三峡双线五级船闸通过能力

三峡双线五级船闸自6月16日首航以来，已经试通航一个月了，船闸运行比较正常，船闸的操作运行和船舶过闸的情况，较预期为好。但根据船闸管理单位提供的资料．从6月18日至7月16日，每天运行24h的记录(设计每天运行时间为22h)，北线(为下行线)每天一般为8～l0个闸次，最少的1个闸次为4次，最多的3个闸次各为12次，其中有两大船闸采用了一半时间与南线同向运行的运行方式，若一天上、下行各为4个闸次。另—天上行为5次，下行为4次；南线(为下行线)每天一般为8～10个闸次，最少的两天。每天各为5次。
　　由此可见，这段时间两线船闸的日过闸次数大致接近设计闸次的—半。按此推算船闸的年单向通过能力，约为1 000多万t，如将这个数字直接与设计规划的数字相比，引出了船闸设计是不是有什么问题．出现这种情况的原因是什么?怎么样提高船闸的过闸次数等疑问。
1 船闸设计是不是有什么问题?
　　三峡永久船闸在初步设计阶段审定的规划货过量为年单向5 000万t．与之相应的过闸船队吨位为万吨级大型船队(详见表1)。闸室有效尺寸为280mX34mX5.0m。两线船闸的运行方式。在一般情况下为一线上行，另—线下行。前后两个闸次的间隔时间为59.7min，每天每线船闸可以通过的闸次为22.1次，船闸设计的年单向通过能力为5 152万t。
　　船闸目前每大过闸的次数10次左右，按此估算船闸可能的单向通过能力约为1 000多万t，这在一条兴建大型船闸以后。通航船舶尚待逐步进行改造。尚未达到大型化、标准化的河流上在一段较长的时间内，出现船闸的过问次数少于设计过闸次数，通过能力基本上与河道目前货运吊相当的情况。是十分正常的，并不是船闸设计有什么问题。其原因足船闸的过闸次数和通过能力。是—个随着河道的运量增加、相应的船刑船队向大型化、标准化发展、船舶过闸驾引技术的熟练掌握和船闸运行管理经验的积累协调增长的过程。每天船舶过闸的次数和年船舶通过能力，不只取决于枢纽及其通航建筑物的规模，同样重要的还取决于河道的运量和与之相适应的船舶条什，以及船舶过闸和船闸操作技术的熟练程度。没计要求达到的过闸次数和通过能力，是河道运量达到设计水平年的规划运量，船舶达到了设计规划的船型时需要和可能达到的闸次和通过能力。并不是在目前的运量及其相应船舶的情况下，船闸可能和需要达到的闸次和能力。三峡船闸没计对应于单向年5 000万t运量的规划过闸船队，最小的3 000t，最大的13 500t。目前长江的单向年运量约在1 000万t左右,对应于这个运量的运输船舶，最小的几百t。最大的3 300t：(见表1)按照设计水平年运量的要求．船舶的过闸方式。基本为整体进出船闸，但目前基本为分散逐艘进出船闸。因此，目前过闸船舶载量少、规格多．试运行初期船舶的过闸工艺有待不断优化是船闸过闸次数较少的关键所在。
表1 长江目前和规划船型表(摘自《三峡水利枢纽初步设计报告》）

船队组成：推轮（艘）＋驳船（t) 船队尺度：长×宽×吃水（m）

1＋1500＋1000＋800 155.2×24.6×2.78
目　前 1＋2×1000＋800 155.2×22.1×2.6
长　航 1＋3×1000 174.0×22.6×2.6
1+1000+2×280 136.4×22.1×2.6
地　航 客货轮 84.5×17.2×2.6
1+6×500 120.0×32.4×2.2
1+200+2×300 91.5×20.4×（1.8～l2.2）

1+6×500 126.0×32.4×2.2
1+9×15000 264.0×32.4×2.6
规　划 1+9×15000 248.5×32.4×2.8
1+6×2000 196.0×32.4×3.1
1+4×3000 196.0×32.4×3.3
1+4×3000（油轮） 219.0×31.2×3.3

2 出现这种情况的原因是什么?
船闸目前过闸次数较少的具体原因，需要对船舶过闸过程中各个程序所占用时间进行具体分析。影响过闸次数和通过能力的各种因素，大致可以归纳为如下两类。—类是船闸设施的操作时间，主要指闸门的开关和闸室充水、泄水的间，再加上船闸的尺度的大小。足影响船闸过闸次数和通过能力的一方面因素。另一类是过闸船舶进、出船闸的时间，主要是指与船舶进出闸方式、航速和过闸的指挥调度有关。在这两类因素中，前一类因素，在船闸的规模、船闸的输水系统和船闸的主要设备确定之后，虽然需要通过试运行，使其在过闸间隔时间中所占用时间尽量缩短的问题，但通常不会有太大的变化；后一类因素，由于在船闸刚建成时．过闸的船型和船队，通常基本上还是河道上原有的船型和船队，船舶随着航道条件的改善和运量的发展进行改造需要较长的时间，船舶的驾引和过闸的管理，也需要有一段适应和熟悉的时间。可能的过闸方式和吨位，尚不能达到规划要求的大型船队整体进出船闸的情况下，会对船闸的过闸次数和通过能力产牛较大的影响。因此，在船闸建成投入运行之后，还不能要求船闸达到在设计水平年才有必要和可能达到的过闸次数和通过能力。只能要求船闸在通过现有船舶的情况下，船闸的闸次和能力满足河道现有运量的要求，并能随着运量的逐步发展，通过船型船队和船闸运行方式的逐步进行改造和优化，船闸实际的通过能力仍能满足河道运量发展的需要。从目前到船闸的设计水平年之间的几十年间，是一个在长江通航条件得到根本改善之后，运量、过闸船型船队、船闸运行管理和船闸的实际通过能力协调发展的过程，直到最后实现与设计水平年的规划运量和规划船型相对应的船闸设计通过能力，这个过程也就是长江航运全面发展的过程。
　　为了进一步说明问题，下面根据管理部门提供的船闸试运行忉期两个过闸实例资料(见表2)进行比较具体的分析。
表2 设计船舶过闸时间与目前实际船舶过闸时间表

万吨级船队设计间隔时间 现在实际过闸间隔时间(下行)
工作内容 时间（min) 工作内容 实例1时间（min） 实例2时间（min）

从引航道进入1闸室时间 10.8 从引航道进入2闸室 64.63 40.95
关第1闸首人字门 4 关第2闸首人字门 6.13 6.17
第1闸室泄水 12～13 第2闸室泄水 14.15 15.2
开第2闸首人字门 4 开第3闸首人字门 3.45 3.45
船由1闸室进2闸室 8.9 船由2闸室进3闸室 23.16 36.58
关第2闸首人字门 4 关第3闸首人字门 4.3 4.32
第1闸室充水 12 第2闸室充水 14 14
开第1闸首人字门 4 开第2闸首人字门 6 6
过第1闸室时间 59.7 过第2闸室时间 135.84 126.67

由表可见：船舶通过第1闸室的时间(即从一个闸次的船舶进入1闸室至下—个闸次的船舶又进入1闸室之间的时间。统称“过闸间隔时间”)，实例1为135.84分钟，实例2为l26.67min，分别比设汁的59.7min多了76.4min和66.97min。由此就可以得出，船闸目前每线每天的过闸次数，只为设计闸次22次的一半左右的原因，就是目前船舶通过船闸的间隔时间为设计时间的—倍还多。为了找出时间多的原因，以便研究在目前情况下如何根据需要增加过闸次数，对资料进—步分析如下(见表3)。
表3 目前实际过闸时间与设计过闸时间(minn)

船闸运行程序 设计时间 实例1时间 增加时间 实例2时间 增加时间 备注

船闸开、关门时间 16 19.88 3.88 19.94 3.94
船闸充、泄水时间 24 28.15 4.15 29.20 5.20
船闸操作时间合计 40 48.03 8.03 49.14 9.14 实例1为9艘船舶同一闸次。实例2为12艘船舶同一闸次。
从引航道时闸时间 1086 4.63 53.83 40.95 30.15
船舶出闸时间 8.92 3.18 14.28 36.58 27.68
船舶进出闸时间合计 19.70 87.81 68.11 77.53 57.83
通过第1闸室时间 59.7 135.84 76.14 126.67 66.97

由表可见：(1)在2个实例分别增加的76.14和66.97min过闸时间中，船闸过闸操作的时间，为人字闸门2次开门和2次关门、输水系统一次泄水、—次充水，总计分别比设计多了8.03min和9.14min。占较两个实例比设计增加时间的10.66％和13.7％，因此。不是目前过闸次数较少的主要因素。这与船闸目前尚在试运行初期，闸门启闭和船闸充水的时间尚待进—步调整有关；(2)船舶进、出一闸室所占的时间，实例1和实例2分别比设计多了68.1lmin和57.83min，在所增加时间中占的比重，分别为89.4和86.3％，是目前过闸次数较少的主要因素，其原因主要是：①目前同一闸次过闸的船舶数量多，过闸船舶的吨位小，航速快慢不一，同—闸次进闸船舶等待进闸前停泊的位置，离闸首太远，船舶进闸前航行的距离长，船舶之间间隔的距离远近不等，逐条进出船闸，增加了进出闸时间。(因船闸第1闸首分期抬高闸底槛．在初期的有效宽度缩窄了4m。对船舶从上游进闸的速度也有一定影响)；②将两个实例船舶的进出闸时间，分开进行对比分析可以看出。实例1过闸的船舶为9艘，进闸的时间为64.63min，实例2过闸的船舶为12艘，进闸的时间为40.95min，实例1的过闸船舶少。进闸时间反而比实例2多得多。为实例2的1.58倍；出闸的情况又与进闸相反．同样船舶。在出闸时,实例1的出闸时间为23.18min，实例2的出闸时间为36.58min，实例2的出闸时间，却比进闸时间比其长得多的实例1长了许多。是实例l的1.58倍，说明在过闸船舶艘数多的情况下，相同的一批船舶。进出闸时间的多少，还与开始记时时船舶在引航道山的位置，进出闸前船舶的准备情况，进出闸时船舶驾驶的具体状况。以致过闸的指挥调度等多方面因素有关。可以看出，所有这些正是在现有船舶分散过闸的情况下。船闸的过闸次数有可能得以增加的潜力所在：
3 怎么样提高船闸的过闸次数?
　　要提高船闸的过闸次数和通过能力，实现设计规定的过闸次数和通过能力，根本的办法是随着长江运量发展的需要。抓紧船舶的大型化、标准化建设。要实现这个目标，涉及国家经济发展的一系列问题。首先是长江航运发展的需要，其次是技术经济的可能．估计需要一个较长的过程。
针对船舶条件的现状，在全面实现以上目标之前。为适应长江运量逐步发展的需要，抓紧研究如何充分利用兴建三峡工程已经形成的水运交通的优越条件，在工程的大量投入之后，从长江航运的发展中得到应有的回报，是一个十分必要的课题。其中。研究解决在基本为现有船舶过闸的条件下，如何逐步提高船闸过闸次数的问题更为现实。从对目前闸次较少的原因分析中可以看出，解决问题的办法主要是随着船闸运量的发展，通过试运行进一步缩短船闸操作时间，优化船舶过闸工艺，逐步减少船舶进出船闸的时间。具体有以下几点：
　　 ①进—步优化船闸操作方式．缩短船闸的操作时间。严格船闸的维修管理，提高船闸的完好率；②在完成闸门开关和船闸充、泄水程序后，及时发令通知船舶进、出船闸，减少不必要的等待时间；③在保安全的前提下，充分利用两线船闸各自单向运行的条件，在船舶进闸前，船舶提前作好进闸的准备，尽可能减小船舶与闸首、同一闸次船舶之间的间距，缩短进闸时间；④在船舶出闸前，船舶提前作好出闸准备，缩短船舶在级间移位和出闸时间；⑤规定不同类型船舶过闸的先后次序，加强对船型船队改造的导向；对少数明显延误过闸时间的船舶，应对其延误的原因和加快的措施进行研究；⑥尽可能提高闸室有效面积的利用率；⑦根据目前上下行船舶到闸不均匀的情况，为疏导一个方向较集中到船的情况，必要时可研究在某些闸次，采用两线同向运行的过闸方式；⑧根据运量发展的需要，对船舶编队过闸的方式进行必要的研究，这在船舶改造落后于运量发展时，是提高过闸次数的一种常用而有效的方法。