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1、第二章 渠化工程规划第一节 河流开发规划加快内河航运建设特别是河流的渠化开发，是综合利用水资源，构建交通综合运输体系内河运输大通道，促进区域经济发展的成功模式。它既涉及流域内国民经济的近期计划和长远规划，又与农业、水利、电力等部门以及其他交通运输工具的现状和发展有密切的关系。为使渠化工程能以最经济的投资获得最大的综合效益，在进行渠化工程之前，首先必须进行渠化工程规划。河流开发规划的基本任务就是要确定梯级的数目、枢纽的位置以及壅水的高度等，也就是要拟定河流的渠化梯级开发方案。一、渠化工程规划的程序和原则 1渠化工程规划的程序渠化工程规划原则上按照预可行性研究、工程可行性研究、初步设计的一般程序进
2、行。航道建设管理规定（交通部2007年第3号）中要求：交通部负责由国家发展改革委员会批准或核准航道建设项目的项目建议书和可行性研究报告的审核工作，按权限批准项目建议书、可行性研究报告；省级交通主管部门负责本行政区域内航道建设的监督管理；设区的市和县级交通主管部门按照省级人民政府的有关规定，负责本行政区域内航道建设项目的监督管理。 2渠化工程规划的原则 渠化工程规划是航运规划的一个组成部分，也是流域内水利工程规划的重要内容，对国民经济的许多部门都有很大的影响。因此，制定渠化工程规划时，要遵循客观的自然规律，在取得综合效益的前提下，尽可能避免和减少因此而带来的副作用。主要应遵循以下一些基本原则：
3、(1)综合利用水利资源，是进行渠化工程规划必须遵循的一条重要原则。河流渠化的主要目的，是改善和提高河流的航行条件。从全流域着眼进行多目标的开发，做到一水多用，以最小的投资，获得最大的综合效益。(2)渠化工程规划应贯彻统一航道标准的原则，即根据航道等级对航道、通航建筑物的基本尺度及跨河建筑物的通航净空，采用内河通航标准(GB50139-2004)规定的统一标准，以利于全国水运干线与地方航道、水系与水系及干流与支流的沟通。以逐步形成具有统一标准的、四通八达的内河航道网。 (3)渠化工程规划应遵循经济规律，减小因工程建设带来的副作用。就航运而论，渠化枢纽之间的间距应大体相等，以免造成船舶拥挤现象，降
4、低营运效率。同时，应慎重考虑因上游水位抬高所造成的农田、城镇和工矿企业的淹没损失和附近地区排水不畅而可能引起的农田沼泽化和盐碱化。特别是中、小河流的渠化，多以服务于地方性经济要求为主，更要注意农业的经济损失。 (4)渠化工程规划要贯彻近期与远期结合的原则，既要考虑远期发展，也要结合近期的需要，提出切实可行的方案。忽视远期的发展，会给将来内河航道的建设造成困难。但如果不从近期实际情况出发，不考虑目前的运量、资金、材料、劳动力与技术条件，同样也会影响甚至延缓渠化工程的建设和航运事业的发展。 (5)渠化工程规划不仅要考虑和平时期民用客货运输的需要还要考虑战争时期军用船舶和军用物资运输的需要。在考虑梯
5、级与枢纽的布置，通航建筑物形式与尺寸时，应照顾到国防建设与战争的特殊要求，做到平战结合。(6)渠化工程规划应尽量采用先进的技术和科学的管理方法，使内河航运的运输能力、质量、效率及成本各个方面逐步实现现代化。在进行规划时应进行深入细致的调查研究。根据工程的自然条件，进行反复的分析比较，制定一个技术先进、投资和营运费最省的规划方案。二、渠化工程规划的内容和方法1渠化工程规划的内容渠化工程规划是在流域经济规划和营运规划的基础上进行的。它的任务是根据上述规划提出的近期和远期的客、货运量，船型，运输组织方式以及河流的自然条件，结合国民经济各有关部门灌溉、防洪、发电、供水、渔业和木材运输方式等对开发和利用
6、水资源的要求，拟定河流的渠化梯级开发方案和开发程序，确定航道尺度和通航建筑物的规模。渠化工程规划一般包括以下几项内容： (1)渠化河流航道等级的拟定； (2)渠化枢纽坝址的选择及梯级布置方案的拟定； (3)枢纽的平面布置及其主要技术经济指标的计算；(4)进行梯级布置方案的比较及开发程序的确定。2渠化工程规划的方法 渠化工程规划一般可按下述步骤进行：首先根据河流自然条件及航运要求拟定航道等级；第二，根据河流的水文、地形、地质等自然条件，通过踏勘选择渠化枢纽的坝址，进行梯级布置；第三，对各个梯级布置方案中的渠化枢纽进行总体布置，初步计算各枢纽的主要技术经济指标；第四，根据各个梯级布置方案的技术经济
7、指标，进行梯级组合的方案比选，选出最优方案，并确定梯级开发的程序。 1）渠化河流航道等级的拟定 为形成四通八达的内河航道网，必须有统一的航道标准。我国的内河通航标准是将通航河流根据河流货运量的大小、通航船舶的船型以及尺度等划分为若干个等级并规定了相应于各种等级航道所必须具备的最小航道尺度(水深、底宽、弯曲半径等)，桥梁的通航净空尺寸以及通航建筑物有效尺度等技术指标。因此，在进行一条通航河流的航道建设时，应首先确定航道等级，以作为确定工程规模和设计标准的依据。 拟定渠化河流的航道等级，是渠化工程规划中的一项重要工作。它不仅确定了渠化河流的远期发展及其在内河航道网中的地位和作用，而且确定了渠化枢纽
8、中水工建筑物的设计标准。同时也为其他建设部门在渠化河流上设计和建造相应建筑物时，提供了必须满足航运要求的统一标准。 渠化河流的航道等级拟定是根据经济规划中提出的河流远期货运量和货物运行密度，通过技术经济比较，定出远期船型(载重量、主要尺度、功率、航速等)和运输组织方式，然后根据货运量、船型、船队尺度并结合河流的自然条件以及航道可能改善的程度。确定渠化河流的航道等级。 必须指出，货运量、船型和运输组织等是拟定渠化河流航道等级的依据。但进行经济、营运的分析研究工作时，又必须考虑航道的可能改善程度，即可能达到的航道等级，来进行推算航道的运输能力和确定船型的分析工作。因此，在规划设计过程中，经济规划、
9、营运规划与航道定级工作是互相影响、紧密联系的。 渠化河流航道等级影响因素是很复杂的，在规划设计过程中，应对船舶和航道投资、营运费用及其他条件进行全面的综合比较，并考虑国防上的要求，合理地拟定航道等级。航道等级确定后，可根据统一的通航标准确定航道尺度及通航建筑物的规模。 2）渠化梯级布置在渠化工程规划中，渠化河流航道等级确定后，即可进行枢纽坝址选择与梯级布置。根据河流的自然条件及国民经济各部门对河流开发和利用的要求，先选出可能组成梯级方案的若干个坝址，在初步选定的坝址基础上，进行渠化梯级布置。 （1)坝址选择 坝址选择是渠化工程规划中一项极其重要的工作，它直接影响工程量和投资的大小，施工的难易以
10、及运用、管理和维修等，也是决定工程成败的重要因素之一。 对中、小型渠化工程在选择坝址时，应注意以下一些问题： 枢纽坝址不宜选在河床地形过于狭窄的河段上，以便于枢纽中各种水工建筑物和施工场地的布置；并应使拦河坝有足够的溢流宽度，以利渲泄洪水，减少坝上游的淹没损失。 枢纽坝址应选在河底高程较高，水深较浅的河段上，以减少水工建筑物与围堰的高度，从而减少工程量。 枢纽坝址应避开河湾，选在比较顺直的河段上，以免布置于凸岸的建筑物遭淤积，布置于凹岸的建筑物受冲刷。 枢纽坝址应选在地质条件良好的河段，以简化基础处理。减小基础工程量，降低枢纽的工程的造价。 与拦河坝坝肩相接的河流两岸，应具有良好的地质条件，以
11、保证坝岸接头安全可靠。（2)渠化梯级布置 渠化河流的梯级布置，是在初步选出一系列坝址的基础上，根据河流的地形、地质、水文等自然条件，结合河流的货运特点、综合利用的要求以及施工条件及施工技术水平，最后选定组成渠化方案的枢纽坝址及各个梯级的水位高度，确定各个梯级的坝顶高程及其上、下游最高及最低通航水位。 进行梯级布置时，应注意以下基本要求： 梯级方案必须满足航运要求，即最大可能地改善河流的航行条件，提高航道的运输能力，缩短船舶的航行时间。因此，渠化河段之间应彼此衔接，下一级枢纽的回水最好能达到上一级枢纽的坝下，使各级坝下的航道具有足够的通航水深。两梯级间河段的长度不宜过小，应使船舶在这一渠段的航行
12、时间大于船舶通过通航建筑物所需要的时问，以免因为间距过小，引起过闸船舶聚集在通航建筑物前面，造成拥挤现象。梯级上、下游应有足够长度的顺直河段及水域面积，以保证船舶能安全、方便地通过建筑物，及便于布置前港与靠船码头，并易于解决施工期的临时通航。一般情况下，宜将枢纽布置在支流河口的下游，以抬高支流的水位，改善支流的航行条件，同时，还可利用支流的流量发电、灌溉。梯级位置应尽可能选在主要滩险的下游，以便利用枢纽的壅水淹没滩险，减少滩险的碍航程度。 梯级方案应尽量减少淹没损失。在确定梯级的壅水高度时，淹没损失的大小应是考虑的重要因素之一，特别是对于以航运为主的中小河流的渠化工程更应慎重考虑。梯级位置最好
13、布置在城镇、大片农田、工矿企业及主要交通设施的上游。此外，梯级应布置在河床开阔处，以便泄洪通畅。并使各种水工建筑物能布置在河床内。少占两岸耕地。 梯级方案应密切结合流域内已建的和规划的水利工程，考虑相邻干、支流的航运和水利的开发，以充分发挥梯级综合效益，统筹兼顾，实现水利资源的综合利用。梯级位置应尽可能靠近城镇，便于桥坝合一，改善陆上交通条件，并对城镇供电、供水以及枢纽管理均有利。在淹没损失许可及满足航行要求的前提下，梯级水头可适当提高，以便更多地满足流域内所需的电力，并改善水电站的技术经济指标。此外，梯级位置应接近排灌中心，以便提供排灌所需的电力。 梯级位置应具有良好的地形、地质条件，力求避
14、免复杂的技术问题，使工程简易、减少投资。 梯级方案必须适应当地的施工技术条件与建筑材料的供应情况。以利于缩短工期和降低工程造价。 3）渠化梯级组合方案的比较 渠化梯级布置组合方案比较，是对已拟定的梯级布置方案的各项技术经济指标进行反复的论证比较，选出最优组合方案作为规划推荐方案。在进行梯级布置组合方案比较时，可从下述几方面进行： (1)在综合利用水资源方面，对航运、发电、灌溉、工业及民用供水、渔业等国民经济各部门的要求所满足的程度； （2)与流域内其他综合利用的水利工程规划建设的相互结合程度； (3)经济效益(包括航运、发电、灌溉、供水及渔业等)及其对发展国民经济的影响； (4)方案的总投资、
15、年运转费用及主要工程材料需要量等； (5)淹没损失及其对沿岸的农业、工矿企业及其他设施的影响程度； (6)方案的施工技术要求、施工条件及施工期限； (7)对地方经济的发展、文化、国防等方面要求的满足程度。 通过综合比较，选择结构安全可靠、施工简易、运用方便、投资最省、淹没最少、综合经济效益最大的方案作为最后选定的渠化梯级方案。 4）渠化梯级的开发程序 河流渠化工程是由一系列梯级枢纽组成的，工程的全部效益须待全部梯级建成后才能充分体现出来。在一般情况下，一条河流的全部梯级枢纽不会同时兴建，而是根据工程的轻重缓急与难易的程度分期分批建成的。为了既要缩短工程的施工期限，争取早日建成，早日发挥效益，又要避免投资、材料等过度集中使用，应安排好梯级开发程序及第一期工程项目。 在考虑梯级开发程序及第一期工程项目时，应注意下述原则： (1)先期工程应具有显著的综合效益，能得到国民经济各有关部门和当地经济部门、当地群众的积极支持，有可能被批准纳入建设计划； (2)第一期工程应选择航道滩险多而集中、整治困难、碍航严重，对航道通过能力起控制作用的河段。或者选择运输要求迫切和运输强度较大的河段； (3)先建梯级对下
