船閘通過能力影響因素分析

胡 宏

(重慶交通大學 重慶 400074)

船閘通過能力影響因素分析

胡 宏

(重慶交通大學 重慶 400074)

船閘是通航建筑物的主要型式之一，經過長期的發(fā)展，船閘技術成熟，運行穩(wěn)定可靠。船閘作為內河航運系統(tǒng)中的服務節(jié)點,其通過能力不僅是船閘通過船舶數(shù)量的表達,而且還是船舶通過船閘質量的描述,其通過能力影響因素大致可分為船閘因素、過閘船舶因素和環(huán)境因素。

一、船閘因素

當有船舶在導航墻待閘時，后一閘次的船舶就沒有適合的位置同時進行隊形排布，只能等前一閘次的船舶進入一閘室后才能開始在現(xiàn)有導航墻處排船，并要求在下一閘次開始前完成船舶隊形排列，否則將會延遲下一閘次的運行，降低船閘的運行效率，進而制約船閘通過能力的提升。

二、過閘船舶因素

(1)過閘船舶的大型化發(fā)展，導致船舶進出閘的難度加大，對駕駛員的駕駛水平也提出了更高的要求;同時，大小船舶組合過閘的選擇幾率減少，使閘室面積不能得到充分利用，一次過閘船舶貨運量提高難度將加大，甚至有下降的可能。

(2)進閘船舶單元較多，影響船閘效率。由于一些設計中，過閘的船舶往往采用的是一個設計船隊，因此沒有考慮船舶進閘或移泊時間間隔的影響，但是在船閘實際運行時，每閘室船舶單元往往有4-6個，如果2船之間啟動間隔時間按2min計算，則進閘時間比設計值增加6-10min。同樣是由于初步設計中采用一個船隊過閘的緣故，初設報告僅考慮了一個船隊的移泊時間，但實際船舶過閘為多個船舶單元，因此，每閘室船舶移泊時需要考慮船舶間移泊間隔時間。此外，客貨船舶混合過閘也制約著船閘通過能力的發(fā)揮。

三、環(huán)境因素

(一)水流量

不同流量對船舶下行進閘影響分析，在汛期，隨著入庫和下泄流量的增大，壩前水流的流態(tài)流速也有所改變，不同船型從錨地到靠船墩的航速和航行時間差異較大。以商滾船集裝箱船和普通貨船為例，商滾船平均航速在20km/h，航行時間30min 左右，集裝箱船平均航速在15 km/h，航行時間40min 左右，普通貨船平均航速在12 km/h，航行時間50min 左右。另外，受出閘船舶和引航道內不能追越等因素的影響，具體到某一閘次的船舶航行時間差異較大不同流量對船舶上行進閘影響分析，上行船舶隨著下泄流量的增加，航行更加困難。

(二)水位

你三峽水庫為例，根據(jù)三峽水庫調度方案，每年船閘四級五級運行時間分別為 3個月和9 個月當庫水位在145-148.25m時，下游水位按設計62.5-73.8m范圍自由變化，三峽船閘可采取四級不補水運行方式運行 此時，下行船舶可以采取一閘室待閘，減小進閘距離，縮短閘次運行周期 在其他水位時，三峽船閘一般采取五級補水或不補水運行方式，對船舶進出閘效率影響不大。另外，在三峽壩上處于170m 以上高水位運行時，受通航限高影響，大型船舶進閘效率明顯降低。

(三)風霧

大風對船舶進出船閘效率的影響。目前，通過船閘的主要船舶為普通貨船集裝箱船商滾船和客船。相對而言，普通貨船的抗風能力較集裝箱船商滾船和客船強，但在大風時，由于風力作用，加上風向和船舶進閘航向的不一致，船舶會產生劇烈晃動，甚至發(fā)生航向偏移，一方面影響船舶的操縱性能，另一方面也造成船舶駕駛人員的心理恐慌，直接導致船舶進出閘效率降低。此外，由于集裝箱船和客船的迎風面更大，大風對這兩種船舶的進出閘效率的影響更加突出大霧對船舶進出船閘效率的影響。大霧發(fā)生時，能見度迅速下降，船舶駕駛人員無法清楚掌握本船相對位置和周圍狀況，選取進出閘參照物更加困難，使船舶自身的航行安全保障降低，進出閘船舶之間的安全距離也難以保證，導致大霧發(fā)生時船舶進出閘效率降低。

結論:由于水流量水位風霧等因素對進出三峽船閘的每艘船舶都可能產生較大的影響，因此進出閘的單元越多，累計影響船閘的運行效率就越明顯。

四、結論及建議

目前我國許多通航江河流上的水電站閘壩已成為航運發(fā)展的瓶頸,隨著經濟的發(fā)展和對內河航運需求的不斷增長,采開辟通航隧道與設置船閘組合的過壩方式是解決礙航閘壩通航問題的一種切實可行的方法,但船閘灌泄水引起的水流及水面震蕩波將影響到與船閘上游引航道相連接的隧道內船舶的安全航行問題,因此對船閘輸水系統(tǒng)的布置、水力參數(shù)及隧道內水力特性的分析研究和試驗工作是非常關鍵的,可為具體設計方案提供科學依據(jù)。

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胡宏(1991-)，男，漢族，重慶人，研究生在讀，重慶交通大學，港口海岸及近海工程。