荆江二期 智通九曲行巨轮

从高空俯瞰，长江荆江河段如蜿蜒玉带。这里“九曲回肠”的河床演变剧烈，滩多水浅，历来是长江航道建设与维护的重点、难点。如今，长江中游荆江河段航道整治二期工程（简称荆江二期工程）正在如火如荼地推进。作为落实《长江经济带发展规划纲要》以及《水运“十四五”发展规划》的重点工程，它不仅承载着打通长江中游航道瓶颈的重任，更凝聚着无数建设者的智慧与创新。长江航道局按照“生态优先、整疏结合、分类施策、智慧引领”的原则，将科技创新深度融入航道整治全过程，在生态保护与航道建设的平衡中探索出一条可持续发展之路。

为复杂河床演变提供科学方案

《长江经济带发展规划纲要》提出，提升黄金水道功能，稳步推进武汉至安庆段6米水深、宜昌至武汉4.5米水深航道整治与疏浚工程。去年4月，武汉至安庆段航道整治工程竣工验收，6米水深全线贯通。当下，宜昌至武汉河段正通过整治与疏浚相结合，全力推进4.5米水深航道建设。其中，荆州至岳阳段通过荆江二期工程实现4.5米水深，其余段通过养护疏浚已实现4.5米水深。

荆江二期工程全程约247公里，上起荆州玉和坪、下至岳阳城陵矶，主要对瓦口子、周天、窑监大、铁铺、熊家洲至城陵矶等5个河段进行整治与疏浚。这片区域受长江干流和洞庭湖出流顶托的复杂影响，加之三峡工程蓄水后水沙条件发生剧变，河道特性异常复杂。

作为荆江二期工程的技术支撑单位，长江航道规划设计研究院（简称长江航道研究院）组织精干力量，抽丝剥茧、精研河理，开出了精准治理的综合性“药方”，擘画绿色与智慧兼顾的高质量发展蓝图。

荆江二期工程设计技术负责人、长江航道研究院正高级工程师江凌带领技术团队，通过对近50年河道地形、水文资料进行长时间尺度的实测分析，结合二、三维水沙模型，揭示了弯曲河段“凸冲凹淤”滩槽重塑过程的水沙动力驱动机制。基于这一发现，团队对熊家洲、七弓岭等弯道采取优化航槽布局、稳定槽口、控制凸岸崩退、改善水流流态等治理措施，有效破解了复杂河段的航道难题。

为确保4.5米水深航道的长期稳定，长江航道研究院构建起多维度的技术支撑体系，为应对河床演变不确定性提供了科学方案。“通过资料分析、物理模型和数学模型三者的有机结合，团队能够全面预判荆江段航道的变化趋势，确保4.5米水深长期稳定。”江凌解释道，“资料分析提供基础数据和定性认识，物理模型验证定性认识并提供直观模拟，数学模型则主要进行定量分析和长期预测。”荆江二期工程建有8个浅滩河段物理模型，8个浅滩河段数学模型，和4个长河段数学模型。这种综合技术手段不仅能够应对当前的河床演变不确定性，还具备应对未来极端水文条件的能力，为荆江段航道的可持续治理提供有力的技术支持。

目前，荆江二期工程建设总体进展顺利，进度已完成70%。“今年水情总体相对比较平稳，为工程建设创造了有利条件。”荆江二期工程设计负责人、长江航道研究院高级工程师郑力表示。按照计划，荆江二期工程预计于2025年年底实现4.5米水深航道初通，届时长江宜昌至武汉段将实现《水运“十四五”发展规划》及《全国港口与航道布局规划》所确定的航道尺度，5000吨级船舶可从武汉直达重庆。

让航道治理“看得见、摸得着”

智慧化建设是荆江二期工程提升航道治理效能的重要抓手，为工程高质量推进注入强劲动力。“我们要在航道尺度达标的基础上，利用信息化手段降低航道维护的管理难度，尽可能挖掘中洪水期航道潜力，降低航道通航安全风险。” 郑力介绍，七弓岭弯道一直是长江中游的老虎口，水流流态复杂，通航安全风险较大，船舶基本上是漂移过弯。目前荆江二期新型基础设施建设正在施工过程中，结合未来的信息化建设，可实现对适航水域、通航安全警示等信息的实时推送。

从微观的材料性能到宏观的行业标准，试验检测贯穿了航道建设的多个维度。长江航道研究院为荆江二期工程配备了多项“高科技武器”，将试验检测从“事后把关”转向“全过程智能管控”。

荆江二期工程建设抛石总方量约440万立方，高峰期作业点达30余处，面对如此庞大的工程，传统人工检测模式难以做到全面细致地把控。“我们研发了基于三维扫描与智能点云融合的全流程自动化检测技术，能够很好地完成船载块石方量和表层粒径检测工作。”长江航道研究院高级工程师盛陈飞介绍。该技术通过智能采集计算一体机进行高精度三维扫描，内嵌全自动算法实现无人工干预下的船载块石堆高精度建模；设计“采集—处理—计算”全链条算法，实现全自动化的块石方量及粒径计算；依托“边—云”协同开发项目管理、多期数据对比分析和三维可视化等功能，形成“采集场景还原—过程追溯—质量评估”的闭环管理体系。

水下施工质量的精准把控离不开先进技术的支撑，走航式高清声呐技术让水下工程“一目了然”。“这一技术能提升水下地物的分辨率，实现护滩带、镇脚抛石、水下筑坝等关键水下建筑物的精准扫测，并全面呈现水下沉排、抛石的高清影像和准确的位置信息，为施工过程质量管理提供准确、直观、可视的依据。”盛陈飞说。

此外，排体光纤监测技术、抛石位移水声通信监测系统、北斗监测技术等也在工程中得到应用。“长江中下游大多为沙质河床，航道整治建筑物一般采取沉排护底方式，但由于河床冲淤变化大，其冲刷状态对建筑物的稳定评估十分关键。”盛陈飞解释道，光纤能对路径上的信息进行实时监测，可实现排体分布式应变感知和位移变形长期监测，进而全面掌握工程河段水下护底区域变形过程。

抛石施工是目前航道整治工程的常见施工工艺，块石经抛投后一般位于水下坡脚或者水下的护底排体上，长期持续作用于河底，发挥压载和保护河床或排体的功能。抛石位移水声通信监测系统的应用，可通过对抛石位移的动态监测和预警，实现水下抛石区变形的长期跟踪观测。

新型护坡技术守护生态岸线

荆江二期工程从建设之初就肩负着生态保护与航道提升的双重使命。“我们在保障生态优先、绿色发展的前提下，综合施策，实现航道尺度的提升。”郑力说，以熊家洲至城陵矶河段为例，该区域涉及洞庭湖国家自然保护区，同时也是下荆江九曲十八弯防洪重点区域，如何协调诸多矛盾，成为团队论证的重点。

在平衡工程效率、航道尺度与生态保护方面，长江航道研究院坚持“宜航则航，宜养则养”的原则。“水运具有突出的节能环保优势，本质上和我们生态环保的基本诉求是一致的，荆江二期工程建设过程中不会对原有河床底质和河道物质的能量交换规律产生长期影响，”郑力解释说，“对于船舶通航的区域我们需要治理到位；对于非通航的区域，我们要将局部的生态改善到位，给生物创造一个合理的栖息地，这就是我们在航道整治中提出的生态涵养区的概念。”

在荆江二期工程结构设计和选型过程中，项目团队通过持续优化调整方案，最大限度降低工程建设对生态环境的影响。郑力表示，在航道建设工程中要兼顾两个方面，既要确保洲滩整体流速平缓以满足通航要求，又要在滩体边缘及局部区域构建复杂的水动力条件，通过水流形态的多样性为生物创造适宜的生存空间。

技术创新为生态护航提供了有力支撑。“新型生态护坡技术通过采用装配式生态围栏实施台阶式、间断式护坡，增强了表层土稳定性和近岸流态异质性，在有效防护岸坡的同时提升了生物多样性；同时创新应用大孔隙生态护坡砖、复合生境模块与底部人工鱼礁的组合形式，既稳固了岸线，又为鱼类营造出适宜产卵育幼的生态空间。”江凌介绍。

生态治理与民生改善同步推进，让工程建设成果不仅涵养了一方水土，还惠及了两岸百姓。在窑咀局部崩窝护岸改建工程区域，工程团队营造了局部生态环境区。“未来这里不仅是守护航道岸线的关键节点，还将成为当地的一道亮丽风景线。”郑力说。在长江航道研究院的总体规划下，荆江二期工程在建设中对于涉及两岸民生福祉的取水口等进行了合理避让，对码头在合理范围内进行优化改建，让居民出行更方便，服务两岸民生。

航道升级释放长江新运能

荆江二期工程的实施，将带来显著的经济、社会和生态效益，释放长江经济带高质量发展新能量。

从经济效益来看，工程的“含金量”十足。长江航运“一寸水深一寸金”，一艘3000吨的船，每多利用0.1米水深，就可多装载130余吨货物。荆江二期工程实施后，荆州至城陵矶长约247公里河段的航道水深将增加0.7米，重庆至武汉河段航道水深将整体达到4.5米。据测算，荆江二期工程直接经济效益达119亿元，将拉动GDP的总贡献达509亿元。

“工程建成后，有利于降低荆江河段物流成本，对长江经济带生态优先、绿色发展也具有重大的支撑意义。” 郑力表示，工程还将有力带动湖北产业布局优化和新型城镇化建设，增强宜昌、荆州等港口的辐射能力，加快高端制造、高新技术、现代服务、对外贸易等优势产业向长江沿江地带集聚，促进临港产业的蓬勃发展，形成有竞争力的沿江产业走廊。同时，荆江河段航道条件显著改善，可以吸引城镇化建设需要的大宗建材及其他大用量货物、城镇新兴产业发展需要的大宗工矿业原材料及产成品更多地通过水路运输，进而降低城镇化成本。

万里长江，奔腾不息。在九曲回肠的荆江之上，建设者们正以智慧和汗水，为黄金水道书写新的传奇。随着荆江二期工程的推进，“江随人意、巨轮畅行”的壮美图景日渐清晰，长江航运高质量发展的新篇章，由此翻开崭新一页。