基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新通道施工期三峽—葛洲壩樞紐通航保障方案研究

胡志芳，江 舟，王銳鋒，張 勃，王 前

(長(zhǎng)江三峽通航管理局，湖北 宜昌 443002)

三峽樞紐地處長(zhǎng)江黃金水道承東啟西的重要區(qū)位，是貫通長(zhǎng)江物流的重要通道，每年大量物資和產(chǎn)品通過(guò)三峽樞紐，在中、東、西部地區(qū)之間流通[1]。三峽船閘自2003年開(kāi)始運(yùn)行以來(lái)，年通過(guò)量不斷攀升。2011年，三峽船閘和葛洲壩船閘通過(guò)量均首次突破億噸，三峽船閘更是提前19年達(dá)到設(shè)計(jì)水平。2021年，三峽樞紐航運(yùn)通過(guò)量首次達(dá)到1.5億t，同比2020年增長(zhǎng)9.29%，創(chuàng)歷史新高。近年來(lái)，隨著交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的不斷發(fā)展，三峽—葛洲壩樞紐過(guò)閘需求逐年增長(zhǎng)。根據(jù)現(xiàn)有船閘運(yùn)行數(shù)據(jù)可知，船閘年通航天數(shù)、閘室面積利用率、單閘次貨運(yùn)量以及船閘相關(guān)設(shè)備運(yùn)行保障率等指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)水平，部分設(shè)備超設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行，通過(guò)能力指標(biāo)接近極限。在現(xiàn)有通航設(shè)施不發(fā)生根本性變化的條件下，樞紐通航效益已得到較充分的發(fā)掘，進(jìn)一步挖潛擴(kuò)能的空間已十分有限。在國(guó)家戰(zhàn)略背景下，推進(jìn)三峽水運(yùn)新通道和葛洲壩航運(yùn)擴(kuò)能工程建設(shè)，從根本上解決三峽—葛洲壩樞紐過(guò)閘船舶擁堵問(wèn)題，成為長(zhǎng)江黃金水道建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急[2]。

三峽水運(yùn)新通道和葛洲壩航運(yùn)擴(kuò)能工程影響范圍廣泛、涉及行業(yè)眾多，施工期間將會(huì)給既有過(guò)閘船舶交通組織帶來(lái)重大影響。本文擬在三峽—葛洲壩樞紐已采取的挖潛措施外，進(jìn)一步探索相關(guān)措施以減小施工對(duì)通過(guò)能力的影響，以現(xiàn)有運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型，對(duì)施工期葛洲壩船閘貨運(yùn)通過(guò)量進(jìn)行模擬計(jì)算，探討從實(shí)施集裝箱和商品車翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)、優(yōu)化船閘設(shè)施和水庫(kù)調(diào)度等方面緩解施工期船舶過(guò)閘壓力的可行性通航保障方案，確保施工期三峽—葛洲壩樞紐通航的安全與穩(wěn)定。

1 通航運(yùn)行現(xiàn)狀

三峽—葛洲壩樞紐通航建筑物包含三峽南北線船閘、三峽升船機(jī)及葛洲壩一、二、三號(hào)船閘，自投入運(yùn)行以來(lái)，三峽庫(kù)區(qū)的形成明顯改善了長(zhǎng)江上游的通航條件，三峽—葛洲壩航運(yùn)樞紐成為溝通西南云貴川渝地區(qū)和華中、華東地區(qū)的重要節(jié)點(diǎn)。三峽船閘是目前世界上總設(shè)計(jì)水頭和級(jí)間工作水頭最高、上下游水位變幅最大，變率最高、連續(xù)運(yùn)行級(jí)數(shù)和運(yùn)行方式最多、控制技術(shù)最為復(fù)雜的多級(jí)連續(xù)式船閘。近年來(lái)，由于過(guò)閘需求的不斷增長(zhǎng)，三峽通航管理部門(mén)實(shí)施了多項(xiàng)工程和管理措施來(lái)挖潛三峽—葛洲壩樞紐通過(guò)能力[3-6]。

工程措施主要包括：1)開(kāi)展兩壩間航道整治工程，對(duì)航道條件較差的水域進(jìn)行了改善；2)建設(shè)葛洲壩大江下游江心隔流堤，降低二江電站尾水對(duì)葛洲壩一號(hào)船閘下游航道的影響，改善了水流條件；3)運(yùn)用虛擬閘室技術(shù)優(yōu)化導(dǎo)航靠泊設(shè)施，縮短船舶進(jìn)閘時(shí)間；4)購(gòu)置和存儲(chǔ)船閘檢修裝備和備用設(shè)施，縮短船閘停航檢修時(shí)間；5)建設(shè)并完善三峽通航調(diào)度系統(tǒng)、數(shù)字航道、北斗系統(tǒng)和航標(biāo)航測(cè)遙控系統(tǒng)工程，提高通航交通組織效率；6)推進(jìn)應(yīng)急救助基地、船舶交通管制系統(tǒng)和船舶污染防治工程建設(shè)，提升三峽通航安全監(jiān)管和應(yīng)急反應(yīng)能力。

管理措施主要包括：1)積極推進(jìn)船型標(biāo)準(zhǔn)化，引導(dǎo)示范船型應(yīng)用，提高船閘利用效率；2)提高過(guò)閘船舶準(zhǔn)入門(mén)檻，逐步限制貨運(yùn)能力小的船舶過(guò)閘；3)實(shí)行羅靜排檔法和三峽船閘四級(jí)下行運(yùn)行時(shí)一閘室待閘、同步移泊等舉措，縮短過(guò)閘船舶進(jìn)閘時(shí)間和移泊時(shí)間；4)不斷優(yōu)化船舶排擋技術(shù)，提高閘室面積利用率；5)優(yōu)化船閘運(yùn)行工藝，盡可能縮短閘室輸水時(shí)間；6)協(xié)調(diào)水庫(kù)調(diào)度部門(mén)，優(yōu)化船閘運(yùn)行模式，提高過(guò)閘船舶吃水控制標(biāo)準(zhǔn)，為大型船舶過(guò)閘創(chuàng)造條件。

通過(guò)以上工程和管理措施，三峽樞紐年貨運(yùn)通過(guò)量見(jiàn)圖1。2019年三峽樞紐貨運(yùn)通過(guò)量達(dá)到1.48億t，葛洲壩船閘自1981年通航以來(lái)累計(jì)通過(guò)量更是突破18億t，一定程度緩解了三峽—葛洲壩樞紐的貨運(yùn)通航壓力，但無(wú)法根除通過(guò)能力不足與船舶過(guò)閘需求增長(zhǎng)之間的矛盾。工程建設(shè)雖然對(duì)三峽船閘和升船機(jī)運(yùn)行總體影響不大，但工程涉及葛洲壩三號(hào)船閘改建及三江下游航道疏挖，施工期間對(duì)葛洲壩樞紐航運(yùn)通過(guò)能力有較大影響，導(dǎo)致通過(guò)能力不平衡，進(jìn)而對(duì)過(guò)壩船舶交通組織帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。因此，有必要在現(xiàn)有通航條件下，利用先進(jìn)的人工智能方法預(yù)測(cè)施工期三峽—葛洲壩樞紐通航相關(guān)指標(biāo)，減小施工期對(duì)既有通航的影響，確保施工期三峽—葛洲壩樞紐通航的安全與穩(wěn)定。

圖1 三峽樞紐年貨運(yùn)通過(guò)量

2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)模型

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)源于自然界的某種啟發(fā)式算法或者函數(shù)的逼近，也是對(duì)一種邏輯策略的解析式表達(dá)，從觀測(cè)到的先驗(yàn)數(shù)據(jù)“學(xué)習(xí)”，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為一種高度非線性的回歸模型，其本質(zhì)是一種多層前饋網(wǎng)絡(luò)。眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等智能算法，結(jié)合多元回歸方法，在諸多領(lǐng)域的預(yù)測(cè)方面取得了多種多樣的成果[7-10]。

設(shè)函數(shù)因變量為z，各自變量為xi，自變量共有n個(gè)。依據(jù)多元非線性回歸理論，建立因變量與各自變量的回歸模型，即z=f(xi)。

對(duì)于本文采用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，假設(shè)有l(wèi)層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，第l層任意神經(jīng)元的輸出為al，f為激活函數(shù)，任意層神經(jīng)元輸出的計(jì)算公式為：

(1)

式中：wl和bl為第l層的權(quán)重和偏差；z為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最終輸出值；n′為隱藏層神經(jīng)元個(gè)數(shù)；y表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入。

自適應(yīng)協(xié)方差進(jìn)化算法(CMA-ES)是一種不依賴于梯度信息和優(yōu)化目標(biāo)的連續(xù)性優(yōu)化算法，通過(guò)使用協(xié)方差矩陣跟蹤分布上得到的樣本之間的關(guān)系，不斷地調(diào)整參數(shù)向最優(yōu)解逼近。算法流程與遺傳算法類似：首先，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入維度來(lái)初始化種群；其次，利用交叉、變異等操作產(chǎn)生新的個(gè)體；最后，根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)值和收斂準(zhǔn)則選擇最優(yōu)解。由于算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)之間沒(méi)有耦合關(guān)系，故采用CMA-ES對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)初始化，并利用CMA-ES的變異和選擇優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和偏差，具體流程如下：

1)根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層和隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)以及權(quán)重矩陣和偏置維數(shù)初始化種群規(guī)模，假設(shè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層和隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為p、q，權(quán)重為w，偏置維數(shù)為b，則CMA-ES初始種群樣本數(shù)N′為：

N′=p·q+w+b

(2)

2)通過(guò)CMA-ES進(jìn)行交叉、重組操作，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出解集尋優(yōu)得到更新信號(hào)Si的最優(yōu)解，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)計(jì)算適應(yīng)度值，將適應(yīng)度值最優(yōu)的解集作為下一次迭代的父本：

Gi=Oi-1

(3)

式中：Gi為第i次迭代CMA-ES的父本；Oi-1為第i-1次迭代CMA-ES輸出結(jié)果。

3)采用CMA-ES對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化。假設(shè)CMA-ES第1次迭代輸出結(jié)果為O1，k1、k2、k3分別表示依據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層和隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)確定的迭代次數(shù)。則神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱藏層初始權(quán)重w1、輸出層初始權(quán)重w2和偏差b1計(jì)算公式為：

(4)

為了使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出滿足約束條件，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反向傳播由CMA-ES執(zhí)行，即在優(yōu)化每一次迭代中采用CMA-ES計(jì)算誤差來(lái)調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和偏差，直到誤差小于指定閾值。如式(5)所示，CMA-ES的作用近似于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)，CMA-ES的選擇與重組替代反向傳播。

(5)

3 新通道施工期三峽—葛洲壩樞紐通航保障方案

3.1 貨物翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)分流

翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)分水陸轉(zhuǎn)運(yùn)和水陸水轉(zhuǎn)運(yùn)2種方式。水陸轉(zhuǎn)運(yùn)即壩上物資通過(guò)滾裝船運(yùn)至三峽壩前，在壩前港口下船上岸，通過(guò)公路或鐵路繞過(guò)三峽大壩和各州壩運(yùn)至華中、華東地區(qū)，上行物資則與之相反；水陸水轉(zhuǎn)運(yùn)即壩上物資通過(guò)滾裝船運(yùn)至三峽壩前，在壩前港口下船上岸，通過(guò)公路或鐵路繞過(guò)三峽和葛洲壩運(yùn)至葛洲壩壩下港口，重新裝船向東運(yùn)輸，反之亦然。由于水運(yùn)具有成本低、體量大的特點(diǎn)，翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)無(wú)論采用何種轉(zhuǎn)運(yùn)模式均會(huì)較大程度增加物流成本。因此，對(duì)于集裝箱、商品車等附加值較高的貨物，實(shí)施翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)的可行性更高。

為解決施工期船舶過(guò)閘難的問(wèn)題，湖北省大力推進(jìn)三峽翻壩綜合交通運(yùn)輸體系建設(shè)。目前，江南、江北2條翻壩高速已建成通車，壩上茅坪港疏港鐵路和壩下白洋港疏港鐵路也已開(kāi)工建設(shè)，一期工程已完工，年吞吐能力分別達(dá)20萬(wàn)TEU、15萬(wàn)輛商品車和600萬(wàn)t、40萬(wàn)TEU。

統(tǒng)計(jì)某年集裝箱船和商品車船過(guò)閘情況為：三峽—葛洲壩樞紐總過(guò)閘船舶為4.13萬(wàn)艘，其中：通過(guò)集裝箱船4 059艘，運(yùn)送集裝箱約90萬(wàn)TEU，約占總過(guò)閘船舶艘次的9.83%；通過(guò)商品車船1 031艘，運(yùn)送商品車約70萬(wàn)臺(tái)，約占總過(guò)閘艘次的2.50%。

考慮茅坪港和白洋港的貨運(yùn)吞吐能力，通過(guò)水陸轉(zhuǎn)運(yùn)和水陸水轉(zhuǎn)運(yùn)相結(jié)合的方式，最大能夠分流66.7%的集裝箱船和21.4%的商品車船，按分流50%的集裝箱船和20%的商品車船計(jì)算，共計(jì)能有效降低約5.4% 的過(guò)壩需求。后期隨著茅坪港和白洋港二期工程等項(xiàng)目的陸續(xù)建成，有望進(jìn)一步降低集裝箱船和商品車船的過(guò)壩需求。

3.2 優(yōu)化船閘設(shè)施

由于葛洲壩樞紐設(shè)計(jì)代表船型以船隊(duì)為主，一號(hào)閘上下游未設(shè)置靠船墩，后期為提升通航效率在上游設(shè)置了2艘躉船，受躉船條件所限，僅能滿足一般船舶停靠，不能滿足載運(yùn)液貨、化學(xué)品以及其他特殊商品閘次的待閘需求，涉及特殊閘次上行換下行時(shí)，下行船舶只能等上行船舶出引航道后，方從引航道進(jìn)閘。

若增設(shè)葛洲壩一號(hào)閘上游固定式靠船墩，基于所建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，根據(jù)葛洲壩通航運(yùn)行40年來(lái)積累的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，得到一號(hào)閘貨運(yùn)提升量計(jì)算公式：

(6)

式中：t0為一號(hào)閘下行通過(guò)特殊閘次的閘次間隔時(shí)間；t1為一號(hào)閘特殊閘次間隔時(shí)間(部分特殊閘次間隔時(shí)間高于一般閘次)；t2為一號(hào)閘原上行換下行閘次間隔時(shí)間；t3為新增靠船墩后一號(hào)閘上行換下行閘次間隔時(shí)間；t為葛洲壩一號(hào)閘平衡閘次間隔時(shí)間；n1為一號(hào)閘年特殊閘次數(shù)；n2為一號(hào)閘年上行換下行次數(shù)；K為一號(hào)閘次平均貨運(yùn)量。

統(tǒng)計(jì)2019年以來(lái)葛洲壩一號(hào)閘運(yùn)行情況，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的計(jì)算分析，一號(hào)閘平衡閘次間隔時(shí)間t=87.1 min，下行通過(guò)特殊閘次平均間隔時(shí)間為t1=153.7 min，上行換下行平均閘次間隔t2=117.4 min，年通過(guò)特殊閘次數(shù)n1=273，上行換下行次數(shù)n2=137；K=1.48萬(wàn)t。增加上游靠船墩后的效果以條件類似的三峽船閘作為參考，下行通過(guò)特殊閘次的閘次間隔時(shí)間為120 min，上行換下行閘次間隔時(shí)間為90 min，因此取t0=120 min，t1=90 min。

將上述數(shù)據(jù)代入公式(6)，可得通過(guò)新建上游固定靠船墩，葛洲壩一號(hào)閘年貨運(yùn)量能夠提高220.1萬(wàn)t，占葛洲壩船閘年總貨運(yùn)量的1.5%。

3.3 優(yōu)化三峽水庫(kù)下泄流量調(diào)度

自然年度長(zhǎng)江干線航道可分為枯、中、洪水期。根據(jù)歷年通航情況可知，在枯水期，葛洲壩三江下引航道水深較小，導(dǎo)致葛洲壩一號(hào)閘無(wú)法通行吃水深度較大的船舶；而在洪水期，由于葛洲壩下泄流量較大，導(dǎo)致葛洲壩一號(hào)閘因大流量無(wú)法通航。

3.3.1枯水期增加三峽庫(kù)區(qū)下泄流量

在通航組織工作中，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，分析枯水期不同時(shí)刻葛洲壩下游水位y、三峽出庫(kù)流量x1和葛洲壩出庫(kù)流量x2的最終回歸方程關(guān)系式：

(7)

葛洲壩入庫(kù)流量視作三峽下泄流量與支流黃柏河入庫(kù)流量之和，由于枯水期黃柏河流量較小，葛洲壩入庫(kù)流量可基本等同于三峽下泄流量，葛洲壩庫(kù)容較小，僅能進(jìn)行日調(diào)節(jié)，從長(zhǎng)期的角度來(lái)看，葛洲壩總體入庫(kù)流量和出庫(kù)流量基本一致。因此，在枯水期，通過(guò)科學(xué)調(diào)度可增加三峽出庫(kù)流量，提高葛洲壩下游水位，從而提高葛洲壩二號(hào)閘的貨運(yùn)通過(guò)能力。

統(tǒng)計(jì)枯水期葛洲壩下游水位值及天數(shù)，計(jì)算不同水位提升到目標(biāo)水位后的貨運(yùn)增加量：

(8)

式中：C為過(guò)閘船舶目標(biāo)吃水量；n為葛洲壩下游目標(biāo)水位；Ci為過(guò)閘船舶分段吃水量；N為船舶吃水變化與其裝載量變化的關(guān)系系數(shù)，按經(jīng)驗(yàn)值N=750 t/m；Ti為分段天數(shù)；G為葛洲壩下游水位低于目標(biāo)水位時(shí)日平均過(guò)閘艘次。

選取某年枯水期8:00時(shí)葛洲壩下游水位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，見(jiàn)表1。

表1 某年枯水期8:00葛洲壩下游水位分段統(tǒng)計(jì)

根據(jù)《三峽(正常運(yùn)行期)—葛洲壩水利樞紐梯級(jí)調(diào)度規(guī)程》和三峽樞紐水庫(kù)的運(yùn)行方式可知，每年水庫(kù)消落初期三峽水庫(kù)一般保持高水位運(yùn)行，1—2月在水庫(kù)日均下泄流量不小于6 000 m3/s的前提下，水位一般維持在170 m左右；4—5月加大下泄流量，降低至枯水期消落水位155 m。維持長(zhǎng)時(shí)間高水位的運(yùn)行有助于利用高水頭實(shí)現(xiàn)節(jié)水發(fā)電，創(chuàng)造更高的發(fā)電效益；而航運(yùn)調(diào)度的需求則是在較枯時(shí)期(1—2月)加大對(duì)下游的補(bǔ)水，提高葛洲壩下游廟嘴水位。但是，在消落初期過(guò)多補(bǔ)水并不科學(xué)，容易導(dǎo)致三峽水庫(kù)消落過(guò)快而出現(xiàn)后期無(wú)水可用的局面。因此，航運(yùn)調(diào)度需在最困難的年份協(xié)調(diào)發(fā)電調(diào)度，在可能的范圍內(nèi)適當(dāng)加大對(duì)下游補(bǔ)水。通過(guò)預(yù)測(cè)，在正常年份，通過(guò)初期加大補(bǔ)水的方式保障廟嘴水位不低于39.6 m是可行的。取枯水期葛洲壩下游目標(biāo)水位為39.6 m，即n=39.6，此時(shí)葛洲壩二號(hào)船閘門(mén)檻水深為5.6 m，三江航道維護(hù)水深為4.6 m，通過(guò)船舶吃水可達(dá)3.8 m；2018—2019年枯水期葛洲壩二號(hào)閘日平均過(guò)閘58.4艘次，即G=58.4艘次/d。經(jīng)計(jì)算可知，采取增加三峽出庫(kù)流量措施，可提升葛洲壩船閘貨運(yùn)量88.5萬(wàn)t，約占年總貨運(yùn)量的0.60%。

3.3.2洪水期減小三峽庫(kù)區(qū)下泄流量

三峽水庫(kù)防洪庫(kù)容為221.5億m3，隨著上游烏東德、白鶴灘、溪洛渡及向家壩等梯級(jí)水電站投產(chǎn)運(yùn)行，長(zhǎng)江上游梯級(jí)水庫(kù)防洪總庫(kù)容增加了約155.9億m3，上游梯級(jí)樞紐水庫(kù)群防洪調(diào)控能力進(jìn)一步增強(qiáng)，在汛期可通過(guò)梯級(jí)防洪調(diào)度，在不出現(xiàn)大洪水的情況下，降低三峽下泄流量至3.5萬(wàn)m3/s以下，實(shí)現(xiàn)洪水期葛洲壩一號(hào)船閘不因大流量停航基本可行。

根據(jù)《三峽(正常運(yùn)行期)—葛洲壩水利樞紐梯級(jí)調(diào)度規(guī)程》，興利調(diào)度應(yīng)服從防洪調(diào)度，航運(yùn)調(diào)度組織工作不應(yīng)過(guò)多影響防洪調(diào)度工作。因此，僅能在三峽防洪庫(kù)容充裕且出庫(kù)流量略高的時(shí)段進(jìn)行微調(diào)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，航運(yùn)調(diào)度工作需求在三峽上游水位不高于155 m，且三峽出庫(kù)流量在3.50萬(wàn)～3.75萬(wàn)m3/s的時(shí)期進(jìn)行調(diào)整，則不會(huì)影響三峽樞紐防洪效益的發(fā)揮。統(tǒng)計(jì)2018—2019年葛洲壩一號(hào)船閘因三峽下泄流量超過(guò)此流量范圍的停航平均時(shí)間為2.16 d，該時(shí)段內(nèi)三峽上游水位均低于155 m，有充足的庫(kù)容應(yīng)對(duì)可能的洪水。按全年葛洲壩一號(hào)船閘日均過(guò)閘13.6閘次、閘次平均貨運(yùn)量1.48萬(wàn)t計(jì)算，通過(guò)降低三峽下泄流量最大可提升葛洲壩船閘貨運(yùn)量43.5萬(wàn)t，約占年總貨運(yùn)量的0.3%。

4 結(jié)論和展望

1)實(shí)施集裝箱船和商品車船翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)，能有效縮減三峽—葛洲壩樞紐過(guò)閘需求5.2%，但由于配套港口運(yùn)力不足，導(dǎo)致集裝箱船和商品車船不能100%完成翻壩轉(zhuǎn)運(yùn)，隨著茅坪港和白洋港后期工程陸續(xù)完工，能進(jìn)一步緩解施工期三峽—葛洲壩樞紐的船舶過(guò)閘壓力。

2)通過(guò)增設(shè)葛洲壩一號(hào)閘上游靠船設(shè)施，改善上游靠泊條件，可縮短一號(hào)閘特殊閘次和下行換上行后第一個(gè)閘次的間隔時(shí)間，從而提高單位時(shí)間內(nèi)過(guò)閘次數(shù)，提高葛洲壩一號(hào)閘貨運(yùn)通過(guò)能力。

3)枯水期和洪水期對(duì)三峽船閘通航影響較小，但對(duì)葛洲壩船閘通航影響較大。隨著三峽上游烏東德、白鶴灘梯級(jí)水電站的陸續(xù)完工，三峽—葛洲壩樞紐入庫(kù)、出庫(kù)流量調(diào)控能力得到較大提高，使得枯水期和洪水期葛洲壩船閘通航條件的改善成為可能，可進(jìn)一步提高葛洲壩船閘貨運(yùn)通過(guò)量。