新型城市河流游船过坝装置应用前景初探

2021-12-27何臻琦

科学与信息化 2021年18期

何臻琦

重庆交通大学重庆 400074

引言

当今社会，随着经济的不断发展，人们在满足物质生活的基础上对精神生活水平提出了更高的要求，旅游已经成为人们闲暇生活中不可或缺的一部分。城市河流因其景致灵秀，周边设施齐全，吸引了一大批游客乘船游玩。可不少城市河流都设置了拦水坝，为城市蓄得宝贵的水资源，改善城市景观，但也使得游船无法连续通航，因而无法满足市民乘坐游船观光的美好需求，也对城市经济造成了一定损失。在提倡“生态旅游”的大背景下，传统过坝装置因消耗上游蓄水、造价高、耗能高且使用费用大等特点，不适用于城市河流游船过坝。由此，新型城市河流游船过坝装置的设计成为一个亟待解决的问题，本文将基于对国内相关技术的研究分析，探究新型城市河流游船过坝装置的应用前景。

1 政策战略，生态旅游助力经济增长

目前国内外都在积极推动水利绿色化发展，这不仅是生态文明思想和绿色发展理念的贯彻落实，也反映了水利行业的发展方向，回应了人民群众对高品质宜居环境日益增长的美好生活需求。地方政府开始寻求具有地方特色的旅游新渠道、新形式来满足市民乘坐游船观光的美好需求，希望开发具有创新性的城市旅游新形式来带动城市旅游经济的发展。以成都市府南河为例[1]，自1997年因综合整治而建造橡胶坝后，为城市创收而打造的“夜游锦江”项目只能由东门大桥到合江桥，全场仅1.3公里，无法满足游客的观光需求。目前成都市政府正着手采用新型过坝方式以延长游船通航里程，这将极大满足游客旅游观光的需求，也为城市经济发展提供了新的动力。

回顾总书记2018年在深入推动长江经济带发展座谈会上的重要讲话，“生态环保”被视为河流经济发展的重中之重，其强调务必探索出一条生态优先、绿色发展的新路子。

2 社会背景，传统过坝装置与游船过坝现状之冲突

城市河流一般都会修筑包括橡胶坝、气盾坝在内的简易水坝来蓄水并满足城市景观需求，上下游必然产生一定的水位落差，阻碍游船的通航。国内外有很多像这样的城市河流，比如成都市府南河由于安装了橡胶坝而导致观光船不能正常通航，无法满足旅游观光需求，对城市旅游经济造成了一定损失。对于传统的过坝装置，主要有以下两种：船闸和升船机。目前，这两种过坝装置已经在世界范围内的不同场景进行了应用，并取得了较好的社会经济效益。但对于城市河流中小型船舶，尤其是游船的通航来说，其存在如下弊端：

2.1 船闸需要耗费部分上游蓄水，造成用水紧张且破坏生态环境

船闸是一种采用连通器原理，通过抽取上游蓄水，利用厢形闸室水位变化以升降船舶的水运工程建筑物。由于游船的过坝密集性，船闸闸室的高频次抽放水会严重损耗上游蓄水，上游河流水位枯竭，河流流动性降低，带来泥沙淤积，通航受阻，城市景致被破坏等一系列恶果，还会影响河道内养分的输送，从而破坏河道甚至城市生态系统的多样性。

2.2 船闸过坝时间过长，升船机经济性不够且噪音较大

就船闸通航来说，由于游船船体较轻、稳定性较差的特性，若闸室内输水过快，会使得水面产生较大波动，严重影响游船安全性和舒适性，但如果闸门放水过慢导致过坝时间过长，则会影响游客游览体验；对于升船机，由于采用机械牵拉，垂直升降的模式，其速度和舒适性都得到了极大的提升。但是因其使用电机驱动，运行成本过高，限制了游客的消费欲望，且使用噪音较大，影响浏览质量。

2.3 初期投入大，后期维护费用高

船闸与升船机的建设初期投资较大且后期需要大量的人力物力进行维护运营，成本投入过多。而旅游具有极强的周期性，淡季收入较少，可为了保证建筑的安全性，必要的维护却不能减少，成本投入大回收慢，违背了利用河流旅游经济为城市创收的初衷，经济效益较差。

2.4 船闸和升船机工程量大，污染严重，且安全系数低

二者修建需要进行大量的挖方和混凝土浇筑，其产生的废土和其他生产有害物将对本就脆弱的城市生态系统产生巨大的威胁。且升船机的高强度运行难免会出现诸如卡死甚至牵引绳断裂等极端事故，这不仅对游客的生命财产安全形成了极大隐患，也不利于城市树立良好的文明旅游形象。

3 技术前景，需满足经济、绿色、节水、安全、高效的社会需求

以橡胶坝为例，目前适用于城市河流游船过坝的方案主要有以下几种：第一种，是采用链板输送机和升降机[2]实现对游船的举高和放低，其本质仍是小型化的升船机；第二种，是在橡胶坝上下游两侧铺设导轨，通过牵引运船小车[3]进行游船翻坝；第三种，是采用下部附有压载舱的自浮式承船箱，其通过调节压载舱内水位，改变自重从而驱动装置在导向井内升降，实现游船过坝。对于第一种，虽其在升船机上进行适应性改进，降低了建造难度，但仍存在维护成本较高和安全性较差的弊端，其适用于通航频次较少且远离居民区的游船过坝场景；对于轨道式过坝设施，其造价低廉，运营成本和后期维护费用低，但对游船船型和总重有着严格要求，且因轨道固定不动，通航与否受水位波动影响极大，适用于水位波动较小的河流；自浮式承船箱通过调节压载舱水位实现其在导向井内的升降，其装置占地面积小、构造简单且运营维护成本低，以浮力作为驱动，能确保装置运行安全，满足经济、绿色、节水、安全、高效的社会需求，社会经济效益显著。