京杭大運河是世界規模最大的人工運河，也是我國唯一一條縱貫南北的商業航道。從上世紀70年代以來，黃河以北的大運河因缺少水源供給而趨于沒落，逐漸出現河道萎縮、岸線退化、斷水斷航的現象。

2022年4月，人民網發布了一則重磅消息：大運河将在今年實現全線通水！而廣大網友更關心的則是：全線通水後，大運河能否實現全線通航？客觀來看，大運河全線通航的最大難點就在黃河，今天我們就來分析一下“運河穿黃”究竟有多難。

黃河是大運河局部斷航的直接原因。自19世紀中期黃河改道以來，大運河濟甯段和聊城段被攔腰截斷，古運河被分成了南北兩段。上世紀60年代，梁濟運河工程開挖，我國曾以此為契機嘗試修建連接大運河與黃河的入黃船閘，但工程建成後卻無法投入使用，原因還是在黃河上。

黃河是世界含沙量最大的河流。近年來，我國在黃土高原大力推進植樹綠化工程，水土保持初見成效；中遊及上遊相繼規劃并建成了梯級水庫群，也起到了一定的攔沙作用。由于治理得當，如今的黃河正在呈現出“變清”的趨勢，泥沙含量較往年有所降低。

黃河小浪底水庫

據統計，黃河下遊年均輸沙量曾多達16億噸，每立方米含泥沙35公斤，水沙矛盾非常明顯。而根據《黃河泥沙公報》，黃河幹流水文站的實測輸沙量呈減少趨勢：在1950~2020年，三門峽、小浪底、利津等站的實測平均輸沙量多在7~9億噸左右，而2019~2020年的輸沙量則普遍下降到2~4億噸。

黃河重要水文站分布

但要實現通航，目前的泥沙現狀依然是不小的挑戰。尤其是在汛期，小浪底、三門峽等水庫聯合啟動調水調沙工程，大量泥沙從庫區傾瀉而下，花園口最大實時流量可達4000m³/s，一個洪水期就有可能淤平引航道，導緻航運癱瘓。

汛期排沙

另一個難點和地勢有關。大運河的地形剖面圖如下所示，可以看到黃河-東平湖段的高程最高，其水位高于南北兩岸的運河水位。所以要想實現通航，就必須采取措施跨越這一地勢的阻礙（南水北調東線的梯級揚水工程也是受到了地勢差的直接影響）。再者，即便成功把船舶送入了黃河，還需要考慮到船隻吃水的問題。

京杭大運河地形剖面圖

黃河到了下遊，水面變得寬闊，河床平坦，河灘衆多，天然水深隻有1米左右。而大運河内1000噸級以上的船舶，其吃水深度也在2米以上，根本無法順利穿黃。此外，黃河下遊的水位落差較大，豐水期河面一片汪洋，水沫線幾乎與岸齊平；而在枯水期，岸邊則露出幾公裡寬的台地，河底沙洲肉眼可見。因此，多變的水位也難以保證通航的穩定性。

枯水期的黃河鄭州段

大運河穿越黃河，常規方案有兩種：一是平面相交，二是立體相交。

平面相交簡稱平交，是指運河水和黃河水直接貫通，我國也确實曾在梁山處設置船閘，但目前已經廢棄。好端端的船閘為什麼會廢棄呢？主要原因有二：1，黃河泥沙含量大，水位波動幅度也大，不确定因素多，通航的質量難以保證。2，通航設施建成後，通航尺度也是控制難點，必須人為定期清理淤沙，導緻維護成本大大提高。因此，從經濟性和穩定性兩方面來考慮，平交方案并不可取。

可能有人會說了，可以在平交穿黃點的下遊再修建一個攔河水壩，截流蓄水後，上遊穿黃點的庫容變大，在枯水期也能保證通航的最低水位。而且根據黃河的泥沙淤積特點，壩前的水流也會變慢，泥沙會加速下沉，這樣就可以延長通航設施的壽命，降低維護成本。

萬裡黃河第一壩：三門峽大壩

但事實上，在黃河下遊建壩的隐患極大，會嚴重威脅行洪安全和排沙調度。首先，建壩會導緻下遊河床進一步擡升，“懸河”的風險指數也将提高，泥沙若得不到及時疏通，後果不堪設想。其次，根據全國内河高等級航道規劃，未來黃河下遊也将實現通航（小浪底、三門峽水庫未建船閘），如果再建攔河水壩，下遊的天然航道也會被阻斷。

目前，呼聲最高的方式還是立交穿黃，也就是通過工程手段避免運河、黃河直接交叉。立交穿黃方案又可分為兩種，第一種是向下開挖隧洞，即“黃河在上，運河在下”；第二種則是設計渡槽，即“運河在上，黃河在下”。我們分别來看。

先看隧洞方案。該方案在公路、鐵路以及輸水管道的建設中都有廣泛的應用，但對于通航隧洞而言，技術難度則更高，既要考慮采光、通風、控制水位等問題，還要考慮到自然災害和人工救援的問題。為保證通航安全，隧洞的路線對黃河地下的地質、水文要求也很高，不能建在含水層和容易發生不均勻沉降的軟基上。

在實際應用方面，我國已有成功的先例。漢江某水利樞紐的施工導流隧洞就曾作為暫時性的通航隧洞，實現了船隻通航。在烏江構皮灘樞紐的升船機設計中，也設置有一條長達371米的通航隧洞，和渡槽、明渠搭配使用。

烏江構皮灘樞紐

但總體而言，該技術在國内并不成熟，對于“運河穿黃”這樣的大工程而言，相應的技術難度、工程規模、投資成本都難以預計。從技術的成熟度考量，隧洞穿黃方案也并不是最理想的方案。

最後來看渡槽方案。大家對渡槽設計應該并不陌生，大運河在穿越淮河時就采用了這種方式，這也是亞洲最大的水上立交工程：淮河入海水道-大運河立交。從高空俯瞰，大運河和淮河相互交錯而不相通，上可通航，下可輸水，堪稱中國内河航運史上的奇觀。

在引江濟淮工程中，我國也成功落地了主跨110米變桁高拱桁的組合式橋梁方案，這又是一項世界級水橋工程。相比而言，采用渡槽跨越黃河的技術更加成熟，而且工藝簡單，也便于通航管理和設施維修，這是目前可行性最高的穿黃方案。

綜合來看，渡槽方案很可能是實現大運河全線通航的關鍵，但這種方式也有缺點。

黃河下遊兩岸間距超過10km，對渡槽的長度要求很高。目前，世界上規模最大的渡槽是德國的馬格德堡水橋，該水橋全長僅918米，其中有228米橫跨在水面上，其餘690米建于路基。即便如此，該水橋的鋼筋工程量依然達到了2.4萬噸，混凝土用量超6.8萬m³，德國曆經6年、耗資5億歐元才打造完成。

馬格德堡水橋

而在黃河，渡槽的長度要求更高，建造難度也更大。為節省成本，有專家提出了寬軌 活動船箱的方案：将船隻搭載在船箱車内，下置輪軸，借鋼軌跨越黃河。這種方式和渡槽方案類似，但不同點也很明顯：單軌隻能允許船隻單向通過，若要實現雙向通行，就必須建設雙軌鐵路；當船體被置于船箱中後，也無法再自由航行，隻能通過動力裝置沿鐵軌的路線行進。

目前，該方案在俄羅斯已有應用，西伯利亞葉尼塞河的某斜面升船機就是利用這種方式過船的，通航規模達2000噸級。至于該方案和渡槽方案究竟哪一種更好，還需要專家學者進一步研究探讨，技術、成本、文化意義等都是重要的考慮因素。

京杭大運河是一條世界級運河，至今仍發揮着重要的供水、運輸、航運功能。作為我國的内河幹線之一，京杭大運河正在成為實質意義上的“黃金水道”，實現全線通航是華夏子孫的共同心願。

大運河全線通航，最大難點在黃河。隻有穿越了黃河，2500餘年的運河曆史文化遺産才能得到真正恢複，南北經濟循環也将更加暢通。對此，我們拭目以待！

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!