三峡枢纽船闸年通过量亿吨后通过能力提升思考

张义军，杨利

（长江三峡通航管理局，湖北 宜昌 443002）

三峡枢纽船闸年通过量亿吨后通过能力提升思考

张义军，杨利

（长江三峡通航管理局，湖北 宜昌 443002）

通过分析三峡枢纽通过能力指标现状、继续挖潜面临的主要问题，就如何进一步提升三峡枢纽通过量进行了思考，提出了继续提高三峡枢纽通过能力的措施。

三峡枢纽；船闸；通过量；提升

DOI编码：10.13646/j.cnki.42-1395/u.2016.10.009

三峡船闸2003年投入运行以来，年货运量一路攀升。2011年，三峡船闸通过量首次突破亿吨，提前19年达到设计标准。随着国家西部大开发战略的稳步推进、长江黄金水道作用的充分发挥，近年来过闸需求稳步增长。2014年、2015年三峡船闸货物通过量均达到了1.2亿吨，而三峡船闸设计通过量仅为单向5000万吨，如何进一步提升三峡枢纽通过量，是一个值得探讨的课题。

1　三峡船闸通过能力指标现状

《船闸总体设计规范》（JTJ305-2001）提出的年单向过闸通过量计算公式为：

1.1日运行闸次数已近极限

三峡两线船闸在正常情况下采取单向连续过闸的运行方式，一线上行，一线下行。在不同水位条件下，三峡船闸将采取四级或五级运行方式。三峡船闸实际工作时间为24小时，日运行闸次数=24×60/闸次间隔时间。闸次间隔时间主要由船闸设备运行时间（包含人字门启闭时间、输水时间）和船舶运行时间（进闸时间以及船舶移泊时间）构成。目前，通过充分的优化，每一闸次设备运行时间约为40分钟，在现有设计工况下，总体达到设计水平，无法缩短。当前船型运行组合状态下，船舶运行所需时间约为50分钟，因此三峡每线船闸日运行闸次一般不超过16闸次，2011-2015年三峡两线船闸日均运行闸次分别为28.69闸次、28.93闸次、31.01闸次、30.38闸次、30.81，基本徘徊在31闸次附近，已逼近极限。

1.2一次过闸平均吨位逐年提高

继续贯彻船型标准化政策，2013年起，600总吨以下的非标商船禁止通过三峡船闸，船型标准化、船舶大型化趋势明显，过闸船舶船型标准化率已经接近90%。过闸货船平均吨位已由2011年的2844吨/艘提高到2015年度的4036吨/艘，年均增长9.15%。受大型化影响，每闸次所容纳的船舶数量减少，虽然有新的船型加入，但是一次过闸货船平均吨位增长相对趋缓，2011年为15286吨，2015年仅为16718吨，年均增长2.26%。1.3船舶装载系数一般低于0.7

船舶装载系数与货源分布，货流组织、货物种类、流向以及吃水限制相关。一般船舶越大，受到上述因素影响，过闸装载系数就低，2011年以来，三峡船闸船舶的装载系数一般低于0.7，最高为2014年的0.68，2015年下降至0.65。

1.4年通航天数和运量不均衡系数基本稳定

三峡船闸年设计通航天数为335天，每天运行时间为22小时，船闸设计通航率84.13%。近年来，三峡船闸因大风大雾停航时间明显增加，但检修保养时间少于设计水平，除开船闸大修因素，三峡船闸实际通航天数一般通航率均保持在94%—98%（每年343至358天），远高于设计指标。若考虑计划性大修停航则需按大修周期对通航天数进行折减。

2003年以来三峡船闸运量不均衡系数总体稳定，一般维持在1.2左右。

2　现有条件下继续挖潜面临的主要问题

2.1船闸方面

三峡船闸长期满负荷运行，进一步挖潜空间有限且安全风险加大。从现有船闸运行数据情况看，无论是船闸运行天数、闸室利用率、一次过闸吨位以及设备运行保障率，还是船闸通过能力，均达到或超过了设计参数。在现有通航条件下，船闸通航效率已得到比较充分的发掘，进一步采取管理措施挖潜扩能的空间已十分有限。同时有些能力挖潜措施是以牺牲安全指数为代价的。比如，过闸船舶吃水控制标准从3.3米提高到4.3米，目前还没有非常成熟的技术标准和运行规范；三峡船闸连续运行十多年，停航检修已成常态，当一线船闸检修时，另一线船闸的通过能力仅为双线的40%，一旦发生故障或突发事件，将面临三峡枢纽断航的严重风险。

2.2船舶方面

（1）进一步提高过闸船舶吨位空间受限。过闸船舶吃水控制标准已提高至3.9-4.3米，受长江中下游航道条件、船闸槛上水深条件、两坝间汛期水流条件、船闸设备设施运行安全等制约，过闸船舶大型化提升空间越来越小。

（2）提高船舶装载系数制约因素较多。受航运市场影响及船舶大型化的影响，船舶装载系数偏低（2011年-2015年分别为0.68、0.59、0.60、0.68、0.65），反映了船舶装载系数的市场行为特征。

2.3过坝运输组织方面

船舶待闸常态化，船舶易积压且疏散缓慢。目前正常情况下，每天最多能安排140艘左右船舶过闸，过闸需求则在130-170艘次，运输繁忙季节超过180艘次，船舶的平均待闸时间从2007年的每艘次几个小时迅速增加到2015年的40小时以上。遇不良气候、汛期大流量、船闸检修等情况，待闸船舶数量就会迅速增加，长航局多次启动了短线客船应急翻坝和长江全线水上应急联动，待闸船舶数量最高仍然达到941艘次，待闸时间最长15天。从2018年起，三峡船闸每两年开展一次停航大修（含防腐项目施工），每次停航约60-80天，检修期间通航组织压力将进一步加大。

3　继续提高三峡枢纽通过能力措施思考

当满足以下条件时，三峡枢纽通过量可能得到进一步提升。

3.1三峡升船机转入正常运行

三峡升船机将于2016年度正式开始投入运行，在经历一个约5-10年的磨合阶段后，将转入正常运行。根据三峡升船机设计参数和相关研究，每天运行34闸次，每闸次可通过排水量3000吨级的客货船或1500吨级船队，结合近年来船舶装载系数，预测可新增年通过量超过500万吨。

3.2实施油品管道分流运输

危险品船舶单边装载居多，空载过闸的危险品船舶达到半数。需要积极推动优化危化品生产运输布局，统筹考虑危化品的运输方式，对成品油、原油采取管道运输分流，不再通过三峡船闸。考虑油品运输的单向性及增长情况，若油品不再过闸，约可新增年通过量200多万吨。

3.3提升过闸船舶吃水控制

2013年10月起，三峡通航管理机构试行西部交通科技项目研究成果，过闸船舶吃水控制标准从设计的3.3米提高到了4.3米（最小槛上水深5.5m）。由于三峡枢纽上下游水位长期在一定范围内变化，正常情况下每年有两个月左右时间吃水要按照4.0m控制。要实现三峡船闸最小槛上水深全年5.5m，必须保证三峡下游水位不低于64m。最新批复实施的《三峡—葛洲坝水利枢纽通航调度规程（试行）》（长航三〔2016〕141号）明确“三峡水利枢纽下游最低通航水位为63.0米”，已经具备了提升三峡船闸最小槛上水深至5.5m的前提，可通过开展施工改造，升级船闸运行控制程序，调整补水转换参数，优化补水策略，增加补水厚度，保持三峡船闸最小槛上水深5.5m甚至6.0m，提高吃水控制至全年4.3m或4.5m。2015年通过三峡通航管理机构与水库调度部门积极沟通，保持枢纽下游水位不低于64m，首次实现了全年通过三峡船闸吃水按照4.3m控制，增加了船闸通过量200多万吨。

3.4匹配提升葛洲坝枢纽及两坝间航道通过能力

最新发布的《三峡—葛洲坝枢纽河段通航管理办法》（长航三〔2016〕92号）明确“船舶过坝实执行三峡和葛洲坝两坝‘统一调度、分坝实施’的调度程序”，如果葛洲坝枢纽通航供给不足，也会造成三峡枢纽的通过能力无法得到充分发挥。通过采取下述措施可能将枯水期三峡船闸日运行闸次数由31闸次提高至32闸次，可新增年通过量300多万吨。

（1）提高葛洲坝三江航道维护水深。枯水期三江航道水深不足造葛洲坝二、三号船闸通过能力不能与三峡一线船闸相匹配。如需葛洲坝二号船闸吃水也实现按照4.3m控制，则需水库调度部门优化调度，增加出库流量至约10000m3/s左右，提高葛洲坝三江航道水深。

（2）完成葛洲坝一号船闸上下游靠船墩建设。通过建成葛洲坝一号船闸上下游靠船墩，实现葛洲坝一号船闸枯（中）水期迎向运行，增加三峡船闸闸次供应。

（3）提高汛期两坝间航道通过能力。目前三峡船闸通航流量标准为入库56700m3/s、下泄45000m3/s。但三峡下泄流量超过25000 m3/s期间，通过两坝间的船舶按照单位功率拖带量限航。现阶段，为保障两坝枢纽匹配运行，三峡通航管理机构主动协调水库调度部门主汛期控泄流量25000 m3/s，取得了较好的效果，但非长久之计。需要加快两坝间“四滩一弯”航道整治工程，将其汛期通航流量限制标准提高至45000m3/s，以充分发挥汛期两坝枢纽的通过能力。

4　结束语

三峡船闸年通过量亿吨常态化的前提下，思考通过实施一些难度较高的工程、技术和管理上的措施挖潜，可以提高船闸通过量1000多万吨。但是这些措施涉及到枢纽的设计、安全、防洪、发电以及生态保护等因素，实现难度大，耗时久。即使全部得到实现，枢纽通过能力仍然无法与高速增长的经济社会发展需求相适应。为了有效发挥长江黄金水道航运优势，适应和促进沿江经济社会发展，需要尽快开辟三峡枢纽新通道解决通过能力不足问题。

［1］交通运输部、财政部等.推进长江干线船型标准化实施方案［Z］.2009-7-29.

［2］交通运输部.长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列［Z］.2012-12-25.

［3］周建武，张义军.提升船舶通过三峡船闸吃水控制研究［J］.中国水运，2014（10）：40～42.

［4］周建武.提升葛洲坝枢纽船闸通过量的实践［J］.交通企业管理，2015（7）：15～17.

U641

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1006—7973（2016）10-0028-02