三峽河段汛期特定流量級(jí)下船舶過(guò)壩交通組織優(yōu)化

裴鴻斐，趙尊榮

（長(zhǎng)江三峽通航管理局，湖北 宜昌 443002）

0 引言

三峽水利樞紐工程的建成，極大地改善了長(zhǎng)江上游的通航條件，船舶大型化發(fā)展趨勢(shì)明顯，過(guò)閘貨運(yùn)需求迅猛增長(zhǎng)，其航運(yùn)效益在助推長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)、服務(wù)沿江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展中起到了重要的作用。但轄區(qū)在汛期大流量時(shí)船舶積壓待閘嚴(yán)重，通貨能力與船舶過(guò)壩需求矛盾凸顯。為此，有必要對(duì)船舶過(guò)壩交通組織進(jìn)行優(yōu)化，以進(jìn)一步提高船舶過(guò)壩效率。

1 三峽出庫(kù)流量統(tǒng)計(jì)分析

每逢汛期，三峽—葛洲壩通航樞紐兩壩聯(lián)合運(yùn)行方式受制于三峽水利樞紐下泄流量[1]。交通運(yùn)輸部2020年4月發(fā)布的《三峽—葛洲壩水利樞紐兩壩間航道汛期流量標(biāo)準(zhǔn)》（JTS/T 180—5—2020）[2]，對(duì)兩壩間船舶通航流量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了明確，兩壩通過(guò)能力受通航流量制約。因此，找出通航流量級(jí)累計(jì)天數(shù)集中時(shí)段是進(jìn)行交通組織優(yōu)化的前提。2017—2021年汛期三峽水利樞紐下泄流量分檔累計(jì)天數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 汛期三峽水利樞紐下泄流量分檔持續(xù)時(shí)間統(tǒng)計(jì) 單位：d

通過(guò)對(duì)2021年主汛期通航流量數(shù)據(jù)的分析可知，三峽水利樞紐日均下泄流量在15000m3/s以下的天數(shù)僅有13d，三峽水利樞紐日均下泄流量在15000~25000m3/s之間的天數(shù)有36d，占比為38.7%；在25000m~35000m3/s之間的天數(shù)多達(dá)44d，占比為47%，且集中在7—9月。由此可知，汛期下泄流量長(zhǎng)時(shí)間集中在15000~35000m3/s。

2 汛期集中流量級(jí)配套交通組織現(xiàn)狀

根據(jù)三峽出庫(kù)流量分析可知，汛期三峽出庫(kù)流量基本上在15000~35000m3/s，其中25000~35000m3/s之間累計(jì)天數(shù)占比較大，尤其2021年主汛期該流量級(jí)累計(jì)天數(shù)占比接近50%。對(duì)兩壩船閘（升船機(jī)）運(yùn)行方式的流量分檔銜接現(xiàn)狀進(jìn)行分析，根據(jù)三峽—葛洲壩水利樞紐通航調(diào)度規(guī)程[3]，一般情況下三峽船閘以南線下行、北線上行為主，閘次間隔時(shí)間按90min控制，升船機(jī)以迎向運(yùn)行為主，同向運(yùn)行閘次間隔時(shí)間為90min，迎向運(yùn)行閘次間隔時(shí)間為60min，15000~25000m3/s與25000~35000m3/s疏散銜接主要受葛洲壩的運(yùn)行組織制約。

2.1 三峽出庫(kù)流量級(jí)15000~25000m3/s下的交通組織模式

葛洲壩1號(hào)船閘以下行為主，匹配南線船閘運(yùn)行。同向閘次間隔時(shí)間為90min，下行換上行閘次間隔時(shí)間150min，上行換下行閘次間隔時(shí)間為100min。葛洲壩二號(hào)船閘以上行為主，閘次間隔時(shí)間為90min。

以24h為計(jì)劃周期的兩壩閘次運(yùn)行銜接分流如表2所示。

表2 15000~25000m3/s流量級(jí)下行船舶閘次計(jì)劃運(yùn)行銜接對(duì)照表

從表2可以看出，此時(shí)葛洲壩的通行能力大于三峽的通行能力，能夠保證南北兩線船閘滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。

2.2 三峽出庫(kù)流量級(jí)25000~35000m3/s下的交通組織模式

葛洲壩1號(hào)船閘單向下行且僅白天運(yùn)行（運(yùn)行時(shí)間為5:00—20:00），閘次間隔時(shí)間一般按90min控制。因此14:00—20:00進(jìn)入三峽南線船閘的船舶僅可經(jīng)2號(hào)船閘通過(guò)，20:00之后到且次日0:00之前進(jìn)入三峽南線船閘的船舶對(duì)應(yīng)第二壩銜接的時(shí)間為2:00—6:00，若從葛洲壩2號(hào)閘通過(guò)會(huì)占用上行閘次時(shí)間導(dǎo)致北線斷檔，如表3所示。

表3 25000~35000m3/s流量級(jí)下行船舶閘次計(jì)劃運(yùn)行銜接對(duì)照表

表3 （續(xù)）

當(dāng)25000m3/s≤Q≤35000m3/s時(shí)，葛洲壩1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)船閘合計(jì)通過(guò)能力小于三峽南北兩線船閘通過(guò)能力，葛洲壩船閘通過(guò)能力成為疏散瓶頸。根據(jù)該流量級(jí)累計(jì)天數(shù)占比，要進(jìn)一步提升汛期兩壩通過(guò)能力，應(yīng)對(duì)25000~35000m3/s這一特定流量級(jí)下的船舶過(guò)壩交通組織進(jìn)行優(yōu)化。

3 交通組織優(yōu)化

過(guò)壩船舶交通組織優(yōu)化的重點(diǎn)是做好兩壩船閘的匹配銜接，解決好南線下行閘次與葛洲壩第二壩計(jì)劃的匹配問(wèn)題[4]。解決三峽出庫(kù)流量Q為25000~35000m3/s時(shí)的銜接組織問(wèn)題，關(guān)鍵在于對(duì)南線20:00—次日0:00閘次船舶下行過(guò)葛洲壩銜接。本文提出以時(shí)間換空間的方式，對(duì)南線下行特定閘次銜接葛洲壩船閘作出如下優(yōu)化調(diào)整：

（1）南線20:00閘次出閘后，大約為夜間23:30，此時(shí)樂(lè)天溪錨地容量為30艘，而實(shí)際錨泊船舶不到15艘，故可以用樂(lè)天溪錨地臨時(shí)?？磕暇€20:00—23:00閘次船舶，待次日夜間由3號(hào)閘分流通過(guò)，在保證安全的前提下利用空間換時(shí)間，緩解葛洲壩通航能力不足的矛盾。

（2）南線23:00—次日14:00左右閘次船舶宜直接銜接5:00—20:00左右下行至葛洲壩船閘，其中重點(diǎn)任務(wù)船舶、船隊(duì)、特種船舶直接銜接2號(hào)閘通過(guò)，其他船舶直接銜接1號(hào)閘船舶，盡量選擇操控性能好、通航流量級(jí)較高、船舶長(zhǎng)度適宜（有艏側(cè)推裝置的船舶除外）的船舶通過(guò)1號(hào)閘。

（3）南線14:00—20:00左右閘次船舶直接銜接2號(hào)閘，20:00—23:00船舶可通過(guò)3號(hào)閘擇機(jī)分流，分流時(shí)由南線同一閘次調(diào)入三江的船舶不宜超過(guò)3艘，不能分流的船舶停靠于1號(hào)閘上游躉船，組合成整閘后5:00左右通過(guò)1號(hào)閘。上行同一閘次中，盡量選用航速相當(dāng)?shù)拇敖M合。

優(yōu)化后，25000~35000m3/s流量級(jí)下行船舶閘次計(jì)劃運(yùn)行銜接情況如表4所示。

表4 優(yōu)化后25000~35000m3/s流量級(jí)下行船舶閘次計(jì)劃運(yùn)行銜接對(duì)照表

4 交通組織優(yōu)化效果對(duì)比

選取2020年汛期與2021年汛期相同時(shí)長(zhǎng)的交通組織優(yōu)化前后，三峽出庫(kù)流量連續(xù)10d達(dá)到25000m3/s≤Q≤35000m3/s的通航數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如表5所示。

表5 優(yōu)化前后通航數(shù)據(jù)對(duì)照表

表5 （續(xù)）

在對(duì)汛期流量25000m3/s≤Q≤35000m3/s下的通航組織進(jìn)行優(yōu)化后，對(duì)比分析三峽南北兩線船閘日均閘次量相同時(shí)長(zhǎng)可知，三峽船閘南線下行日均多3.3閘次，三峽樞紐總閘次、船舶艘次、貨船總實(shí)載噸、貨船總定噸均有較大提升，有效地緩解了三峽出庫(kù)流量25000~35000m3/s下轄區(qū)船舶的待閘積壓。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)汛期三峽出庫(kù)各流量級(jí)集中天數(shù)的統(tǒng)計(jì)，結(jié)合交通組織現(xiàn)狀分析，找出出庫(kù)流量在25000~35000m3/s時(shí)的交通組織問(wèn)題，關(guān)鍵在于過(guò)南線20:00—次日0:00的閘次船舶下行過(guò)葛洲壩銜接，通過(guò)以時(shí)間換空間的交通組織優(yōu)化思路，對(duì)南線下行特定閘次銜接葛洲壩船閘作出優(yōu)化調(diào)整。經(jīng)2021年汛期應(yīng)用實(shí)踐驗(yàn)證，該舉措可提升特定流量級(jí)下兩壩船閘聯(lián)合運(yùn)行通過(guò)能力。