內(nèi)河樞紐船閘通過能力為何總會迅速飽和？

文｜左自林

設(shè)計規(guī)劃階段預(yù)判不足、政策變化與技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的需求增加均是內(nèi)河樞紐船閘通過能力迅速飽和的“罪魁禍?zhǔn)住?。目前增建?fù)線或多線船閘、優(yōu)化運行調(diào)度提升船閘運行效率等應(yīng)對策略往往只能緩解卻無法根治船閘通過能力迅速飽和的難題。本文作者認(rèn)為，根據(jù)實際情況，實施總量控制、分級調(diào)度、梯級船閘聯(lián)合調(diào)度等控制措施，能進(jìn)一步提升通航效率，緩解船閘通過能力迅速飽和的問題。

樞紐船閘工程屬于永久性攔河閘壩工程，建設(shè)周期短則數(shù)年，長達(dá)十?dāng)?shù)年，一般來說，有關(guān)部門在設(shè)計階段會充分考慮水路運輸?shù)陌l(fā)展，根據(jù)計算來確定船閘的通過能力是否能滿足水運長期發(fā)展的需求。但實際上，從全國范圍來看，國內(nèi)主要通航河流上建設(shè)的船閘，其建成后過閘貨運量的增長速度均遠(yuǎn)大于設(shè)計值。換句話說，設(shè)計階段計算的遠(yuǎn)期過閘貨運量，往往在短短兩三年之內(nèi)便已達(dá)到，甚至超越，這就使得船閘長期處于通過能力飽和的狀態(tài)，從而引發(fā)船舶滯航、安全管理風(fēng)險加大等諸多問題。以西江航運干線長洲樞紐船閘（下稱“長洲樞紐”）為例，長洲樞紐1#2#船閘設(shè)計水平2020年以后的總設(shè)計年過閘貨運量為4050萬噸，可是在船閘通航第三年（2009年），過閘貨運量就達(dá)到了4433萬噸；長洲樞紐3#4#船閘建成后，四線船閘2040年后的總設(shè)計年過閘貨運量為1.36億噸，而2019年長洲樞紐船閘過閘貨運量就達(dá)到了1.45億噸。

粵港澳大灣區(qū)國家戰(zhàn)略規(guī)劃出臺后，珠江三角洲地區(qū)對建筑材料的需求驟然猛增數(shù)倍，而對建筑材料這類大宗貨物而言，水路運輸是最好的選擇，必然會大幅增加運輸需求和過閘需求。

船閘通過能力快速飽和的原因

綜合分析，筆者認(rèn)為，除了綠色環(huán)保和運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整導(dǎo)致內(nèi)河水運爆發(fā)式增長的因素外，造成船閘通過能力迅速飽和的原因不外乎三個：

首先是預(yù)判不足，即對水路運輸?shù)膬?yōu)勢和市場吸引力預(yù)判不足。船閘設(shè)計階段過閘需求量預(yù)測主要有兩種方法，一是數(shù)學(xué)模型預(yù)測法，二是貨類貨種預(yù)測法。數(shù)學(xué)模型預(yù)測是依據(jù)船閘所在航道腹地平均GDP，對國民經(jīng)濟(jì)和全社會貨運量進(jìn)行回歸分析計算而進(jìn)行的預(yù)測；貨類貨種預(yù)測法是通過調(diào)查分析船閘所在航道腹地企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，企業(yè)貨物運輸種類、流量流向以及運輸經(jīng)濟(jì)合理性，結(jié)合航道所處地理位置，對航道貨物通過量進(jìn)行綜合分析計算的預(yù)測?？傮w來看，這兩種方法都是科學(xué)合理的，但無一例外都忽視了水路運輸?shù)膬?yōu)勢和強大競爭力。

美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家科斯認(rèn)為，企業(yè)的本質(zhì)是價格機制的替代物，說得通俗一點，就是企業(yè)是為了節(jié)約交易費用或交易成本而產(chǎn)生的。而水路運輸在節(jié)約交易費用方面有著其他運輸方式難以企及的優(yōu)勢。一是運量大。一艘核載3000噸的船載貨量相當(dāng)于60節(jié)火車，70輛重型卡車。二是運費低。運距相同的情況下，水路、鐵路、公路的運費比分別為1：2：6?；谶@三大優(yōu)勢，隨著航道通航條件的改善和水路運輸服務(wù)水平的提升，水路運輸將大量吸引鐵路和公路運輸?shù)呢浽?。此外，航道基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，將吸引大量企業(yè)到沿江投資建廠。三是節(jié)能環(huán)保。據(jù)不完全統(tǒng)計，水路、鐵路能耗比約為1：2：14，污染物排放量比為1：1.2：15。以上因素都會對過閘需求量產(chǎn)生影響，而設(shè)計階段是難以量化和預(yù)測的。

其次是政策變化，即新政策的出臺使得市場需求發(fā)生變化。新政策的出臺對市場供求關(guān)系變化以及運輸結(jié)構(gòu)都會產(chǎn)生較大的影響。以西江航運干線為例，在廣東和廣西先后宣布加強河道采砂的管理之后，珠江三角洲地區(qū)建設(shè)市場河沙價格猛漲，供不應(yīng)求，原先占市場份額較小的機制砂、碎石等替代材料立時需求大增。據(jù)不完全統(tǒng)計，2017年1月1日，《廣西壯族自治區(qū)河道采砂管理條例》正式頒布實施后，河砂在短短數(shù)月內(nèi)就退出了過閘主要貨種行列，其替代品碎石、機制砂、鵝卵石逐漸成為過閘主要貨種。截至2021年，長洲樞紐船閘過閘貨物中，碎石、機制砂、鵝卵石分別為4382.52萬噸、423.24萬噸和153.41萬噸，分別占全年貨物通過量的28.83%、2.78%和1.01%，而在2017年以前，碎石僅占過閘貨物的15%左右，機制砂和鵝卵石總量極少，甚至可以忽略不計。此外，粵港澳大灣區(qū)國家戰(zhàn)略規(guī)劃出臺后，珠江三角洲地區(qū)對建筑材料的需求驟然猛增數(shù)倍，而對建筑材料這類大宗貨物而言，水路運輸是最好的選擇，必然會大幅增加運輸需求和過閘需求。而設(shè)計階段是很難對政策變化進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測的。

最后是科技發(fā)展，即科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，原材料用途拓寬，需求猛增。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，大量產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵原材料替代速度加快，原先用途較為狹窄，需求較少的原材料隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，用途的增加，需求隨之大增。近現(xiàn)代史也早已證明，每一次科技突破均會催生大量新興產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟(jì)增長點。以石灰石為例，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，原先只用于建筑、煉鋼的石灰石，目前在橡膠、涂料、塑料、造紙、油墨、納米材料等方面均得到了廣泛應(yīng)用，需求量大幅提升。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前廣西來賓、象州、武宣等地每年運往珠三角地區(qū)的石灰石運輸需求就超過6000萬噸，并且還在持續(xù)增長中；長洲樞紐船閘過閘貨種中，石灰石占過閘貨物總量的比值已超過12%，而在2015年以前，過閘貨種中，石灰石占過閘貨物總量的比值不超過1%。而在設(shè)計階段，是無法對這一情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測的。

水路運輸因為擁有其他運輸方式難以比擬的三大優(yōu)勢，需求增長的潛力也相對較大，特別是對于運輸繁忙的主要通航河流，其需求增長潛力更是極為龐大。

目前應(yīng)對船閘通過能力飽和的策略

既然設(shè)計階段過閘需求量的預(yù)測無法準(zhǔn)確的反映實際過閘需求，切大多數(shù)情況是預(yù)測值嚴(yán)重偏低，那么船閘通過能力在短時間內(nèi)達(dá)到飽和，引發(fā)船舶滯航也就成了必然。目前國內(nèi)主要通航河流長江干線、西江航運干線、京杭運河蘇北段，安徽淮河等河流上建設(shè)的船閘在一定程度上都出現(xiàn)了船閘通過能力飽和引發(fā)船舶滯航的情況，這也一度成為管理部門關(guān)注的重點。

從當(dāng)前的情況來看，各有關(guān)單位應(yīng)對船閘通過能力飽和一般有兩個途徑：一是增建復(fù)線或多線船閘，二是優(yōu)化運行調(diào)度提升船閘運行效率。

水路運輸因為擁有其他運輸方式難以比擬的三大優(yōu)勢，需求增長的潛力也相對較大，特別是對于運輸繁忙的主要通航河流，其需求增長潛力更是極為龐大。而對于船閘來說，不管是幾線船閘，其通過能力相對于水路運輸需求增長來說都是不夠的。以西江航運干線為例，貴港的水泥生產(chǎn)企業(yè)、來賓、武宣、象州的石灰石生產(chǎn)企業(yè)等等，都是在根據(jù)船閘的通過能力控制產(chǎn)量，船閘通過能力提升，他們都可以在最短的時間增加幾條新的生產(chǎn)線，使其短時間內(nèi)再次達(dá)到飽和。長洲樞紐3#4#船閘于2015年建成，2018年通過能力基本達(dá)到飽和，三年間，過閘貨運量年均增長超過35%，最高超過40%。增建復(fù)線或多線船閘大多數(shù)時候只能暫時緩解，而無法從根本上解決通過能力飽和的問題。

優(yōu)化運行調(diào)度提升船閘運行效率方式，國內(nèi)主要通航河流上的通航建筑物運行管理單位都進(jìn)行過有益的探索，其中成效最為顯著的有長江干線、西江航運干線、京杭運河蘇北段、廣東北江等，他們以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)通信為紐帶，輔助衛(wèi)星定位等手段，通過實施統(tǒng)一聯(lián)合調(diào)度，成功提升了通航建筑物的運行效率。據(jù)不完全統(tǒng)計，實施聯(lián)合調(diào)度以后，船閘通過能力普遍有20%-30%不等幅度的提升，但與增建復(fù)線或多線船閘一樣，相對于過閘需求增長而言，并不能從根本上解決問題。

從船閘通過能力飽和造成的影響來看，西江航運干線和京杭運河蘇北段都只出現(xiàn)季節(jié)性船舶滯航，即船舶滯航情況屬于一種突發(fā)事件，需要及時應(yīng)對的情況。而長江干線則并不相同，長江干線流經(jīng)9省2市，腹地極為廣大，歷來水路運輸需求極為旺盛。干線上共建有三峽和葛洲壩2個梯級樞紐5座船閘和1座升船機，通航建筑物通過能力長期嚴(yán)重飽和，待閘船舶總數(shù)長期保持高位，少則數(shù)百艘，多達(dá)千余艘。但是，一直以來，三峽、葛洲壩船閘運行情況都很平穩(wěn)，船舶過閘安全有序，年貨物通過量更是超過1.5億噸，遠(yuǎn)超設(shè)計值，并且還是全國唯一實現(xiàn)對過閘船舶實施100%安檢的船閘。這其中的關(guān)鍵就在運行調(diào)度上。

三峽-葛洲壩船閘以及三峽升船機都是由長江三峽通航管理局（以下簡稱“三峽局”）實施統(tǒng)一管理和聯(lián)合調(diào)度。為有效應(yīng)對船閘通過能力飽和的問題，三峽局采用了總量控制、分段管理的措施。利用信息技術(shù)將三峽-葛洲壩樞紐上下游500余公里航道全部劃為通航調(diào)度管理水域，并根據(jù)距離樞紐的距離由近及遠(yuǎn)劃分為核心水域、近壩水域、控制水域和調(diào)度水域，通過編制船閘調(diào)度滾動預(yù)計劃和調(diào)度計劃，對核心水域待閘船舶實施調(diào)度的同時，對其他水域船舶實施不同水域間的動態(tài)調(diào)度。通過這種逐層推進(jìn)的模式，在維持核心區(qū)域待閘船舶總數(shù)相對穩(wěn)定的同時，還可以最大程度提升船閘運行的效率。理論上來說，待閘船舶越多，船閘運行效率就越高，但是，當(dāng)待閘船舶少的時候，這種模式則會因為中間環(huán)節(jié)過于繁瑣而導(dǎo)致船閘運行效率下降。

所以綜合來看，在如今水路運輸優(yōu)勢明顯，需求極為旺盛的大環(huán)境下，應(yīng)對船閘通過能力飽和最好的策略應(yīng)該是采用增建復(fù)線船閘和優(yōu)化運行調(diào)度相結(jié)合的方式。對三峽-葛洲壩這種待閘船舶長期保持高位的船閘，應(yīng)在推進(jìn)新通道建設(shè)的同時，全面實施總量控制、分級調(diào)度，最大程度發(fā)揮船閘運行效率并維護(hù)過閘秩序；對西江航運干線和京杭運河這種季節(jié)性待閘船舶高位的情況，應(yīng)在推進(jìn)多線船閘建設(shè)的同時，結(jié)合實際情況制定總量控制、分級調(diào)度的應(yīng)急預(yù)案，未出現(xiàn)船舶滯航時，實施正常調(diào)度，發(fā)生船舶滯航時，實施總量控制、分級調(diào)度，最大程度保障船閘運行效率和船舶過閘安全。

船閘通過能力飽和對策和應(yīng)用建議

目前國內(nèi)主要通航河流上的船閘，如長江干線三峽、葛洲壩船閘，西江航運干線長洲、桂平船閘，京杭運河蘇北段施橋、邵伯、淮安船閘，黔江大藤峽船閘，安徽臨淮崗船閘等都或多或少存在通過能力飽和的問題，并且因此引發(fā)了不同程度的船舶滯航，造成了不利的社會和經(jīng)濟(jì)影響。在如今水路運輸優(yōu)勢明顯，需求極為旺盛的大環(huán)境下，筆者針對船閘通過能力飽和的情況提出三點建議：

一是對三峽-葛洲壩這種待閘船舶長期保持高位的船閘，應(yīng)在推進(jìn)新通道建設(shè)的同時，全面實施總量控制、分級調(diào)度，最大程度發(fā)揮船閘運行效率并維護(hù)過閘秩序。

二是對西江航運干線和京杭運河這種季節(jié)性待閘船舶高位的情況，應(yīng)在推進(jìn)多線船閘建設(shè)的同時，結(jié)合實際情況制定總量控制、分級調(diào)度的應(yīng)急預(yù)案，未出現(xiàn)船舶滯航時，實施正常調(diào)度，發(fā)生船舶滯航時，實施總量控制、分級調(diào)度，最大程度保障船閘運行效率和船舶過閘安全。

三是加快推動梯級船閘聯(lián)合調(diào)度，實現(xiàn)水運大通道多梯級多線船閘聯(lián)合調(diào)度、統(tǒng)籌運行。西江船閘聯(lián)合運行調(diào)度的實踐事實證明，船閘聯(lián)合調(diào)度不僅能夠降低運行成本、提高通航效率，還能夠使水運最大程度服務(wù)于民，服務(wù)于經(jīng)濟(jì)。