不僅孕育了名城古鎮，也傳承了歷史文化。水運尤其是漕運的不斷發展，正是大運河發揮這些作用的推動者，封建王朝當權者建立了將各地物資輸往都城的漕運體系，維持著王朝的生命[2]。現今漕運已被其他運輸方式代替，但是運河文化應該被傳承，水路交通應該被恢復，讓當代人以乘船的方式親身感受運河文化，學習運河文化，傳承運河文化，這也正好符合習近平總書記指出的大運河是祖先留給我們的寶貴遺產，是流動的文化，要統籌保護好、傳承好、利用好的相關要求[3]。隨著2019年10月京杭運河北關閘至甘棠閘11.4 km 正式通航和2021 年6 月甘棠閘至市界28.7 km 河道實現通航，兩段航道正式連通，北京市內大運河保護、傳承與利用迎來最好時期。

通惠河是京杭運河重要的組成部分，是漕運進京最后的也是最重要的一段河道，由元代都水監郭守敬主持修建，開挖于至元二十九年（1292 年）。隨著明朝、清朝不斷改建，到清代只剩下“五閘二壩”起作用，元代的大批閘壩被拆毀、廢棄。“五閘”包括大通閘、慶豐閘、平津上閘、平津下閘、普濟閘，“二壩”指通州北門外的石壩和東門外的土壩[4]。北運河的糧船必須停泊在石壩之外，人工將糧食搬運至內河的小船上，再運往京城各糧倉。清末，由于北京干旱，水資源緊缺，加之海運興起、鐵路興建，通惠河漕運功能漸失，至清光緒二十六年（1900 年）完全停止[5]。現如今，通惠河河道上有東便門橡膠壩、大北窯橡膠壩、高碑店閘、普濟閘等水工建筑物。通惠河雖然不再通航，但是依然肩負著重要職能，既是北京市城區重要景觀河道，又是重要泄洪河道。為了傳承歷史文化、促進經濟發展以及改善生態環境，通惠河通航是十分必要的。

2 通惠河通航的積極作用

2.1 有利于傳承運河文化

通惠河是元、明、清三朝時期京杭運河最北段十分重要的漕運河道，承載著厚重的歷史文化。通惠河只有實現通航功能，才能更好地傳承運河文化。通惠河通航后，可直達河北省，欣賞運河沿岸的橋梁、碼頭、會館等建筑和景象。運河邊的纖夫號子，簡樸而又雄勁，是勞動人民智慧的結晶。還有許多文人騷客，在大運河兩岸寫下了許多不朽的詩句，流傳后世，芬芳千年。沿運河而下，賞景、聞聲、品詩，提升首都市民文化修養，陶冶情操；沿河而上，也能向國內外友人充分展示通惠河，展示北京，體驗國際化大都市和江南水鄉相結合的感覺，領略北京的文化底蘊，領略大運河的歷史變遷。

2.2 有利于促進經濟發展

通惠河通航將延伸北京通州至河北香河段的通航線路，使通航線路從通州北關閘延伸至東二環東便門橋，途經北京CBD商圈，增加現代氣息，一路不僅能領略歷史文化，也能觀賞現代建筑，做到古今結合、雅俗共賞。伴隨著朝陽區“十四五”規劃的實施，挖掘運河沿線消費、旅游、休閑資源，打造大運河畔的網紅打卡地，可以推動文化產業和旅游產業的發展，既能讓游客學習知識，又能直接促進消費。在恢復航運的同時，也緩解交通運輸的部分壓力。船能載人，亦能載物，不僅能夠緩解公共交通出行的壓力，也間接促進著物流產業的發展。綜上所述，通航能從旅游、餐飲、公共交通、物流等多個產業促進經濟增長。

2.3 有利于改善生態環境

實現通航也可促進通惠河配套工程的全面提升，全力構建通航綠色生態廊道，真正改善生態環境，達到優美宜人的程度。首先，在水環境改善方面，充分利用現有設備設施，例如提高曝氣船曝氣充氧頻次，改善水質，在此基礎上不斷創新，增加先進攔污、清潔設備，自動聚集漂浮物并打撈上岸。其次，伴隨水質提升，促進生物多樣性發展，引進水生植物，吸引濱水動物良性循環，形成良好的生態環境。最后，通航可對濱水空間景觀帶建設起到積極的推進作用，促進人水和諧，建造生態涵養觀光慢行道路，泛舟而上，描繪出人與自然和諧共生的美好畫面。

3 通惠河通航的可行性分析

3.1 水源單一，水量較少

通惠河水源主要是高碑店污水處理廠排出的再生水，每日供給高碑店閘以上河道30.00 萬m3、高碑店閘以下河道50.00 萬m3，水量是遠不能滿足通航條件的。通惠河河道長20.0 km，河底寬度（除去高碑店湖）28.40～42.00 m，以各河段日常運行水位計算，河面寬度（除去高碑店湖）37.40～46.00 m，目前15%的河道即將干涸，36%的河道水位較低，僅49%的河道水位能滿足日常景觀要求，并且以上數據仍然隨沉降的發生而逐年變化。

以1 艘15 t 的小型曝氣船為例，其吃水的長和寬分別為7.60、2.90 m，吃水深度由下式進行計算：

式中：h為吃水深度（m）；ρ為水的密度（kg/m3）；m為船的重量（t）；b為船入水部分的寬度（m）；a為船入水部分的長度（m）。

經計算，得h=0.67 m，即這艘船空載時的吃水深度需要0.67 m。船只在航行時不僅要考慮吃水深度，還要考慮富余水深（為保證船舶航行安全并使船體水下有足夠的水深供船舶操作，船舶龍骨下水深需要留有一定的安全余量，該余量即為富余水深）。當船舶吃水深度小于5.00 m 時，富余水深應該不小于0.40 m，由此可知上述小型曝氣船在通惠河中航行時最小安全水深應為吃水深度加富余水深，即1.07 m。這艘小型船與客船相比無論從重量還是體積上都要小很多，客船行駛的最小安全水深應大于1.07 m，而本文研究的20.0 km 通惠河河道，經過測算只有5.0 km 河道平均水深實際低于1.07 m，即整個河道1/4 河段無法通航，因此現有河道無法滿足通航條件[6]。

3.2 設施老化，急需改造

通惠河現有橋梁、船閘及相關附屬設施老化嚴重，所有船閘建成后并未有船只通航，有些附屬設施已經拆除或者無法正常使用。東便門船閘升船機已廢棄，大北窯船閘信號燈老化無法正常使用，高碑店閘、普濟閘和花園橋上、下游落差很大無法供小型客船自由行駛，部分橋梁受高度和寬度限制無法滿足小型客船雙向行駛要求。如需中型客船通過，不僅要對部分橋梁進行改造，還需對部分河道進行加寬，但是兩岸建筑已成型，河道拓寬的可能性大大降低。綜合來看，只能行駛小型客船，才能使通航的成本降至最低。

3.3 水體流動性差，水草泛濫

通惠河河道水源主要為再生水，由于水體內含營養物質較多，加之河道淤泥沉積周期較長，最近一次清淤完成時間為2017 年5 月，迄今已達6 a，再生水的營養物質使河底淤泥肥沃，致使水草漲勢過旺；同時，河道附近蚊蟲大量增加，尤以搖蚊為主。水草過多，河水較淺，蚊蟲橫飛，嚴重影響水環境質量，無法達到體驗運河文化預期的水清岸綠、兩岸美景的要求。

4 達到通航標準需改進的措施

4.1 多方案并行，增加水量

4.1.1 利用南水北調來水補給河道

合理優化城市水資源調配方案，將南水北調來水充分利用起來，對城區昆玉河、南護城河、北護城河、通惠河等河道進行補水，充分調節城區河道水位，增強水體流動性，再充分利用大北窯橡膠壩、高碑店湖、高碑店閘及普濟閘調蓄上游來水，緩解下游河道用水緊張情況。

4.1.2 加大再生水處理能力補給河道

建設再生水工程，加大高碑店污水處理廠再生水處理能力。目前，高碑店污水處理廠日處理能力為100萬m3，增加其日處理能力，可使水源問題得到充分緩解。同時，優化再生水分配模式，對重點河道（尤其是高碑店湖）加大再生水供應量，更精細化、科學化補給再生水，既可滿足城市河道景觀水位要求，又可滿足通航條件。同時，引進國外先進的再生水處理技術，提高再生水的處理標準，減少水體中的營養成分，可使再生水水質提高到一個新的標準。

4.1.3 合理利用降水和徑流補給河道

充分利用城市雨水和地表徑流，可適當緩解水源短缺問題。目前，通惠河有地表徑流匯入，對通惠河水質有較大影響。在河道周邊新建小型沉淀池、泵站和管線等設施，并將徑流引入其中，充分沉淀后再排入河道，可有效減少泥沙入河，提升水質；汛期還可反向引水，引洪水入池減輕河道行洪壓力。同時，在河道重要節點建設雨洪水蓄水池、管線等基礎設施，收集足量雨洪水為河道直接補水。總之，利用多種形式的水源進行河道補給，改善河道水環境。

4.1.4 實行各閘壩聯動，增加脈沖放水頻次

每周進行1 次脈沖放水，利用脈沖方式加大水體流速。根據河道各段水質情況，實施各閘壩癟壩，增加閘門開度操作。大北窯橡膠壩癟壩0.50 m，高碑店閘放水流量增至30.0 m3/s，同時普濟閘放水流量增至32.0 m3/s。通過脈沖調水過程，加快水體流動速度，進一步稀釋水中營養物濃度，置換水體，達到改善水質的目的。

4.2 新建船閘，改造橋梁

現有橋梁、閘門和河道不能滿足通航要求，全面升級通惠河所有水工建筑物，會給北京市財政帶來巨大壓力。現階段，以小型客船通航為標準，改造部分橋梁、閘門和附屬設施。在東便門橡膠壩更新升船機，升級改造大北窯船閘信號燈及相應附屬設施；在花園橋建造節制閘和船閘，壅高水位，使上、下游河道階梯狀蓄水；對高碑店閘、普濟閘進行改造，最邊孔閘門改造為船閘，再增建一孔船閘，同時根據實際情況建設升船機，以解決閘門上下游落差較大的問題。這是實現通惠河通航最低的改造成本，可減輕北京市財政壓力。同時，建議采用增加出船頻次、適當提高客船行駛速度等方式，以解決小型客船無法滿足客流量大的情況。

4.3 增強水體流動性，抑制水草和蚊蟲肆虐

在解決水源問題的基礎上，加大日常放水流量，使水體充分流動起來，增強河道的凈化能力。隨著水體流速加大，水中溶解氧含量將明顯提升，河道水質會相對穩定。根據河道具體淤泥情況，加大通惠河清淤頻率，促使河道水質得以提升。水質提升后，水體營養物質減少，水草生長速度得到控制，同時水體流速增加起到抑制蟲卵附著的作用，蚊蟲得到相應控制，進而提高河道整體水環境，有利于水生生物發揮自凈能力。

5 結語

綜上，通惠河通航有利于傳承運河文化，有利于促進經濟發展，有利于改善生態環境，對國家來說是必要的，對當代人來說也是必要的。但目前通惠河通航暫不可行，需增加水源，多方面補給水量，增加水體流通性，定期對河道進行清淤，抑制水草和蚊蟲肆虐，全面提升生態環境，同時以小型客船為標準，改造相關閘門、橋梁及附屬設施，才能使通航的設想變成可能，從而讓當代人更好地學習并傳承運河文化。