擴(kuò)大三峽船閘通航能力的措施研究

蔣江松（重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，重慶401121）

擴(kuò)大三峽船閘通航能力的措施研究

蔣江松（重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，重慶401121）

當(dāng)前，我國長江上游區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，長江貨運(yùn)量急劇增長，三峽船閘的通過能力逐漸顯現(xiàn)出不足，為了更好地支持重慶等地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，本文結(jié)合三峽船閘通航的現(xiàn)狀以及未來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，提出了6條擴(kuò)大三峽船閘通航能力的措施，以進(jìn)一步推動沿江區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

三峽船閘；通航能力；措施研究

三峽成庫后，三峽大壩以上700km航道成為庫區(qū)深水航道，萬噸級船隊(duì)以及5000噸級單船可從下游直達(dá)重慶。長江已成為世界內(nèi)河運(yùn)輸量最大的河流，為長江上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了重要保障。但隨著長江航運(yùn)的快速發(fā)展，三峽船閘貨物通過量在2011年就達(dá)到1.003億t，比原規(guī)劃提前20年達(dá)到設(shè)計(jì)通過能力。本文分析提出了三峽船閘擴(kuò)能措施及相應(yīng)的對策建議，以減輕因三峽船閘的通過能力的不足所帶來的影響，促進(jìn)長江上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

（1）推動過閘船舶朝著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，推廣“三峽船型”，最大能夠令三峽船閘的通過能力增加2700萬t。

推動過閘船舶朝著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，進(jìn)一步提升船閘平面充盈率、一次過閘船舶平均噸位，這是提升三峽船閘通過能力的重要措施。2015年前，“三峽船型”處于一個推廣建造的階段，在船閘擴(kuò)能方面主要采取的是拆解非標(biāo)舊船、提升過閘平均定額噸位的方式；2015年后，“三峽船型”的優(yōu)勢逐漸得以發(fā)揮，被市場逐步接受，相應(yīng)的使用面也在持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2020年三峽船型船舶占過閘船舶總艘數(shù)的15%。

2003年以來，我國三峽船閘的閘室面積的利用率一直處于70～77%的范圍內(nèi)，目前基于船型標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施背景下，尤其是隨著“三峽船型”不斷推廣應(yīng)用，過閘船型的尺度和船閘的匹配程度均得以提高，相應(yīng)的閘室面積的利用率也在提升。

2015年前，我國處于“三峽船型”推廣建造時期，閘室面積的利用率提高至了80%。后期，“三峽船型”應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，2020年閘室面積的利用率可提高至85%（注：極限值88%）。

通過增加一次過閘的平均定額噸，從而提高三峽船閘實(shí)際通過能力的計(jì)算方式如下：將2011年統(tǒng)計(jì)所得一次過閘的平均噸位作為基數(shù)，以此預(yù)測2015、2020年的一次過閘的平均定額噸增加量，然后乘以船舶裝載率、年通航天數(shù)以及雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)。三峽過閘貨運(yùn)量的通過能力增加額計(jì)算公式如下：

Δp=ΔG×α×N×n

式中：Δp——三峽過閘貨運(yùn)通過能力增加額；

ΔG——一次過閘平均定額噸增加量；

α——裝載率；

N——年通航天數(shù)；

N——雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)。

經(jīng)由初步的測算顯示，通過該措施的實(shí)施，與2011年相比，2015年一次過閘的平均定額噸約增2500t，而三峽船閘的貨運(yùn)通過能力可增1660萬t；2020年一次過閘的平均定額噸約增4000t，而三峽船閘的貨運(yùn)通過能力可增2700萬t。

（2）對客船過閘予以限制，最大能夠令三峽船閘的通過能力增加860萬t。

根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，目前我國水上客運(yùn)旅游化發(fā)展趨勢十分明顯，但是新建造的豪華游輪的主尺度往往無法和其它的船舶進(jìn)行搭配過閘，這也就導(dǎo)致閘室的利用效率大大下降。由于三峽豪華游輪的主要游覽目的地是三峽庫區(qū)，游客往往是想要體驗(yàn)過壩樂趣，對此可采取轉(zhuǎn)乘升船機(jī)的方式通過三峽大壩。2011年，三峽客船的過閘艘數(shù)占到總數(shù)的6%，而占用閘次數(shù)達(dá)到8%，對此建議對客船過閘予以限制，以提升貨船過閘能力。

基于實(shí)施條件的角度進(jìn)行分析可得，三峽壩區(qū)中，南岸三峽翻壩高速公路現(xiàn)已通車，而北岸太平溪港-三峽的專用公路連接公路處于完工狀態(tài)，同時南北兩岸港口都具有高效快速的集散通道，可實(shí)現(xiàn)客船的停止過閘，通過升船機(jī)實(shí)現(xiàn)游客過壩。限制客船過閘，將置換出的過閘能力轉(zhuǎn)讓給貨船，既符合當(dāng)前旅游船型發(fā)展趨勢，又可以提高貨船過閘能力，具有實(shí)際操作性。

客船過閘能力置換給貨船后，三峽船閘所增加的實(shí)際通過能力計(jì)算如下：將2011年客船通閘次數(shù)除以總次數(shù)，乘以一次過閘的平均定額噸、裝載率、年通航天數(shù)以及雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)。三峽過閘貨運(yùn)通過能力增加額計(jì)算如下：

Δp=G×α×N×n×8%

式中：Δp——三峽過閘貨運(yùn)通過能力增加額；

G——一次過閘的平均定額噸；

α——裝載率；

N——年通航天數(shù)；

n——雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)。

初步測算，通過該措施的實(shí)施，預(yù)計(jì)2015年可增加三峽船閘通過能力約780萬t；2020可增加三峽船閘通過能力約860萬t。

（3）繼續(xù)逐步提高過閘船舶噸位限制門檻，最大能夠令三峽船閘的通過能力增加800萬t。

提高過閘船舶噸位限制門檻，可有效解決船閘的試運(yùn)行期存在的船閘擁堵問題，有效提高船閘的利用率。限制600總噸以下的船舶通過三峽船閘，實(shí)現(xiàn)了船閘的利用率與運(yùn)行效率的顯著提升。

對當(dāng)前過閘船舶的標(biāo)準(zhǔn)船型加以計(jì)算發(fā)現(xiàn)，船舶的最大參考載貨量和船舶的平面面積屬于是線性關(guān)系。2011年，三峽庫區(qū)中1000總噸以下的船舶占比達(dá)到20%，建議將限制噸位從600總噸提升至1000總噸，實(shí)現(xiàn)小噸位船舶逐步退出市場，并替換為3000、4000、5000噸級的新造船型。

經(jīng)由初步的測算顯示，通過該措施的實(shí)施，2015年按照替換船型中的5000噸級、4000噸級、3000噸級船舶比重分別占50%、30%、20%測算，三峽過閘貨運(yùn)通過能力可增加550萬t；2020年按替換船型全部為5000噸級船舶測算，三峽過閘貨運(yùn)通過能力可增加800萬t。

（4）優(yōu)化船閘運(yùn)行調(diào)度，最大能夠令三峽船閘的通過能力增加1100萬t。

加強(qiáng)船閘調(diào)度管理，是實(shí)現(xiàn)船閘通過能力提升的重要方法，具體措施如下：①改善船閘的運(yùn)行條件；②減少船舶的移泊時間；③優(yōu)化船閘的調(diào)度；④提升船員操作的熟練度，節(jié)省船舶的過閘時間；⑤積極探索非正常的停航規(guī)律，以有效減少因?yàn)榉亲匀坏囊蛩厮鶎?dǎo)致的礙航、斷航；⑥優(yōu)化船閘的檢修，降低船閘設(shè)備的故障率，實(shí)現(xiàn)年通航的天數(shù)與通航率的有效增加。

通過優(yōu)化船閘調(diào)度管理，三峽船閘所增加的實(shí)際通過能力計(jì)算如下：將2011年雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)作為基數(shù)，對該措施施行后2015年、2020年的雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)的增加量加以預(yù)測，然后乘一次過閘平均定額噸、裝載率以及年通航天數(shù)。三峽過閘的貨運(yùn)通過能力增加額計(jì)算如下：

Δp=G×α×N×Δn

式中：Δp——三峽過閘的貨運(yùn)通過能力增加額；

G——一次過閘的平均定額噸；

α——裝載率；

N——年通航天數(shù)；

Δn——雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)增加額。

經(jīng)由初步的測算顯示，通過該措施的實(shí)施，2015年的日均單向能夠增多1.5個運(yùn)行閘次，而三峽過閘的貨運(yùn)通過能力增加840萬t；2020年日均單向能夠增多2個運(yùn)行閘次，而三峽過閘的貨運(yùn)通過能力增加1100萬t。

（5）提升船舶的裝載率，最大能夠令三峽船閘的通過能力增加1140萬t。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，三峽過閘船舶的裝載率一直處于0.6～0.75的范圍內(nèi)，提升船舶的裝載率具有必要性，具體措施如下：①推動航運(yùn)企業(yè)以及工礦企業(yè)朝著集約化、規(guī)?；?jīng)營的方向發(fā)展；②推動港口碼頭朝著專業(yè)化、規(guī)?；姆较虬l(fā)展；③逐步實(shí)現(xiàn)季節(jié)性放寬過閘船舶的吃水標(biāo)準(zhǔn)；④加強(qiáng)對中游航道的整治，有效提升中游航道的水深。

通過提高過閘船舶的裝載率，所增加的三峽船閘實(shí)際的通過能力的計(jì)算方式如下：將2011年的船舶的裝載率作為基數(shù)，對2015、2020年的船舶的裝載率的增加量加以預(yù)測，然后乘一次過閘平均定額噸、年通航天數(shù)以及雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)。如下即為三峽過閘貨運(yùn)通過能力增加額計(jì)算公式：

Δp=G×Δα×N×n

式中：Δp——三峽過閘貨運(yùn)通過能力增加額；

G——一次過閘的平均定額噸；

Δα——裝載率增長值；

N——年通航天數(shù)；

n——雙向日均運(yùn)行閘次數(shù)。

經(jīng)由初步的測算顯示，通過該措施的實(shí)施，2015年三峽過閘船舶裝載系數(shù)能夠提高至75%，三峽船閘的通過能力可增570萬t；2020年三峽過閘船舶裝載系數(shù)能夠提高至80%，三峽船閘的通過能力可增1140萬t。因?yàn)榇把b載系數(shù)影響因素眾多，故而預(yù)測結(jié)果可能存在一定偏差。

（6）科學(xué)應(yīng)用升船機(jī)，最大能夠令三峽綜合通道能力增加400萬t。

2015年后，計(jì)劃建成、使用升船機(jī)，因此2015年前無法通過該方法增加貨運(yùn)通過能力。建成升船機(jī)后，僅僅能夠通行2500載重噸下的貨船、中小客船，將其所占用的三峽船閘閘次轉(zhuǎn)讓給大型的貨船，其所能夠提高的三峽船閘貨運(yùn)通過能力以在上文中計(jì)算，此處不再重復(fù)進(jìn)行計(jì)算。

升船機(jī)設(shè)計(jì)單次運(yùn)行的間隔時間約40min，日運(yùn)行閘次為36個，即上、下行各18個，年運(yùn)行335d，年單向通過能力為350萬t（雙向約700萬t）。經(jīng)由初步的測算顯示，通過該措施的實(shí)施，中小客船占總閘次數(shù)40%，貨船則是60%，2020年三峽船閘通過能力可增400萬t。

基于上述幾種擴(kuò)能措施，三峽船閘的通過能力能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的提升，但其最大通過能力在1.3～1.5億t左右，對此可同時采取以下措施實(shí)現(xiàn)良好的擴(kuò)能效果：①適當(dāng)放寬過閘船舶的吃水標(biāo)準(zhǔn)；②縮減三峽船閘的檢修時間；③改善三峽-葛洲壩之間的河段通航條件；④加大力度對中游荊江航道進(jìn)行整治。想要從根本上解決三峽船閘通過能力的問題，需建設(shè)新過閘通道，同時綜合考慮葛洲壩的船閘通過能力。

［1］李 灼，石頭勇，于 黎.擴(kuò)大三峽船閘通航能力研究［J］.中國水運(yùn)，2013（6）.

［2］陳曉關(guān).提高三峽船閘通航能力的研究［J］.武漢理工大學(xué)，2006.

［3］胡平賢，高惠君.川江及三峽庫區(qū)運(yùn)輸船舶船型研究［J］.西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目，2011.

［4］三峽升船機(jī)通航與運(yùn)行保障關(guān)鍵技術(shù)研究［J］.長江三峽通航管理局，2016.

U641.7

A

2095-2066（2016）29-0211-02

2016-9-29

蔣江松（1974-），男，高級工程師，工程碩士，主要從事水運(yùn)工程設(shè)計(jì)管理工作。