内河枢纽船闸通过能力为何总会迅速饱和？

文｜左自林

设计规划阶段预判不足、政策变化与技术进步导致的需求增加均是内河枢纽船闸通过能力迅速饱和的“罪魁祸首”。目前增建复线或多线船闸、优化运行调度提升船闸运行效率等应对策略往往只能缓解却无法根治船闸通过能力迅速饱和的难题。本文作者认为，根据实际情况，实施总量控制、分级调度、梯级船闸联合调度等控制措施，能进一步提升通航效率，缓解船闸通过能力迅速饱和的问题。

枢纽船闸工程属于永久性拦河闸坝工程，建设周期短则数年，长达十数年，一般来说，有关部门在设计阶段会充分考虑水路运输的发展，根据计算来确定船闸的通过能力是否能满足水运长期发展的需求。但实际上，从全国范围来看，国内主要通航河流上建设的船闸，其建成后过闸货运量的增长速度均远大于设计值。换句话说，设计阶段计算的远期过闸货运量，往往在短短两三年之内便已达到，甚至超越，这就使得船闸长期处于通过能力饱和的状态，从而引发船舶滞航、安全管理风险加大等诸多问题。以西江航运干线长洲枢纽船闸（下称“长洲枢纽”）为例，长洲枢纽1#2#船闸设计水平2020年以后的总设计年过闸货运量为4050万吨，可是在船闸通航第三年（2009年），过闸货运量就达到了4433万吨；长洲枢纽3#4#船闸建成后，四线船闸2040年后的总设计年过闸货运量为1.36亿吨，而2019年长洲枢纽船闸过闸货运量就达到了1.45亿吨。

粤港澳大湾区国家战略规划出台后，珠江三角洲地区对建筑材料的需求骤然猛增数倍，而对建筑材料这类大宗货物而言，水路运输是最好的选择，必然会大幅增加运输需求和过闸需求。

船闸通过能力快速饱和的原因

综合分析，笔者认为，除了绿色环保和运输结构调整导致内河水运爆发式增长的因素外，造成船闸通过能力迅速饱和的原因不外乎三个：

首先是预判不足，即对水路运输的优势和市场吸引力预判不足。船闸设计阶段过闸需求量预测主要有两种方法，一是数学模型预测法，二是货类货种预测法。数学模型预测是依据船闸所在航道腹地平均GDP，对国民经济和全社会货运量进行回归分析计算而进行的预测；货类货种预测法是通过调查分析船闸所在航道腹地企业发展现状和产业规划，企业货物运输种类、流量流向以及运输经济合理性，结合航道所处地理位置，对航道货物通过量进行综合分析计算的预测。总体来看，这两种方法都是科学合理的，但无一例外都忽视了水路运输的优势和强大竞争力。

美国经济学家科斯认为，企业的本质是价格机制的替代物，说得通俗一点，就是企业是为了节约交易费用或交易成本而产生的。而水路运输在节约交易费用方面有着其他运输方式难以企及的优势。一是运量大。一艘核载3000吨的船载货量相当于60节火车，70辆重型卡车。二是运费低。运距相同的情况下，水路、铁路、公路的运费比分别为1：2：6。基于这三大优势，随着航道通航条件的改善和水路运输服务水平的提升，水路运输将大量吸引铁路和公路运输的货源。此外，航道基础设施不断完善，将吸引大量企业到沿江投资建厂。三是节能环保。据不完全统计，水路、铁路能耗比约为1：2：14，污染物排放量比为1：1.2：15。以上因素都会对过闸需求量产生影响，而设计阶段是难以量化和预测的。

其次是政策变化，即新政策的出台使得市场需求发生变化。新政策的出台对市场供求关系变化以及运输结构都会产生较大的影响。以西江航运干线为例，在广东和广西先后宣布加强河道采砂的管理之后，珠江三角洲地区建设市场河沙价格猛涨，供不应求，原先占市场份额较小的机制砂、碎石等替代材料立时需求大增。据不完全统计，2017年1月1日，《广西壮族自治区河道采砂管理条例》正式颁布实施后，河砂在短短数月内就退出了过闸主要货种行列，其替代品碎石、机制砂、鹅卵石逐渐成为过闸主要货种。截至2021年，长洲枢纽船闸过闸货物中，碎石、机制砂、鹅卵石分别为4382.52万吨、423.24万吨和153.41万吨，分别占全年货物通过量的28.83%、2.78%和1.01%，而在2017年以前，碎石仅占过闸货物的15%左右，机制砂和鹅卵石总量极少，甚至可以忽略不计。此外，粤港澳大湾区国家战略规划出台后，珠江三角洲地区对建筑材料的需求骤然猛增数倍，而对建筑材料这类大宗货物而言，水路运输是最好的选择，必然会大幅增加运输需求和过闸需求。而设计阶段是很难对政策变化进行准确预测的。

最后是科技发展，即科学技术快速发展，原材料用途拓宽，需求猛增。近年来，随着科学技术的快速发展，大量产业关键原材料替代速度加快，原先用途较为狭窄，需求较少的原材料随着科学技术的进步，用途的增加，需求随之大增。近现代史也早已证明，每一次科技突破均会催生大量新兴产业，形成新的经济增长点。以石灰石为例，随着科学技术的发展，原先只用于建筑、炼钢的石灰石，目前在橡胶、涂料、塑料、造纸、油墨、纳米材料等方面均得到了广泛应用，需求量大幅提升。据不完全统计，目前广西来宾、象州、武宣等地每年运往珠三角地区的石灰石运输需求就超过6000万吨，并且还在持续增长中；长洲枢纽船闸过闸货种中，石灰石占过闸货物总量的比值已超过12%，而在2015年以前，过闸货种中，石灰石占过闸货物总量的比值不超过1%。而在设计阶段，是无法对这一情况进行准确预测的。

水路运输因为拥有其他运输方式难以比拟的三大优势，需求增长的潜力也相对较大，特别是对于运输繁忙的主要通航河流，其需求增长潜力更是极为庞大。

目前应对船闸通过能力饱和的策略

既然设计阶段过闸需求量的预测无法准确的反映实际过闸需求，切大多数情况是预测值严重偏低，那么船闸通过能力在短时间内达到饱和，引发船舶滞航也就成了必然。目前国内主要通航河流长江干线、西江航运干线、京杭运河苏北段，安徽淮河等河流上建设的船闸在一定程度上都出现了船闸通过能力饱和引发船舶滞航的情况，这也一度成为管理部门关注的重点。

从当前的情况来看，各有关单位应对船闸通过能力饱和一般有两个途径：一是增建复线或多线船闸，二是优化运行调度提升船闸运行效率。

水路运输因为拥有其他运输方式难以比拟的三大优势，需求增长的潜力也相对较大，特别是对于运输繁忙的主要通航河流，其需求增长潜力更是极为庞大。而对于船闸来说，不管是几线船闸，其通过能力相对于水路运输需求增长来说都是不够的。以西江航运干线为例，贵港的水泥生产企业、来宾、武宣、象州的石灰石生产企业等等，都是在根据船闸的通过能力控制产量，船闸通过能力提升，他们都可以在最短的时间增加几条新的生产线，使其短时间内再次达到饱和。长洲枢纽3#4#船闸于2015年建成，2018年通过能力基本达到饱和，三年间，过闸货运量年均增长超过35%，最高超过40%。增建复线或多线船闸大多数时候只能暂时缓解，而无法从根本上解决通过能力饱和的问题。

优化运行调度提升船闸运行效率方式，国内主要通航河流上的通航建筑物运行管理单位都进行过有益的探索，其中成效最为显著的有长江干线、西江航运干线、京杭运河苏北段、广东北江等，他们以信息技术为基础，以网络通信为纽带，辅助卫星定位等手段，通过实施统一联合调度，成功提升了通航建筑物的运行效率。据不完全统计，实施联合调度以后，船闸通过能力普遍有20%-30%不等幅度的提升，但与增建复线或多线船闸一样，相对于过闸需求增长而言，并不能从根本上解决问题。

从船闸通过能力饱和造成的影响来看，西江航运干线和京杭运河苏北段都只出现季节性船舶滞航，即船舶滞航情况属于一种突发事件，需要及时应对的情况。而长江干线则并不相同，长江干线流经9省2市，腹地极为广大，历来水路运输需求极为旺盛。干线上共建有三峡和葛洲坝2个梯级枢纽5座船闸和1座升船机，通航建筑物通过能力长期严重饱和，待闸船舶总数长期保持高位，少则数百艘，多达千余艘。但是，一直以来，三峡、葛洲坝船闸运行情况都很平稳，船舶过闸安全有序，年货物通过量更是超过1.5亿吨，远超设计值，并且还是全国唯一实现对过闸船舶实施100%安检的船闸。这其中的关键就在运行调度上。

三峡-葛洲坝船闸以及三峡升船机都是由长江三峡通航管理局（以下简称“三峡局”）实施统一管理和联合调度。为有效应对船闸通过能力饱和的问题，三峡局采用了总量控制、分段管理的措施。利用信息技术将三峡-葛洲坝枢纽上下游500余公里航道全部划为通航调度管理水域，并根据距离枢纽的距离由近及远划分为核心水域、近坝水域、控制水域和调度水域，通过编制船闸调度滚动预计划和调度计划，对核心水域待闸船舶实施调度的同时，对其他水域船舶实施不同水域间的动态调度。通过这种逐层推进的模式，在维持核心区域待闸船舶总数相对稳定的同时，还可以最大程度提升船闸运行的效率。理论上来说，待闸船舶越多，船闸运行效率就越高，但是，当待闸船舶少的时候，这种模式则会因为中间环节过于繁琐而导致船闸运行效率下降。

所以综合来看，在如今水路运输优势明显，需求极为旺盛的大环境下，应对船闸通过能力饱和最好的策略应该是采用增建复线船闸和优化运行调度相结合的方式。对三峡-葛洲坝这种待闸船舶长期保持高位的船闸，应在推进新通道建设的同时，全面实施总量控制、分级调度，最大程度发挥船闸运行效率并维护过闸秩序；对西江航运干线和京杭运河这种季节性待闸船舶高位的情况，应在推进多线船闸建设的同时，结合实际情况制定总量控制、分级调度的应急预案，未出现船舶滞航时，实施正常调度，发生船舶滞航时，实施总量控制、分级调度，最大程度保障船闸运行效率和船舶过闸安全。

船闸通过能力饱和对策和应用建议

目前国内主要通航河流上的船闸，如长江干线三峡、葛洲坝船闸，西江航运干线长洲、桂平船闸，京杭运河苏北段施桥、邵伯、淮安船闸，黔江大藤峡船闸，安徽临淮岗船闸等都或多或少存在通过能力饱和的问题，并且因此引发了不同程度的船舶滞航，造成了不利的社会和经济影响。在如今水路运输优势明显，需求极为旺盛的大环境下，笔者针对船闸通过能力饱和的情况提出三点建议：

一是对三峡-葛洲坝这种待闸船舶长期保持高位的船闸，应在推进新通道建设的同时，全面实施总量控制、分级调度，最大程度发挥船闸运行效率并维护过闸秩序。

二是对西江航运干线和京杭运河这种季节性待闸船舶高位的情况，应在推进多线船闸建设的同时，结合实际情况制定总量控制、分级调度的应急预案，未出现船舶滞航时，实施正常调度，发生船舶滞航时，实施总量控制、分级调度，最大程度保障船闸运行效率和船舶过闸安全。

三是加快推动梯级船闸联合调度，实现水运大通道多梯级多线船闸联合调度、统筹运行。西江船闸联合运行调度的实践事实证明，船闸联合调度不仅能够降低运行成本、提高通航效率，还能够使水运最大程度服务于民，服务于经济。