山东小清河恢复航运两年了。据公开资料,小清河年均径流量只有7.7亿立方米,水量小得可怜,为什么可以通船?
反而是旁边黄河不通航。黄河“瘦死的骆驼比马大”,比较新的数据是,年入海水量226亿立方米(干流最大站点年径流量569亿方),黄河长度有小清河几百倍,水量有小清河几十倍。
河流对于人类来说,有水资源、排洪、发电、航运、渔业、观光、维护生态等诸多价值。其中,能通航运是河流是一个巨大的优势,唯因水运量大、廉价,能为一个地方的工业发展降低大宗物流成本。在我们的观念中,河流要通航,水量不能少。我国著名的“黄金水道”,长江、珠江,也是世界航运量前两名的河流,正好是我国水量第一、第二大河流。
小清河流经山东省中北部,济南、滨州、淄博、东营和潍坊5市的很多县市区,注入渤海,与黄河下游并行。河长233公里,流域面积10336平方公里,长度和流域面积在华北可以算中小河流,年径流量才7.7亿立方米。在南方看来,小清河可以说是一条小水沟。福建、浙江叫什么溪的,都比这大得多。
小清河能复航说明,航运价值不能只看径流量,径流量是单位时间内河道里流过的水量。平原地区河道平缓,水流速度很慢,年径流量虽然小,但河道里时常保持的水不少。
▲小清河在北方的山东省内,也不算大河,黄河以及鲁南的河流更大
人工整治河道的思路:1.可以修几级船闸把落差进一步减弱,每两级船闸之间像一个细长的湖泊,维持足够的水深。2.河道不够宽的地方挖宽,底部不够平的铲平,河底铺水泥,护坡贴瓷砖?总之把河道渠化。3.通常还会伴随大量截弯取直,自然河道九曲回肠不利于船舶行驶,不利于降低运距。4.要是运输量足够大,像高速路一样搞双向船道,未尝不可。5.降水量季节变化大的地方,可以在上游修个水库,汛期装满水,旱季均匀放水,维持航道的水量。到这一步,就可以实现不大的径流量,搞航运,通行不小的船只了。单船不大的可以搞船队,几条连成一排,运量可观。
极端的例子,假如一条河流长度200公里,从头到尾落差才有一两米,均匀分布,入海口修个闸门把水关住,河道宽度100米,平均水深10米,可以开万吨级江船了,而河道里的水只需要2亿立方米,每年换水五次,只需要径流量有10亿方就可以。
▲小清河复航后,可通行1800吨级船舶,非常可观。规划济南、滨州、淄博、东营、潍坊等港口。
就像那些封闭的内流湖水,水不流出去,径流量为零。世界最大湖泊里海,湖里水足够多,航空母舰放进去也像小树叶可以随便飙。
反而是河流落差大的地方,水再多也搞不了航运。西南横断山区江河纵横,怒江出境处年径流量700亿立方米,也没有航运。金沙江径流量也很大,但流速非常快,河道里日常存留的水不多,怪石嶙峋,像下图这样。饶是金沙江上修了很多超级水坝,因为落差大,主要也是用来发电,还不通航运。国外的例子,刚果河年均水量一万三千多乙方,比长江还大!但长了好多道瀑布,航运价值一样废了。
黄河不通航运是另外一种情况,河流泥沙量大,平原地带形成地上悬河,河边就是大堤,没地方建港口?河道宽,水非常浅。想通航要挖深河道,靠人工是天价。北方很多河流不通航都是因为泥沙,水量其实小清河已经够小了。
▲黄河开封段照片,软塌塌的淤泥,水又宽又浅,还比两侧地面高出来,不适合航运。
人工整治河道成本非常高,因此航运还跟需求量有关系。世界上有很多河流,自然条件适合航运,但周围没有需求。山东省半岛三面临海,海运条件得天独厚,本省物产丰富,工农业发达,内陆市和沿海港口之间有量非常大的物资运输需求,小清河流经山东省中北部腹地,建成以后利用率高。预期收益足够高,才能支撑成本投入。
河南省也有一条类似的贾鲁河。贾鲁河水量比小清河还小,年径流量只有五六亿立方米,但同样水流平缓,同样连接省会城市,流经郑州和河南中部的人口、工农业密集区,有很大运输需求,近年来恢复航运的呼声很高。
小清河本来就是人工挖出来的槽河,天生就是用来航运的。第二小编也说了,小清河水流速很慢,第三小清河水源也不小,流域面积挺大的,只不过是各支流上游水库多,通航后省里统一调度各水库的下泄流量,细水长流
黄河要想通航其实不难,只需要在入海口筑起一道堰,把河水拦住,水位就有了。再在堰上设个船闸,就可以通航,黄河的水量虽少,只在过船的时候放一些下去还是绰绰有余的,多余的水可以通过堰排出去,不会影响行洪。怕淤积的话也容易,只需要在堰的底部开个孔,淤积的泥沙自然会被水流冲走。如果想让河道变深的话,只需要把堰体修的足够深就可以了,水流通过底孔外流的时候就会自然冲刷河底,根本不需要人工挖掘,而且一劳永逸,永不复发。河流都有向源侵蚀的特性,只要下游足够深,这个深度就会向上游蔓延,从而使河槽整体加深。当然自然条件下的向源侵蚀是很缓慢的,因为河流通常是表层流速快而底层流速慢的。但是因为堰体挡住了水流,迫使其必须优先通过底孔出去,这就造成了底层流速比上面快,冲刷速度会是自然向源侵蚀的无数倍。为了保持水位,虽然进水口开在堰体底部,但出水口要开在较高的位置,这就能让上游水位永远高过出水口了。有了水位和深度,通航还会难吗?靠一道堰冲刷的效果还是慢的,要多搞几道接力才能使全线贯通。怕冬季结冰?不存在的,不要忘了下游的水来自上一道堰的底层,就像泉水一样自带温度,怎么会结冰呢?因为刘家峡水库,兰州黄河已六十年没结冰了