专访平陆运河总设计师吴澎：如何设计一条通江达海的运河?

记者 王惠

2026年9月16日，平陆运河建成通航。这条全长134公里、总投资727亿元的运河，可通航5000吨级船舶，是迄今为止国内通航等级最高的江海联通运河。

吴澎是平陆运河总体设计技术负责人，曾任职于中国交通建设股份有限公司下属中交水运规划设计院有限公司。他多次亲历中国运河建设的关键节点，参与过京杭大运河续建与复航工作、三峡工程航运第三方评估，还为浙赣运河、赣粤运河、湘桂运河等跨水系重大运河提供技术指导。

这些经历让吴澎更清楚，一条运河能不能建、按什么标准建，最终都要回到经济账上。

吴澎对经济观察报记者说：“2019年，我接手平陆运河规划研究任务。能参与这个项目，我很兴奋，但我完全没有预料到，后续方案论证会这么曲折。例如，航道等级选3000吨级还是5000吨级，分水岭航运用水怎么解决，枢纽船闸因地质制约如何移位，怎样平衡初期投资和长远综合效益之间的关系等，每一项都要反复论证。”

2022年8月，平陆运河正式开工，建设周期约4年。这项工程需穿越分水岭、凿穿22座山体，土石方开挖量相当于三个三峡枢纽，其建设标准、工程规模、建设速度和强度在国内前所未有。

平陆运河开通后，相关带动效应逐步显现。据北部湾港集团数据，从2026年9月16日至24日，南宁港完成江海联运一体化运营业务量超10万吨，六景作业区周吞吐量实现约2.7倍增长。

平陆运河的价值不止于工程建设本身，其设计使用年限设定为不少于130年。从长远来看，该运河有望化解广西“沿海却不通海”的历史难题，打通中国西部对外出海通道，助力构建面向东盟的跨境产业链供应链，蕴藏巨大发展潜力。

平陆运河总体设计技术负责人吴澎。王惠/摄

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如何确定航道等级

经济观察报：航道能通多大的船，是按吨级来算的。平陆运河最初按3000吨级航道规划，为何最终调整为5000吨级？

吴澎：按照国内现行国家标准《内河通航标准》，Ⅰ级为国内内河航道最高等级，其基准代表船型为3000吨级及以上。平陆运河项目前期，参照与其衔接的西江航运干线规划等级为3000吨级，提出了同等级参考方案。但平陆运河的水文条件与天然河道不同，该标准不能直接套用。

这一点从西江航运干线的运行经验就能得到印证，航道等级并不等同于实际最大通航能力。西江航运干线早期按Ⅲ级航道、1000吨级标准规划，下游广东段拟提升至Ⅱ级、2000吨级。早期规划标准并不高。但航道建成后，实际已有2000吨级船舶通行，少量3000吨级船舶亦可通航。也就是说，西江航运干线的航道等级是基础标准，实际通航能力可以高于这一标准。

平陆运河则不同。其分水岭段是人工控制水位，水深由闸坝系统维持，水位相对固定，不存在丰水期带来的水深增益。这意味着，平陆运河的航道等级就是实际通航能力的刚性上限，没有突破空间。

正是基于这一差异，我重新审视了航道等级标准。国际航运协会WG41工作组的报告《内河航道尺度设计指南》给了我重要启发：航道的通航价值不能只看枯水期最小水深这一单一指标，平均水深同样需要纳入评估。

从国内船型发展趋势看，2021年方案论证时，西江航运干线5000吨级船舶占比尚低，此后增长迅速。若平陆运河按3000吨级航道标准建设，由于水位固定、没有水深增益，3000吨级就是通航能力的上限，没有突破空间。西江航运干线的大型船舶行至此处只能减载或中转，既有大船通航能力无法充分释放。

结合水文条件和船型发展趋势，经过严谨论证，平陆运河最终确定了按5000吨级航道建设。

经济观察报：3000吨级与5000吨级两套方案，在经济性上的差异有多大？

吴澎：两套方案的航道水深相差约1.5米，对应的投资差额约为20亿元，在700多亿元的项目总投资中，占比约3%。差额不算大，关键要看这笔增量投资能换来什么。

从运输效益来看，受水文条件限制，5000吨级船舶无法做到全年满载。即便按最保守情景，船舶半年满载，另外半年减载航行，其中3个月可载货4000余吨、3个月载货3000余吨，仍然优于3000吨级船舶全年满载的运营效益。

按每吨货物节省3至4元物流成本计算，在1亿吨年货运规模下，每年可节约物流成本3亿元至4亿元，20多亿元的增量投资，数年就能够回本。

此外，还需要考虑后期改扩建的隐性成本。若先期按3000吨级建成，后续升级只能采用半幅施工、半幅通航方式，类似高速公路占道维修，将对运河正常运营形成较大干扰，改造综合成本较高。综合直接投资、运营收益以及后期改造代价，从全生命周期成本看，建设5000吨级航道更为经济。

经济观察报：平陆运河航道按5000吨级标准建设，船闸却预留了1万吨级船舶通行条件。为什么这么设计？

吴澎：从行业趋势看，国内内河新能源船舶迭代速度较快，船舶大型化趋势明确，未来6000吨级、7000吨级甚至更大吨位船型将逐步普及。如果船闸仅按当前5000吨级标准建设，未来船舶升级后，船闸就会严重制约运河通行能力。

从工程特性来看，航道升级难度低、可塑性强，通航能力不足可通过疏浚加深实现提升；但船闸属于永久性水工建筑物，建成后几乎无法改造，一旦标准受限，将成为整条运河的刚性瓶颈。正因如此，预留空间的重点应放在船闸上。

不过，预留通行条件，并非鼓励平陆运河大规模使用1万吨级船舶。该运河船闸闸室净宽为34米，可满足两艘8000吨级船舶并排过闸；但1万吨级船舶的船体宽度已经超过闸室一半的净宽，无法双船并排通行，闸室空间利用效率较低。

因此，设计上更建议8000吨级船舶通行，通过闸室尺度引导市场船舶的长宽选型。

平陆运河地理位置图。图源：中交水规院

“劈山”难在哪

经济观察报：分水岭是两条水系之间的高地，穿越此处的“劈山”工程，是平陆运河最核心、难度最大的控制性工程。分水岭段全线土石方开挖总量达3.15亿立方米，创下国内交通工程单项土石方量最大纪录。在这个过程中，地质勘察遇到了哪些挑战？

吴澎：劈山工程的核心挑战在于地质条件，地下地层无法像CT扫描一样直观展示，只能依靠钻孔取样逐步还原。其中，马道枢纽是平陆运河穿越分水岭的核心控制性工程，也是地质勘察难度最集中的区段。

马道枢纽的核心构筑物是船闸，船闸对地基承载力要求严苛，若地基下方存在厚层软弱岩体或破碎带，处理代价较高。因此，设计团队必须找到一个地质条件可靠的场址。

规划阶段，设计团队受经费约束，仅布设了3个勘探孔，对地层判断十分粗略。团队据此初选了一个场址，但后续增补钻孔后发现，该场址分布着较厚的不良岩体，只能向上重新选址。

进入设计阶段后，团队对调整后的场址加密勘察。仅船闸上下游近1公里范围，就布设了数百个勘探孔，精度大幅提升。勘察中发现，靠近下闸首区域岩体岩性虽未改变，但破碎程度明显增加。

下闸首是全段高度最高、地位最关键的构筑物，仅靠钻孔难以判断岩体破碎后承载力是否衰减。出于安全考虑，场址再次向上调整50米，选定地质条件更优的位置。

经济观察报：运河要挖开山体，两边会形成高边坡，即高度大、坡度陡的斜坡。这种高边坡一旦滑坡，会带来较高风险。巴拿马运河1914年建成通航，建成后频繁出现边坡滑塌。平陆运河对此有哪些防范措施？

吴澎：开山劈岭相当于削去山体原有支撑，山体内部可能存在远古形成的软弱结构面。这类隐蔽地质构造很容易在前期勘察中被遗漏，到施工图阶段才能探明。马道枢纽2号边坡就存在这种情况。

该边坡高度188米，是目前国内已建最高航道边坡，坡体以泥岩和砂岩为主，遇水易软化；更棘手的是，有一条断层破碎带沿坡脚穿过整个山坡，边坡稳定风险较大。山体经过大规模开挖扰动，再遭遇暴雨下渗软化岩体，滑坡风险随之上升。

针对这些风险，设计团队采取了加固、排水等工程措施，并搭建了较为先进的岩土监测体系来控制风险。其中，在马道枢纽2号边坡布设了73套监测设备，依托北斗定位与AI算法协同运行，将边坡位移、渗压、降雨量等数据实时回传至数字孪生平台，可捕捉山体毫米级位移变化。

水从哪里来

经济观察报：平陆运河的分水岭段没有天然径流，运河用水如何保障？为什么必须采用省水船闸？

吴澎：平陆运河分水岭段没有天然径流，主要补水取自西江、郁江，但可调用的水量有上限。设计团队决定采用省水船闸等技术，控制通航耗水。

北部湾沿海三市本身缺水，水利水网原本有调水规划。如果该调水工程与平陆运河同时实施，甚至不需要建省水船闸。但该工程最终未能实施，运河用水保障就主要依靠百色水库调度。

我们与珠江水利委员会反复论证，确定依托上游百色水库开展调度，在汛期结束之后，适度加大水库蓄水，在枯水期向下游释放水量，为平陆运河提供补给，批复的设计流量为24立方米/秒。

需要说明的是，运河航道本身并不消耗水量，运行损耗主要来自水面蒸发与少量渗漏，但船闸运行时需要向下游泄水。

平陆运河全线总落差接近65米，落差越大，船闸每次运行耗水越多。如果沿用普通船闸直排直泄的模式，有限的补水流量完全无法覆盖通航耗水，这也是设计团队采用三级叠合式省水船闸的核心原因。

具体来说，平陆运河共建有三大梯级省水船闸，分别为马道枢纽船闸、企石枢纽船闸和青年枢纽船闸。其中，马道、企石枢纽均采用三级省水池叠合式布置，省水率超60%。三大枢纽年节水量超10亿立方米，相当于约70个西湖的蓄水量。

以德国一座三级省水船闸为参照，其水位高差约23米，过闸约12分钟；平陆运河水位高差接近30米，过闸时间为15分钟。

经济观察报：船闸上下游水位差越大，阀门启闭时产生的水流冲击越强。平陆运河单只阀门重达70吨，需实现1分钟开启、30秒关闭，启闭速度是常规船闸的2至4倍。如何实现这一启闭速度？

吴澎：核心技术突破包括增设液压缓冲结构、匹配廊道尺度和优化闸室内输水系统等，依靠结构创新化解高速启闭带来的冲击风险。

70吨重的阀体要在30秒内快速关闭，如果没有缓冲装置，阀体会产生巨大撞击力，直接威胁结构安全。为此，设计和研究团队在液压系统增设专门的缓冲装置，核心部件为迷宫式结构的缓冲套。该构件采用特殊成型工艺，由3D打印制作，依靠液压油耗散动能，在阀门接近落底时快速降低下落速度，避免阀体硬性撞击。

高速动作下，液压油会产生剧烈压力波动，设计和研究团队结合理论计算与模型试验，对整套液压启闭系统反复调校，将油压冲击控制在设备允许范围内。

同时，输水廊道与阀门本体的尺度也做了匹配放大。若廊道断面过小，高速输水将诱发强烈水流紊动，扰乱闸室水体，危及停泊船舶安全；但扩大廊道、阀门尺寸又会抬升工程造价、加大阀体自重。经过多轮权衡，最终将输水廊道高度提高至约5.5米，阀门高度约6米，兼顾输水效率、水流流态和工程投资。

经济账如何算

经济观察报：根据《平陆运河工程可行性研究报告》，平陆运河每年可节约约52亿元运输费用。这一数值是如何测算出来的？

吴澎：这一指标对应的情景设定为，到2050年，平陆运河形成1.2亿吨的货运规模。这部分运量，一部分是公铁转移的货流，一部分是改变出海方向的货流。测算采用有无对比法，对比有无平陆运河两种情景下的运输成本差额，分类汇总得出节约运费的效益。

在我看来，1.2亿吨属于偏保守的预测。随着产业布局逐步落地，未来实际货运规模存在突破的可能性。

需要说明的是，即便未来货量突破1.2亿吨，52亿元对应的仍然只是运输费用节省这一项，不是运河的全部价值。更重要的价值在于带动沿线地区的产业重构，水运较低的物流成本，会吸引相关产业向百色、崇左、南宁、贵港、钦州及北部湾沿海等地区布局，带动就业增长，拉动地方经济发展。

不过，这种带动效应很难被精准量化，需要借鉴既有运河的发展历程来理解它的长期价值。京杭大运河长江以北段就是一个参照。建设之初，该工程也曾饱受争议，甚至有人质疑项目没有货运需求。但投用数年之后，沿线船闸迅速趋于饱和，靠近长江的断面年货运量接近3亿吨。

济宁的转型更具代表性。这座城市依靠京杭大运河，从“煤炭之城”转型为“北方内河航运中心”。根据交通运输部规划研究院数据，济宁港吞吐量由2020年的4180万吨增长至2025年的1.16亿吨，成为北方内河首个亿吨大港。22.6%的年均增长率，远高于全国内河港口吞吐量平均增速。

大型内河基建的综合效益不会在通航瞬间全部释放。运河打通物流通道，创造产业落地的基础条件，最终能释放多大红利，关键要看广西能否抓住机遇，把过境货物转化为本地加工产能，把物流优势转化为产业链优势。

经济观察报：平陆运河后期维护成本如何估算？

吴澎：大型水工工程有成熟的运维成本测算体系。参考已经长期投运的通航枢纽的经验，单座船闸每年基础运维费用达到千万元，如果叠加智慧化升级、设备更新改造，一年相关费用约2000万元。

平陆运河属于大型人工运河，并非建成即可一劳永逸。后期设备老化、部件更换、航道清淤，都需要持续的资金投入。京杭大运河部分早期船闸也提供了参照，运行数十年之后，主体结构尚可继续使用，但机电设备大多需要更新。部分老旧船闸运行约40年，便需要整体拆除重建。这意味着，运维成本不仅持续存在，还会随时间推移不断累积。

而从收入端看，单纯依靠过闸收费收回全部建设投资并不现实，因此我建议由国家承担大部分运维支出。若如此，物流成本下降会沿产业链传导，压低原材料与中间品成本，最终降低终端消费成本，同时提升国内产品的国际竞争力。