三峽船閘迎向同步換向流程初探

阮榮斌，朱志剛

摘 要：本文在現有三峽船閘換向的基礎上，提出一種新的船閘迎向同步換向的方案，分析迎向同步換向的過閘流程，并提出過閘中可能存在的問題，同時提出了一些建議;為換向期間提高船閘運行效率提供了參考方案。

關鍵詞：三峽船閘;迎向;流程;換向

中圖分類號：U698 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2019）12-0051-02

1 背景

近年來，長江航運發展勢頭強勁，客貨運量持續增長，在推動沿江地區經濟發展中的作用日益凸顯，作為長江干線主要節點的三峽船閘已成為長江航運發展的瓶頸，樞紐通過能力不足已成為三峽通航現階段的主要矛盾，對長江黃金水道功能發揮、長江經濟帶發展產生影響。2017 年起壩區水域待閘船舶積壓450 艘以上，經常出現上、下游船流分布不均衡的現象，三峽船閘需實行換向運行，調節船流使其分布均衡。

目前，三峽船閘換向操作用時150分鐘左右，約為1.5閘次的時間，一定程度上影響船舶過閘效率。據統計，2018年1月至11月三峽船閘南、北線次數為42次。因南線計劃性大修，北線單線運行，共換向運行20次。壩上、下船流分布不均衡，三峽南線船閘共換向運行20次;北線船閘共換向運行4次。按換向用時150分鐘計算，共用時6600分鐘，110小時。現研究在利用換向操作時間來進行雙向同步過閘，提高運行效率。

2 目前三峽船閘換向運行方式

三峽通航水域船舶過壩需求不均，船舶流量失衡，船閘運行供需不平衡，通航管理部門一般采用船閘換向運行的方式，以緩解船閘運行壓力，調節船舶流向不均，使得三峽南北兩線船閘均衡運轉，最大限度地發揮船閘的通過能力。

換向運行時，需要在五級船閘中的上行（或下行）船隊全部離開船閘后，下行（或上行）船隊才能進入閘室，船舶進入閘室后的操作程序與正常操作程序相同。以南線下行換上行為例，當換向前（下行）最后一個閘次的船舶進閘后，不再進下行船舶，首級人字門再次開終時刻記為換向開始時刻。下行最后一閘船出閘后，上行船舶開始進閘時刻記為換向完畢時刻。換向期間船閘平均停航時間約為150分鐘。

3 船閘迎向同步換向方案

同步換向就是在三峽船閘換向操作時采用上、下游船舶縱向單排同步迎向過閘的換向方式（下文均簡稱同步換向），即上行船舶和下行船舶同時過閘，從而達到提高通航效率的目的。

同步換向過閘期間，上、下行船舶均為單側停靠、移泊、進、出閘。以南線下行換上行為例：下行最后三個閘次船為縱向單排分別在導航墻、靠船墩待閘，安排上行船舶在南線下游靠船墩待閘。此時一、三、五閘室有船，當五閘室船舶出閘后，上行船舶進閘，一閘室船舶移往二閘室、三閘室船舶移往四閘室，直至下行船舶全部出閘，同步換向結束。因此在整個同步換向方案中其中關鍵點之一就是船舶進出閘室組織方式。

4 迎向同步換向過閘流程分析

4.1運行工藝

三峽船閘為雙線五級船閘，一般實行南線下行、北線上行的過閘方式。同步換向時采用三峽船閘正常連續過閘工藝，不改變目前正常的運行工藝，船隊過閘采用連續過閘方式運行。為了便于研究，以南線五級運行下行換上行為例，其它情況與之相似。

下行連續運行工藝：當先行船隊A自第二閘室進入第三閘室時，后續船隊B可由上游進入第一閘室;當先行船隊A自第四閘室進入第五閘室時，后續船隊B可由第二閘至進入第三閘室，第三批船隊C可由上游駛進第一閘室。與正常運行不同的是在得到換向指令后，過閘的組織安排中，不能再次滿閘安排下行船舶，要考慮到同時的上行船舶，為其預留空間充足的空間，因此需要控制下行船舶數量。

4.2過閘流程分析

同步換向時船舶過閘時采用連續過閘方式，以南線五級下行換上行為例進一步對整個過閘船舶運行流程進行分析，根據運行情況可以將整個換向運行控制過程分解為五個階段，并根據這個五個階段繪制相關的示意圖并進行分析。

4.2.1過閘流程說明

（1）過閘流程中黑色表示下行船舶，綠色表示下行船舶的航行路徑;藍色表示上行船舶，紅色表示下行船舶的航行路徑;紅色虛線為了閘室中心線，用于區分兩側船舶航線。

（2）示意圖中船舶以三峽標準船型為例，一個閘室內最大容船量為4艘，南側和中南側兩側各停靠2艘。

（3）示意流程圖開始以滿閘下行到五閘室為起始時間，滿閘上行到五閘室為終止時間。

（4）該過閘流程分析采用5級不補水連續過閘方式，不考慮其他特殊情況。

4.2.2過閘階段分析

初始階段：當運行方得到換向指令后，過閘的組織將減少下行船舶數量，為上行船閘預留閘室空間，同時下行船舶從導航墻出發貼南側閘墻停靠，為上行船舶預留中南側空間，這一階段要求控制下行船舶數量和控制船舶停靠位置。運行詳見下圖1。

圖1 ?初始階段

第二階段：當最后一閘的滿閘下行船隊到五閘室，準備出六閘首時，上行船舶在靠船墩出等待上行，待五閘室內的船舶全部出閘完畢后，上行船舶開始進閘。這一階段要求一方面進閘數量與下行同步換向期的船舶數量滿足閘室安全容船空間;另一方面要求下行船舶出閘后向遠離靠船墩方向行駛，且待五閘室內船隊全部出閘完后，上行船舶方可進閘。運行詳見下圖2。

圖2 ?第二階段

第三階段：當同步換向期的下行船舶與上行船舶在閘室內迎向會船時，可一側船舶先行，待先行船舶停穩系纜可靠后，另一側的船舶開始移泊;若兩側船舶同時相向而行，需要考慮船舶移泊速度以及水流影響等。這一階段要求船方控制行船速度，行船時要求相互加強溝通，同時也需要進一步的實船實驗。