長洲樞紐雙線船閘堵船原因分析及對策

張 明 ，李 民 ，馮小香

（1.交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究所工程泥沙交通行業(yè)重點實驗室，天津300456；2.湖南湘江航運建設(shè)開發(fā)有限公司，長沙410011）

內(nèi)河梯級渠化工程在防洪、發(fā)電和航運方面發(fā)揮著重要作用，是提升內(nèi)河航運條件較為普遍采用的方式。船閘是梯級渠化工程中較為常用的通航設(shè)施，因此成為內(nèi)河航運上的重點節(jié)點，其通過能力往往影響著航運干線的整體水平。目前，隨著內(nèi)河航運的快速發(fā)展，船閘的堵船滯航現(xiàn)象時常見諸報端［1-3］，造成了較大的經(jīng)濟損失，需要引起足夠的重視。

長洲樞紐船閘自2007年3月正式通航以來的最初3 a內(nèi)，已發(fā)生了7次堵船滯航事故，造成了重大的社會反響。長洲船閘的堵船滯航由多方面原因共同造成，部分問題具有一定的共性，也對目前西江航運的管理模式提出了一定的挑戰(zhàn)。因此本文以期通過對長洲樞紐雙線船閘堵船滯航原因的分析，為今后同類問題的設(shè)計提供一定的參考，并為長洲樞紐雙線船閘的堵船滯航問題的解決提供一定的思路。

1 長洲樞紐船閘概況

長洲水利樞紐由中國電力投資集團公司控股的廣西長洲水電開發(fā)有限責(zé)任公司投資建設(shè)，工程于2003年底開工，2007年3月3日2號船閘通航，2007年5月15日1號船閘通航。根據(jù)《珠江流域綜合利用規(guī)劃》，長洲水利樞紐是以防洪為主，兼有防洪灌溉、淡水養(yǎng)殖等綜合利用功能的大型水利工程設(shè)施，近年來，由于珠江口咸潮活動頻繁，長洲水利樞紐還肩負著枯水期珠江口壓咸補淡的重任。

長洲水利樞紐壩址位于西江干流潯江河段，在梧州市上游12 km，是西江下游廣西境內(nèi)的最后一個規(guī)劃梯級。樞紐正常蓄水位水庫水面面積173 km2，庫容18.6億m3；設(shè)計洪水位28.21 m，校核洪水位30.88 m，正常蓄水位20.6 m，汛期運行最低水位18.6 m；由于樞紐為低水頭徑流式電站，汛期水庫基本無調(diào)節(jié)性能，枯水期具有日調(diào)節(jié)特性，調(diào)節(jié)庫容1.0億m3。

樞紐已建成雙線船閘，1號船閘2 000 t級，2號船閘1 000 t級，雙線船閘設(shè)計年過閘貨運量合計為3 920萬t（其中下行3 150萬t，上行770萬t）。船閘下游設(shè)計最低通航水位5.05 m，對應(yīng)中江及外江最小通航流量845 m3/s，對應(yīng)的梧州水文站最小通航流量1 140 m3/s。

2 樞紐堵船基本情況

長洲樞紐船閘自2007年3月通航以來，發(fā)生了7次堵船滯航事故，分別是2007年3月～5月長洲樞紐1號船閘通航前的堵船，2007年10月17日～2008年1月2日枯水期的堵船，2008年3月17日～3月21日持續(xù)5 d的堵船、2008年4月5日～18日因1號船閘被撞而持續(xù)14 d的堵船、2008年5月6～17日因更換1號船閘閘門而持續(xù)12 d的堵船，2009年2月～3月2號船閘檢修時的堵船，2009年9月～2010年4月枯水期的堵船滯航。其中2次出現(xiàn)在枯水期（2007年10月17日～2008年1月2日，2009年9月～2010年4月）的堵船因影響因素較多，持續(xù)時間較長，造成了港口船舶和貨物的壓港情況嚴(yán)重，企業(yè)經(jīng)濟損失較大［4］。

（1）2007年10月～2008年1月堵船概況。2007年10月12日，長洲樞紐為了準(zhǔn)備發(fā)電關(guān)閘蓄水，造成下游水位變幅較大。同時，由于船閘下引航道出口至長洲順壩尾段航道淤積出淺，而下航船舶沒有及時按航道部門公布的枯水期航道維護水深合理裝載，航道水深不能滿足重載船舶吃水的要求，導(dǎo)致船舶擱淺。10月12日起有多起船舶在泗化洲順壩尾航段擱淺，造成航道堵塞，截至2007年10月26日上午，壩址上下游滯航船舶達486艘。滯航初期，由于經(jīng)驗不足，相關(guān)單位、部門的溝通協(xié)調(diào)不夠，增加了船舶過閘時間，滯航船舶逐漸增多。11月4日，上游滯航船舶達700艘，下游42艘。

（2）2009年10月～2010年4月堵船概況。2009年入秋后，西江流域干旱少雨，西江水系上游的主要電站自9月15日開始限制電站出力，進行緊急蓄水，造成長洲樞紐的入庫和出庫流量大幅下降，自2009年10月6日起，下泄流量持續(xù)小于1 800 m3/s。

長洲樞紐建成后，由于清水下泄、航道升級整治和河床采砂等原因，壩下河床顯著下切，造成枯水期同流量下水位明顯降落，設(shè)計流量下航道和船閘門檻水深無法滿足船舶吃水要求，航道內(nèi)船舶的觸礁和擱淺事故時有發(fā)生，造成航道堵塞，船舶大量滯留。2009年10月6日～11日僅有9艘吃水較淺的船舶能夠過閘下航，隨后滯航船舶數(shù)量開始飆升，10月12日達到949艘。

11月8日～11月14日，由于珠江口壓咸的需要，長洲樞紐進一步減少下泄流量，將水庫水位回蓄至20.6 m。長洲水利樞紐通航協(xié)調(diào)工作小組辦公室對經(jīng)過長洲船閘的船舶實施臨時管制措施，從11月8日零時起，凡是吃水深度超過1.6 m的船舶，禁止通過長洲水利樞紐船閘。此外，受水庫水位回蓄影響，13日起長洲樞紐上下游落差超過船閘設(shè)計最大運行水頭，出于船閘工程安全考慮，1號船閘退出運行。11月22日起滯航船舶數(shù)量回升，最高峰時28日達到1 534艘（其中壩上1 271艘，壩下263艘）。

此次堵船從2009年10月～2010年4月27日，滯航船舶總數(shù)超過300艘的天數(shù)多達167 d，其間為船閘和船舶的安全考慮，采取了停航和間接性通航措施。

3 滯航原因分析

長洲樞紐雙線船閘運行3 a來，已發(fā)生7次堵船事故，原因是多方面的。

（1）過往船舶密度大，且船型日益大型化。西江航運干線西起南寧，東達廣州，全長854 km，是西南地區(qū)富礦外運的重要運輸通道，也是兩廣經(jīng)濟聯(lián)系的重要紐帶，其內(nèi)河運輸量僅次于長江，是名副其實的“黃金水道”。近年來，隨著西江沿岸經(jīng)濟的發(fā)展和西江航運干線的整治，西江貨運量逐年增長，過往的船舶逐漸增多，且日趨大型化。

根據(jù)2004年廣西梧州水運檢查站的資料，該年通過梧州河段的船舶共153 828艘次，平均每天421艘次；其中9月通過的船舶數(shù)量最大，達17 068艘次，平均每日569艘次；1月通過的船舶數(shù)量最小，為7 645艘，平均每日約247艘次。由此可見，長洲樞紐河段過往的船舶密度很大，并具有較大的月份差異。

從長洲樞紐的通過能力來看，雙線船閘設(shè)計年過閘貨運量合計為3 920萬t，而2008年，船閘實際通過運量3 626萬DWT，達到了船閘設(shè)計能力的92.5%，2009年實際船閘運量4 433萬DWT，通過能力已趨飽和，瓶頸效益漸顯。自2007年3月，長洲船閘投入運行以來的7次滯航事件中，有4次是由于單個船閘運行、船閘通過能力不足引起，也正說明了長洲船閘過往船舶的密度較大，抗風(fēng)險能力較低。

隨著航道改善和貨源增加，西江航運干線船舶更新的速度加快，船舶向?qū)I(yè)化、大型化方向發(fā)展。桂平每年新造船舶200～300條，噸位為1 500～2 000 t，吃水在3.5 m左右，600～800 t的船舶在逐步減少。由于船舶的大型化及其載重和吃水的增加，在航道清查不及時的情況下，易發(fā)生船舶的擱淺和觸礁事故，從而堵塞航道，引發(fā)滯航。

（2）樞紐壩下河床下切嚴(yán)重，船閘門檻和航道水深不足。長洲樞紐1號、2號船閘下閘首底檻高程分別為0.05 m和1.05 m，最低通航水位為5.05 m，預(yù)留的壩下水位下落值為0.5 m。但在樞紐運行初期，由于清水下泄、河道采砂及航道升級整治等原因，設(shè)計流量1 140 m3/s（梧州站流量）下壩下水位下落明顯，船閘下游引航道出口附近龍圩航道站的水位從2007年的4.48 m下降到2010年的3.30 m，運行3 a來下降了1.18 m。壩下水位下落，造成航道和船閘門檻水深不能滿足正常情況下重載船舶的吃水要求，船舶不能順利通過船閘，甚至?xí)鸫皵R淺觸礁而堵塞航道。

2006年3月～2009年12月貴梧Ⅱ級航道進行升級整治，在此期間，由于部分航段不能達到正常年份的維護水深，通航能力下降，也是造成雙線船閘堵船滯航的原因之一。如2009年10月9日出現(xiàn)了壩下航道水深低至1.4 m的情況，洗馬灘在流量為1 200 m3/s時，水深僅為1.5 m，航道寬度不足50 m，船舶的通過能力大大受到影響。

（3）受調(diào)水和發(fā)電影響，航運基流無法保證。近年來，西江流域的大旱頻率明顯增加。2007年秋冬季，廣西、貴州局部地區(qū)遭遇50 a一遇旱情，2009年秋冬，廣西持續(xù)干旱少雨，旱情程度達到百年一遇，河流徑流減少。由于入海徑流不足，珠江口的咸潮活動頻繁，咸界上移，直接威脅到澳門取水口的供水安全。作為西江干流的最末一個梯級，按照國家防總的要求，長洲樞紐還承擔(dān)著壓咸補淡的任務(wù)。2009年11月8日～14日蓄水期間，長洲樞紐日均出庫流量僅900 m3/s，11月15日～19日壓制咸潮放水時，日均出庫流量2 000 m3/s。實際上，樞紐下泄流量也并非都可供航運需要，11月8日～14日回蓄期內(nèi)，出庫流量中需要安排200～300 m3/s用于內(nèi)江發(fā)電并供城市供水，外江發(fā)電和通航用水只有不到700 m3/s的流量。通常，根據(jù)珠江口咸潮情況下，枯水期補水往往會進行多次，2007年枯季調(diào)水就達到了8次。

這種密集且反復(fù)交替的高強度回蓄和大流量出庫補水再加上電站的日調(diào)峰發(fā)電，造成下游航道的水深變化不穩(wěn)?；匦钇陂g和發(fā)電較少時，下泄流量減小，航運基流無法保證，航道水深不足，船舶通過受影響；補水期間和發(fā)電較多時，下泄流量較大，大于船舶通過的流量要求，而航運無法充分利用。在2010年2月23日16：00，龍圩航道站水位2.23 m，同期梧州水文站水位1.60 m，梧州站流量680 m3/s，較梧州站設(shè)計流量1 140 m3/s減小達40%。由于航運基流無法保證航運需要，船舶的正常通航受到影響，而電站日調(diào)峰更加大了壩下水位在當(dāng)天的波動，增加了船舶在航道內(nèi)擱淺的危險，使得壓船和滯航更加嚴(yán)重。

（4）缺乏有效的管理體制，船閘調(diào)度管理落后。長洲船閘由長洲公司管理，長洲公司作為大型國有企業(yè)，沒有行政執(zhí)法權(quán)，在發(fā)現(xiàn)闖閘搶閘等擾亂過閘秩序的行為和偷報瞞報等現(xiàn)象，處罰困難，在管理船閘方面顯得力不從心［5］。

作為企業(yè)管理船閘，由于沒有相應(yīng)的激勵機制，缺乏收益，積極性不高，也缺乏相應(yīng)經(jīng)驗?，F(xiàn)有雙線船閘主要采用人工排擋方式，造成船閘利用效率較低；同時，由于缺乏有效的調(diào)度機制，船主與調(diào)度間的信息溝通不暢，增加了船舶過閘的時間，且積累了船主與調(diào)度間的矛盾，加大了過閘管理的難度。

另外，長洲公司作為電力企業(yè)，與其他航務(wù)和海事部門的溝通協(xié)調(diào)存在一定困難。一旦發(fā)生大規(guī)模的堵船事件時，將無法從源頭上控制船舶的數(shù)量。而近年來的實踐表明，貴港和廣東海事部門的協(xié)力合作，控制經(jīng)過長洲樞紐方向的船舶的簽證，對滯航問題的緩解起到了積極的作用。

4 對策

（1）航道整治及相關(guān)配套工程建設(shè)，提高船閘過閘效率，并減少船舶擱淺、觸礁事故。2009年底，貴梧航道整治工程已經(jīng)完成，按照設(shè)計要求，梧州界首至貴港應(yīng)達到Ⅱ級航道標(biāo)準(zhǔn)。但隨著長洲樞紐壩下河床下切，最小通航流量下的水位大幅下落，壩下至界首河段的航道水深往往不能滿足最低通航水深要求，船舶擱淺事故時有發(fā)生。船舶在航道內(nèi)擱淺，將造成航道堵塞，甚至造成全線船舶的滯航。因此，需要進行壩下河床整治，增加枯水期的航道水深和航寬，以便船舶能夠安全順利的通行。

目前船舶從錨地到引航道靠船墩、從靠船墩進入閘室時，調(diào)度室主要依靠手機、船載調(diào)頻電話和高音廣播與船長進行單線聯(lián)系，由于船舶自身的噪音及引航道內(nèi)的回聲，船長有時搞不清何時進閘，該進入哪個閘，常會造成船長與調(diào)度的矛盾。同時，由于1、2號船閘共用引航道，而閘底檻高程不同，且引航道中間并沒有明顯的分界線，增加了船舶誤進船閘而擱淺的危險，甚至?xí)鸹靵y。為保證調(diào)度指令的及時準(zhǔn)確發(fā)布，可以在上下游錨地及引航道設(shè)立電子顯示屏，將船閘的運行情況，即將過閘船舶情況、上下游航道的水深情況，及主要礙航灘險和海事事故及時進行公布，提醒過往船舶注意。

長洲樞紐雙線船閘的調(diào)度排擋主要由人工手動確定，調(diào)度效率較低，且對船閘的利用效率不高，有時還會出現(xiàn)調(diào)度過閘的船舶面積大于閘室有效面積的現(xiàn)象，過不了閘的船舶再等下閘次過閘，這種情況不僅降低了船閘的通過能力，還會造成船閘搶閘，危及船閘安全，在2007年6月～2008年5月，就發(fā)生過多起船閘被撞事故［4］。因此，在加強管理的基礎(chǔ)上，還需優(yōu)化排擋方式，進行計算機自動排擋，增加單次過閘船舶數(shù)量，避免出現(xiàn)調(diào)度的船舶無法過閘的情況，從而減少船舶在引航道內(nèi)碰撞和船閘被撞的危險。

（2）擴建三、四線船閘，增加船閘通過能力，并降低設(shè)計閘底檻高程。隨著西江航運的快速發(fā)展，長洲樞紐雙線船閘的通過能力已經(jīng)飽和，船閘的擴建工程勢在必行。2009年，長洲水利樞紐三、四線船閘擴建工程已經(jīng)獲批，并在當(dāng)年開工，工程將建設(shè)2座3 000 t級船閘，設(shè)計年單向通過能力為9 200萬t（下行）。四線船閘同時運行時，船閘的通過能力將大幅提高，可以減輕目前雙線船閘的運行壓力，也基本可以滿足西江黃金水道建設(shè)的需要。

長洲雙線船閘的堵船滯航，部分原因還由于現(xiàn)有船閘對于下游河床下切預(yù)估不足，船閘設(shè)計底檻高程過高，導(dǎo)致枯水期船舶無法順利過閘所致?，F(xiàn)有雙線船閘下游設(shè)計最低通航水位5.05 m，預(yù)留的河床下切值為0.5 m，而隨著壩下河床下切，同流量下的水位大幅下降，造成船舶不能過閘。因此，擬建的三、四線船閘，必須預(yù)留足夠的河床下切值，降低船閘的底檻高程。

（3）樞紐水庫聯(lián)合調(diào)度，增加枯水期水庫的水量。西江干支流水電樞紐眾多，而隸屬不同，缺乏統(tǒng)一管理。在枯水期流域降水減少、河流來水不多時，各樞紐為各自發(fā)電利益，紛紛關(guān)閘蓄水，減小下泄流量，給中下游樞紐的運行造成一定壓力。長洲水利樞紐是現(xiàn)行西江干流的最末一級樞紐，承擔(dān)著發(fā)電、航運和壓咸補淡的任務(wù)，其下泄流量影響著下游航道的通航水深。在上游水庫蓄水、河道來流量銳減的情況下，其下泄流量往往不能保證通航基流，給過往船舶的安全造成威脅，并且造成滯航事件，從而影響整個西江航運的暢通。

樞紐水庫聯(lián)合調(diào)度要求上游水庫考慮中下游水庫的實際情況，在枯水期下游水庫運行困難時，能從中上游大中型水庫進行補水，分?jǐn)偭讼掠嗡畮斓膲毫?，促進了流域水資源利用的最大化。

（4）協(xié)調(diào)發(fā)電、航運、壓咸補淡調(diào)水等各方利益，提高航運基流的保證率。長洲水利樞紐由國有電力企業(yè)興建，發(fā)電盈利是企業(yè)運行的根本。但目前卻承擔(dān)著較多的功能，尤其是枯水期壓咸補淡的重任，是設(shè)計階段始料未及的，嚴(yán)重影響了電站的設(shè)計調(diào)度情況。在枯水期，為壓咸的需要，常進行數(shù)十天連續(xù)的關(guān)閘蓄水，樞紐下泄流量大幅減小，常不能滿足航運基流需要，電站日調(diào)峰發(fā)電也增加了下游水位的日變化，影響船舶的通航。因此，需要協(xié)調(diào)三者的關(guān)系，尋求各方利益的均衡。

（5）建立高效的通航協(xié)調(diào)機制，進而實現(xiàn)西江航運干線的一體化管理。長洲水利樞紐歷次堵船事件的解決，都離不開各有關(guān)單位的緊密配合和齊抓共管。尤其是在長洲水利樞紐通航應(yīng)急聯(lián)動預(yù)案制定以來，每次滯航事件發(fā)生時，通航協(xié)調(diào)機制在緩解船舶滯航、確保船舶安全過閘以及加快滯航事件的處理方面發(fā)揮了積極作用。

然而，由于長洲水利樞紐通航應(yīng)急機制涉及的單位眾多，隸屬不同的上級。在堵船事件中雖認(rèn)真合作，但仍顯不足。尤其是在信息資源的整合共享、溝通協(xié)調(diào)方面存在一定困難，同時眾多部門的參與，成本代價較高，而效率卻不能保證。另外，長洲公司作為企業(yè)，對于虛報到侯閘、虛報船舶吃水、搶閘闖閘等擾亂通航秩序的船舶，只能警告、批評和教育，而缺乏行政處罰權(quán)，對于一些違規(guī)情節(jié)嚴(yán)重的船舶，盡管船閘運行部門報告了海事、航道、港航等行政管理部門，而行政管理部門要處罰這些違規(guī)船舶，還要經(jīng)過較長時間的調(diào)查取證過程，這必然影響船閘的通航效率。從長遠角度考慮，長洲水利樞紐乃至西江航運的管理可以參照三峽兩壩間的航運管理模式，成立專門的通航管理機構(gòu)，統(tǒng)一行使區(qū)域內(nèi)的航道、船舶、船閘等相關(guān)航運管理職能。

5 結(jié)語

長洲樞紐雙線船閘的多次堵船滯航，給沿線航運經(jīng)濟造成了重大的損失，也嚴(yán)重影響了西江航運干線的暢通，已成為西江黃金水道的瓶頸。為保證廣西西江“億噸黃金水道建設(shè)”的順利開展，不僅需要做好長洲三、四線船閘的擴建，還要加強樞紐水庫水量的調(diào)度管理、在內(nèi)河航運管理體制上進行創(chuàng)新。

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