三峽升船機在發(fā)揮三峽樞紐通航效益中的作用分析

□ 余金燕

長江是我國最大的河流，干流全長6 300多公里，流域總面積180萬平方公里。長江也是世界上通航里程最長的河流，長江水系通航總里程7萬余公里，占全國內(nèi)河通航里程的70%，年運量占全國內(nèi)河運量的80%，是我國經(jīng)濟發(fā)展的東西主軸線，歷來是溝通國內(nèi)東、中、西部三大地區(qū)的運輸動脈。長江已成為世界上最繁忙、運量最大的通航河流，并作為流域綜合運輸體系的主骨架，對發(fā)揮“黃金水道”作用，實施長江經(jīng)濟帶發(fā)展戰(zhàn)略起著十分重要的作用。

三峽水利樞紐是集防洪、發(fā)電、航運、生態(tài)補水等社會效益于一體的綜合治理和開發(fā)利用長江的關鍵性骨干水利樞紐工程。三峽水利樞紐的建設極大地改善了長江中上游的通航條件，為長江航運的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件，三峽船閘、葛洲壩船閘及三峽升船機的有效運行，更是使三峽－葛洲壩水利樞紐成為溝通大西南與華中、華東地區(qū)的水運樞紐。

一、三峽升船機概況

三峽升船機是三峽水利樞紐的永久通航設施之一，位于三峽大壩左岸，主要由上游引航道、上閘首、船廂室段、下閘首和下游引航道等部分組成，從上游口門至下游口門升船機線路全長約6 000米，如圖1所示。三峽升船機的主要作用是為客貨輪和特種船舶提供快速過壩通道，并與雙線五級船閘聯(lián)合運行，加大樞紐的航運通過能力和保障樞紐航運的質(zhì)量。三峽升船機于2014年完成無水調(diào)試，并于2016年9月18日投入試運行。

圖1 三峽水利樞紐通航建筑物總體布置圖

三峽升船機是目前世界上最大的升船機，船廂長280米、寬34米、高10米。船廂內(nèi)有效水域尺寸為120×18×3.5米（長×寬×水深），總重（含水體）15 500噸，允許誤載水深為±0.1米，最大提升高度為113.0米，最小提升高度為71.2米。

升船機設計代表船型為：單船（客貨輪設計排水量3 000噸）84.5×17.2×2.65米（長×寬×吃水）；船隊（貨駁單船設計載貨量1 500噸）109.4×14×2.78米；船舶排水量≤3 000噸。

根據(jù)2018年10月1日開始實施的《三峽－葛洲壩水利樞紐通航調(diào)度規(guī)程》，三峽升船機通航運用條件：船廂內(nèi)船舶集泊的最大平面尺度為長110米、寬17.2米；通航凈空高度為18米；通過三峽升船機船舶的最大吃水控制為2.7米；通過升船機的船舶應符合升船機通航技術要求；運行最大風力為6級（對應風速10.8米/秒）；最大通航流量為三峽入庫流量56 700立方米/秒和三峽出庫流量45 000立方米/秒。

二、三峽升船機在發(fā)揮三峽樞紐整體通航效益中的作用

2016年9月18日，三峽升船機投入試運行。試通航3年多來，船舶通過安全有序，設備設施運行平穩(wěn)，對三峽樞紐通過能力的提升起到了積極的作用。

1.快速通道作用

按照設計及功能定位，三峽升船機是船舶通過三峽水利樞紐的快速通道。根據(jù)實船數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前船舶通過升船機過壩時間為70分鐘左右，而船舶通過三峽船閘約需4小時，因此大大縮短了船舶過壩時間，特別是能夠為救災、軍用等特殊任務船舶提供綠色通道。

同時，三峽和葛洲壩水利樞紐在船舶過壩交通組織中是匹配運行，而三峽升船機船廂與葛洲壩三號船閘閘室尺度相近，其在船舶過壩計劃安排上也是匹配運行。2019年船舶過壩待閘時間顯示，在枯水期通過三峽升船機、葛洲壩三號船閘過壩的船舶平均待閘時間比通過三峽船閘、葛洲壩一、二號船閘過壩的船舶更短，平均節(jié)省近3/5的待閘時間。因而，三峽升船機的快速通道作用提高了三峽樞紐的綜合通過能力。

2.對小噸位船舶和空船的疏散作用

三峽水庫蓄水后，川江航道條件得到較大程度的改善。為推進川江及三峽庫區(qū)船型標準化工作，進一步發(fā)揮三峽樞紐的航運效益，交通運輸部相繼頒布實施了《川江及三峽庫區(qū)運輸船舶標準船型主尺度系列 2004》《川江及三峽庫區(qū)運輸船舶標準船型主尺度系列2010》及《長江水系過閘運輸船舶標準船型主尺度系列2012》。2012船型標準規(guī)定了干散貨船、液貨船（包括化學品船、油船）、駁船、集裝箱船、滾裝貨船、運輸船舶等標準船型，基本囊括了三峽及葛洲壩樞紐通過船舶的船型尺度。見表1所列。

表1 2012年長江干線過閘標準船型主尺度系列

分析2019年三峽樞紐通過船舶，其船型尺度、船舶滿載吃水分布情況見表2、表3、表4所列。

表2 過壩船舶船長分布

表3 過壩船舶船寬分布

表4 過壩船舶滿載吃水分布

由此可見，目前三峽樞紐通過船舶船長主要在70～110米之間，船長超過100米的船舶已占過壩船舶的1/3；船寬主要在14～17.3米之間，船寬超過16.3米的船舶已近過壩船舶的27%；船舶滿載吃水主要在3.5米及以上，其中，滿載吃水小于3.5米的一般為客船、商品車滾裝船、公務船、工程船等，滿載吃水大于3.5米的一般為散貨船、雜貨船，隨著過壩船舶的日益大型化，滿載吃水4.5米以上的船舶已經(jīng)超過1/3。且目前過壩船舶載重噸位在3 000噸以上近70%。

根據(jù)三峽升船機通過要求，其最大集泊尺度為110×17.2米，通過船舶排水量不超過3 000噸，最大吃水控制為2.7米。因而，目前過壩船舶僅小吃水、小噸位船舶或空船（空載或載重較小的貨船，其吃水和排水量不超過升船機通航要求）能夠通過升船機過壩。而升船機的快速通道作用，加快了小吃水、小噸位船舶和空船的過壩航次周轉(zhuǎn)速度，也促進了三峽船閘通過效率的提高。

3.對三峽船閘通過效率提高的促進作用

升船機參與分流后，因船型組合發(fā)生變化，三峽船閘閘室面積利用率、貨船一次過閘平均噸位、閘次平均載貨量等相關指標發(fā)生變化。

（1）提高三峽船閘閘室面積利用率。升船機參與分流前后三峽船閘閘室面積利用率統(tǒng)計見表5所列。

表5 三峽船閘閘室面積利用率情況%

由表5可知，2017年與2016年相比，三峽北線船閘閘室面積利用率提高了3.62%，三峽南線船閘面積利用率提高了2.98%；2018年與2017年相比，三峽北線船閘面積利用率提高了4.27%、三峽南線船閘面積利用率提高了3.18%。由此可見，升船機參與分流后，三峽船閘閘室面積利用率逐年提高。

（2）提高貨船一次過閘平均噸位。2016—2018年三峽船閘每閘通過船舶艘次無明顯變化。升船機參與分流后，2017年三峽船閘貨船一次過閘平均噸位增加約1 414噸，增長率為18%。2018年客船過壩實行新原則，三峽船閘貨船一次過閘平均噸位再次提升，增長率為4.18%。升船機對客船、小噸位船舶及空船的分流作用，促進了三峽船閘貨船一次過閘平均噸位大幅提高。

（3）提高閘次平均載貨量。升船機參與分流后，三峽船閘通過小吃水船舶和空船的比重下降，三峽船閘閘次平均載貨量增加。在三峽船閘每閘通過船舶艘次無明顯變化的情況下，2017年三峽船閘閘次平均載貨量增加約為1 612噸，增長率為14.88%；2018年三峽船閘閘次平均載貨量同比增加1 447噸，增長率為11.63%。

三、三峽升船機通過效益提升展望

2018年5月10日，交通運輸部發(fā)布了《三峽升船機通航船舶船型技術要求（試行）》，從2018年6月1日起正式實施。考慮到三峽升船機的功能定位，新建通過三峽升船機的運輸船舶類型為客船、滾裝貨船和集裝箱船等。

2019年10月24日，上海安盛汽車船務有限公司所經(jīng)營的安吉210滾裝汽車運輸船通過三峽升船機。該船是按照《三峽升船機通航船舶船型技術要求（試行）》打造的國內(nèi)第一艘三峽升船機標準船型船舶。同時，長江干線主要商品車運輸企業(yè)民生輪船股份有限公司、長航武漢汽車物流有限公司、上海安盛汽車船務有限公司等企業(yè)已有多艘標準升船機船型商品車運輸船在建。

由于三峽升船機的功能定位及三峽樞紐的快速通道作用，符合升船機通航要求的客船、滾裝貨船、集裝箱船等，其通過升船機過壩時間明顯優(yōu)于通過三峽船閘過壩。船舶運輸周轉(zhuǎn)期是影響航運成本的重要因素，從經(jīng)濟性考慮，滿足技術要求的船型將是未來通過升船機船舶的發(fā)展方向，三峽船閘通過效率也將得到進一步提升。