第16卷 第12期 中 国 水 运 Vol.16 No.12 2016年 12月 China Water Transport December 2016
收稿日期：2016-09-23
作者简介：吴 蓉（1990-），长江三峡通航管理局。 吴 蓉1
，兰毓峰2
，黄绍文3
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农业学大寨（长江三峡通航管理局，湖北 宜昌 443002）
摘 要：文章在三峡船闸现有运行实绩的基础上，模拟三峡船闸和三峡升船机协同运行方式下，三峡船闸及三峡升船机主要运行指标的变化，从而进一步进行三峡船闸和三峡升船机协同运行通航效益分析。研究得出，三峡升船机参与分流后，三峡升船机预计年通过17.2个厢次，平均载货量237.4吨，三峡船闸预 期新增年通过能力约为873.1万吨，三峡升船机货物年通过量约136.8万吨。 关键词：三峡船闸；三峡升船机；协同分流；通航效
中图分类号：U697 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）12-0144-02
一、前言
金华旅游必去十大景点图片受沿江经济发展和三峡蓄水成库对通航条件改善等方面因素影响，三峡通航发展迅猛。三峡船闸自2003年6月通航十年来，货物通过量从3,400多万吨迅速发展到1亿吨，年均增长约17%，提前20年达到设计通过能力，三峡船闸运行已达到饱和，船舶积压待闸成为常态。 三峡升船机建成后，将提高三峡枢纽通过能力，一定程度上缓解三峡枢纽通航紧张局面，并通过和葛洲坝枢纽联合运行，发挥升船机快速通道功能，最大化发挥梯级枢纽整体通过能力。本文根据三峡船闸现有的船舶过闸实绩，模拟三峡船闸和三峡升船机协同运行方式下，三峡船闸及三峡升船机主要运行指标的变化，从而进一步进行三峡船闸和三峡升船机协同运行通航效益分析，对进一步挖掘三峡枢纽通过能力，提高通航效益具有重要的意义。
二、三峡船闸和三峡升船机协同分流方式
三峡船闸和三峡升船机协同同流方式是指，三峡升船机投入运行后，当三峡枢纽通航建筑物总体通过
能力（三峡船闸+三峡升船机）小于通过需求，若三峡升船机仅仅发挥快速通道功能，只分流优先过坝船舶（特殊任务船舶；客船；商品汽车运输船；集装箱船），三峡船闸达到饱满运行后，仍有船舶待闸，此时三峡升船机还需协同分流符合通过要求的部分普通干散货待闸船舶。在船舶积压常态化情况下，这种方式预期将会是最主要的运行方式。
三、三峡船闸和三峡升船机协同运行通航效益分析 1．不同移泊单元对应的三峡船闸闸次间隔时间分析（以三峡船闸五级运行为例）
近年来，三峡通航管理局全面推行了船舶并排同步进闸和同步移泊技术，减少了船舶移泊单元，减少了闸次间隔时间，提高了船闸运行效率。同步进闸和同步移泊技术实施后，船舶移泊单元数由原来的闸室计划内安排船舶的艘次数，合并成以下两类情况：2个移泊单元及以下（船舶数量≤3，船舶数量=4）、3个移泊单元及以上（船舶数量=5，船舶数量
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≥6）。
本文结合三峡船闸运行实绩，统计分析了不同移泊单元对应的闸次间隔时间情况：三峡南线平均闸次间隔时间为85.18min，三峡北行线平均闸次间隔时间为84.06min。其中，当闸室内船舶为3个移泊单元及以上（5-6艘或6艘以上）时，三峡北线平均闸次间隔时间为87.64min，三峡南线平均闸次间隔时间为89.13min；当闸室内船舶为2个移泊单元及以下（3-4艘或3艘以下）时，三峡北线平均闸次间隔
时间为80.00min，三峡南线平均闸次间隔时间为80.78min。（研究截选了连续一个月的记录）
由此得出闸次船舶数量由5-6艘减少至3-4艘时，按照并排同步进闸（移泊）计算，其移泊单元数量减少，其闸次间隔时间减少为：
三峡南线：89.13min-80.78min=8.35min 三峡北线：87.64min-80.00min=7.64min
从以上分析可以看出，当三峡船闸移泊单元数量减少一个时，三峡南线闸次间隔时间减少8.35min，三峡北线闸次间隔时间减少7.64min。
2．升船机分流后三峡船闸运行效率变化分析 （1）闸次数变化分析
世博主题馆模拟升船机参与分流后，经过统计，三峡南北线船闸日均移泊单元数量如下：
表1 升船机参与分流前后三峡南线船闸移泊单元数量统计表
日均移泊单元数计划
闸室船舶数量≤3艘时
闸室船舶数量=4艘时
2个移泊单
元闸次数合
计
闸室船舶数
量=5艘时
闸室船舶数
量≥6艘时
3个移泊单
元闸次数合计 模拟分流前 3.47 3.27 6.74 8.40 0.86 9.26 模拟分流后 4.67 5.00 9.67 5.90 0.33 6.23 差额
1.20
1.73
2.93
-2.50
-0.53
-3.03
根据上表可以看出，移泊单元为2的闸次数增加了2.93，移泊单元为3的闸次数减少了3.03，移泊单位变动数目取平均值2.98。根据前面章节的计算结果：当三峡南线船闸船舶
第12期 吴 蓉等：三峡船闸和三峡升船机协同运行下通航效益分析 145 移泊单元数量减少一个时，闸次间隔时间减少8.35min。三
峡南线船闸新计划的运行时间将会缩短约
2.98×8.35≈24.88min，可多运行24.88/85.18≈0.29
个闸次。
表2 升船机参与分流前后三峡北线船闸移泊单元数量统计表
日均移泊单元数 计划
闸室船舶
数量≤3艘
时
闸室船舶数
量=4艘时
2个移泊单
元数合计
闸室船舶数
量=5艘时
闸室船舶数
古德里安量≥6艘时
3个移泊单
元数合计
模拟分流前 3.33 3.807.13 7.73 1.138.87
模拟分流后 3.60 4.87 8.47 6.8 0.73 7.53 差额 0.27 1.07 1.34 -0.93 -0.40 -1.34
如表2所示，模拟升船机参与分流后三峡北线船闸的新计划中3个移泊单元数量较分流前减少了1.34个。三峡北线船闸新计划的运行时间将会缩短 1.34×7.64 ≈10.24min，理论上可多运行10.24/84.06≈0.12个闸次。
（2）船舶艘次数变化分析
表3 升船机参与分流前后三峡船闸艘数统计表
南北线船闸 计划
艘数
南线 北线
模拟分流前 69.5 69.1
模拟分流后 64.8 67.3
减少量 4.7 1.8
升船机参与分流后，随着小尺寸船舶从升船机分流，使全天通过南北线船舶的船舶艘次有所下降，其中通过三峡升船机的下行船舶较上行船舶数量多，南线船闸日均减少4.7艘，北线船闸日均减少1.8艘。
（3）闸次平均载货量和闸次平均定额吨变化分析
表4 升船机参与分流前后三峡船闸闸次平均载货量统计表
南北线船闸 计划 闸次平均载货量（吨） 闸次平均定额吨
南线 北线 南线 北线
模拟分流前 8698.8 12832.7 16699.8 16770.4
模拟分流后 9853.6 13061.4 16160.0 16884.3
增加量 1154.8 228.7 -539.8 113.9
从闸次平均载货量指标来看，模拟升船机参与分流后，三峡船闸通过小吃水船舶的比重下降，日均闸次平均载货量呈增加的趋势，而闸次平均定额吨有增有减。其中南线船闸闸次平均载货量增加了1,154.8吨，闸次平均定额吨减少了539.8吨；北线船闸闸次平均载货量增加了228.7吨，闸次平均定额吨增加了113.9吨。
3．升船机分流后三峡枢纽预期新增通过量测算
（1）三峡升船机参与分流后三峡船闸预期增加年通过量 根据上述分析，升船机参与分流后，对三峡船闸通过量的影响主要体现在两方面：
一是因升船机分流船舶后，三峡船闸平均移泊单元减少，三峡船闸平均闸次间隔时间减少，日运行闸次数增加。理论上，三峡南线船闸每天可多运行0.29个闸次，三峡北线船闸每天可多运行0.12个闸次，根据2014年三峡船闸通过量来看，三峡南线每一闸次平均载货量为8,837.2吨，三峡北线每一闸次平均载货量为11,350.9吨，三峡船闸可多过：
0.29×8,837.2×335+0.12×11,350.9×335≈131. 5万吨。
二是因升船机分流的船舶以小吃水船舶（或空载）为主，三峡船闸通过小吃水船舶的比重下降，一次过闸平均载重吨位提升。南线船闸闸次平均载货量增加了1154.8吨，北线船闸闸次平均载货量增加了228.7吨。按年运行335d，三峡南北线船闸平均闸次16个闸次，三峡船闸可多过： （1154.8+228.7）×335×16≈741.6万吨。
因此，升船机参与分流后，三峡船闸新增年通过量预测为131.5+741.6≈873.1万吨。
（2）三峡升船机货物年通过量
根据模拟数据的统计结果，三峡升船机参与分流后，上行平均通过3.1个厢次，厢次平均载货量为310.2吨，厢次平均定额吨为1,526.0吨；下行平均通过14.1个厢次，厢次平均载货量为192.4吨，厢次平均定额吨为3,412.0吨。合计年平均通过17.2个厢次，平均载货量为237.4吨，年平均通过量为：17.2×237.4×335≈136.8万吨。（升船机通过客船未纳入通过量计算）
四、结论
通过模拟三峡升船机参与分流后的三峡船闸及三峡升船机主要指标的变化，本文进行三峡船闸和三峡升船机协同运行通航效益分析，得出以下结论：
（1）闸次数：升船机参与三峡船闸南北线分流后，三峡南线可多运行0.29个闸次；三峡北线可多运行
0.12个闸次。
（2）艘数：三峡升船机分流后，预期南线船闸过坝船舶艘数日均减少4.7艘，北线船闸日均减少1.8艘；升船机日均上行安排3.3艘，下行日均安排14.2艘，三峡过坝总艘数上行增加1.5艘，下行增加9.5艘。
（3）平均载货量和闸次平均定额吨：南线船闸闸次平均载货量增加1,154.8吨，闸次平均定额吨减少539.8吨；北线船闸闸次平均载货量增加228.7吨，闸次平均定额吨略有增加，增加113.9吨。
（4）三峡升船机参与分流后三峡船闸预期增加年通过量：升船机参与三峡北线船闸分流后，三峡船闸新增年通过能力约为873.1万吨。
（5）三峡升船机货物年通过量：三峡升船机年通过17.2个厢次，平均载货量为237.4吨，货物年通过量约为136.8万吨。
