长江中游蕲春水道航道整治工程

（2022～2023年度第二批优秀设计一等奖）

申报单位  长江航道勘察设计院（武汉）有限公司

一、项目基本情况

蕲春水道航道整治工程是“十三五”内河水运重点建设项目，也是长江“645” 工程的先期工程，是贯彻落实《交通强国建设纲要》，打造畅通、高效、平安、 绿色的黄金水道的重要举措。蕲春水道位于长江“中梗阻”的武安段，是“645 工程”承上启下的关键节点。水道上起下棋盘洲，下迄黄颡口，全长约 16km，属于两头窄、中间宽的微弯河型。以挂河口为界，将水道分为上下两段，上段为顺直段，下段呈反“S” 型弯道。在弯曲放宽段凸岸育有李家洲边滩。工程实施前，枯水期航道维护水深 4.5 米。近年来，李家洲边滩头部冲刷后退，头部串沟冲深发展，存在边滩切割迹象；加上三峡工程蓄水后来水来沙条件变化以及非法采砂影响，边滩持续刷低，头部后退，使得挂河口至蕲州镇过渡段河道展宽淤浅，航道向不利方向发展，部分年份航道水深不足 6.0m。为贯彻落实长江经济带发展战略、构建综合立体交通走廊、实现长江干线武汉至安庆段的规划目标，2017 年9月交通运输部批准实施蕲春水道航道整治工程。蕲春水道航道整治工程是“武安段6米”的重要组成部分，工程包括：在李家洲边滩建设 1 道潜坝和 3 道护滩带，建设右岸李家洲边滩护岸3150米，加固左岸挂河口段护岸2500米，配套建设航道整治建筑物专用标志10座。

工程于2017 年 11 月开工，2020 年 6 月完工，2020 年 7 月交工并进入试运行，2022 年7 月竣工验收。 

二、技术难点和特点

1. 准确把握新水沙条件下展宽段浅滩的碍航机理和治理思路，是治理方案和工程布置需解决的关键技术难点。

2. 建设标准由 4.5m 水深提升至 6m 水深，治理难度大。

3. 外部条件复杂，方案布置需要综合外部条件和工程效果，达到最优，难度大。

4. 李家洲边滩陆上滩面平缓、出露时间短、表层淤泥质粉质黏土厚，设计需要打破常规护坡结构思维的束缚。

三、创新点

创新点一：工程效果明显，为新水沙条件下武安段 6 米类似河段治理提供了典型范例，对加快推动长江经济带高质量发展具有重要意义。 工程实施以来，经历了 2020 年特大洪水、2021 年秋汛和 2022 年汛期返枯的考验，枯水期航道水深由 4.5m 提高至 6.0m，航道条件改善明显。

创新点二：揭示新水沙条件下微弯展宽段浅滩的碍航机理，提出了正确的治理思路和科学合理的整治方案。揭示了新水沙条件下微弯展宽段浅滩的碍航机理。提出了具备束窄河槽，引导水流归集，加强浅区冲刷力度的治理思路。确保了工程布置和工程方案的合理性，解决本水道在新水沙条件下带来的新问题，对确定典型微弯展宽段浅区的演变规律的治理原则及治理措施具有重要的理论价值。通过在李家洲边滩中上部布置合理长度和间距的多道潜坝和护滩带，稳定了李家洲边滩，有效遏制了李家洲边滩头部的冲刷发展，并大规模使用促淤结构，促进了滩体的恢复，稳定了航道右边界；联合李家洲根部护岸，限制了右槽的发展，同时增强了主航道浅区水动力条件；再加上通过加固左岸挂河口一带的岸线，稳定了航道左边界，多重措施并举，形成了科学合理的整治方案，有效的改善了浅区航道条件，成功的达到了航道整治目标。

创新点三：建立了多目标协调和多影响因子模式下微弯展宽段浅区的航道治理措施，制定了合理的工程方案和结构。

（1）工程选址和方案布置方面： 通过综合考虑建设标准、航道畅通与防洪安全、河势稳定、外部条件、环境保护、服务沿江经济等多目标的协调，确定了合理的工程方案，确保了工程各方面的效果。

（2）结构设计和构件选型方面：综合考虑滩槽、水沙、地形、材料供需、工程部位、结构和构件功能等多影响因子，确定了合理的结构和构件，确保了整治工程的稳定性、耐久性和经济性。

创新点四：贯彻生态文明建设方针，践行绿色发展理念，针对工程区域地形、地质和水流条件，创新性的采用适用、环保、经济、先进和生态型结构，实现了工程建设与生态环境的融合。工程坚持贯彻“生态优先、绿色发展”的建设理念，以“共抓大保护、不搞大开发”为精神主线，强化生态环保顶层设计。

 创新点五：研发 BIM 技术与河演分析和设计的协同应用，实现了工程可视化仿真模拟，提高了设计质量和效率、指导施工组织，保障了工程质量。将 BIM 技术引入在航道整治工程设计中，开展了三维可视化模型和仿真模拟展示，实现了精准、批量、自动快速出图和工程量统计，研发实现了 BIM 技术与河床演变分析、方案优化、结构细化以及施工组织设计的协同应用，提高了设计质量和效率，保障了工程效果。

四、成果应用

本设计成果已在长江中游蕲春水道航道整治工程中得到全面应用。

五、经济和社会效益 

1. 经济效益:工程实施后航运成本有效降低，每年节约船舶运输费用 4930万元以上。港口装卸效率提升，每年节约港口费用 775 万元以上。内部收益率14.59%，经济净现值约 25167 万元。

2. 社会效益:工程实施后，为武安段 6 米水深航道“畅”打下了坚实的基础，对长江航运发展、区域内船型大型化、沿江大型厂矿企业生产发展和港口功能的充分利用具有十分重要的意义。

3. 生态环境效益：航道条件改善，船舶吨位提高，通航时间缩短引起各类污染物和碳排放量降低。落实环保批复水域、陆域环保措施，推广应用生态结构， 实现 12.5 万平方米滩面的植被绿化，实施增殖放流，创造水生生物栖息环境，有力改善了生态环境。

图1  李家洲边滩LH3#护滩带促淤效果

图2  李家洲边滩护岸工程生态效果