運西船閘擴容建設工程規模研究

孫來定

摘要：根據運西船閘流量統計資料，分析研究了船閘的通航能力，預測航道運量，研究船閘擴容建設規模，為船閘擴容改建決策提供依據。

關鍵詞：船閘;通航能力;擴容建設規模;研究

運西船閘位于高郵湖航線上游與京杭運河相接處，船閘主要服務于高郵湖與京杭大運河之間往返的船只。近年來，隨著地區經濟的快速發展，運輸物流日益繁忙，高郵湖湖區航道水上運輸的貨物需求量大幅度增加。與此同時，內河船舶標準化、大型化的發展趨勢日趨明顯。高郵運西船閘規模已經不適應內河航運的發展需求，并對船舶的航行構成重大安全隱患。因此，對運西船閘擴容改建工程進行研究是十分必要的，既符合當下國家的法律法規政策要求，又可對工程的建設做出科學合理的指導作用和建設依據。

1現有船閘和水運量現狀

1.1現有船閘現狀

運西船閘建成于1986年，目前過閘船舶中長40米、寬7.7米、吃水深3.2米以上的300t的鋼質船只占75%以上。每閘次只能放行船舶1-2條，一輪十拖的船隊要解纜分三次過閘，繁忙時過閘時間正常約需35分鐘，船舶待閘時間正常約需1小時左右。造成引航道大量停船，形成擁堵。同時引航道及門檻高程較高，無法滿足較大船舶低水位過閘要求。高郵湖郵天航線是安徽天長地區水運的唯一通道，運西船閘85%以上的流量以天長作為起訖港，船閘通過能力滿足不了港口企業運量及運力發展需求。

1.2水運量現狀

隨著近年來國民經濟的飛速發展，航運事業日益繁榮，2006-2010年期間船閘年通過量達1868萬噸，年平均373 萬噸，2011-2015期間船閘年通過量則達到了3406萬噸，年平均681萬噸。其中，2013年船閘通過量高達到949萬噸，為設計年通過量的2.7倍。

從表中可看出，運西船閘2013以來船閘通過船只的平均噸級較2013年以前有所增大，表明運西船閘近年來所通過的船只噸位增大，大噸位級別的船只較為普遍;而2014年至2019年以來，過閘貨物量有所增加，表明運西船閘的船舶流量在逐年呈增大趨勢。

2運西船閘貨運量預測及設計船型

2.1運西船閘貨運量預測

根據金湖港區和天長港區的吞吐量預測以及分配至高郵湖航線上的貨運量預測，2040年運西船閘貨運量預測見下表。

考慮到腹地社會經濟的發展，未來內河航道等級和覆蓋率的提升，并根據2014年以來運西船閘上下行貨流量的數據分析來看，未來運西船閘上船舶裝載率將較為穩定，預計遠期2040年運西船閘上行船舶裝載率約為60%，下行約為80%。

2.2設計船型確定

根據現狀，并結合《內河通航標準》和《交通運輸部關于公布京杭運河、淮河水系過閘運輸船舶標準船型主尺度系列及有關規定的公告》（2012年第73號），本船閘設計船型確定如表4。

根據初步預測，300t級船舶比例約20%，500t級及以上船舶比例約80%。

3船閘通過能力設計

3.1一次過閘平均噸位

根據設計船型及比例，一次過閘平均噸位按（300t+500t）+（500t×3）計算，為2300t。

3.2單向年過閘貨運量P2計算

船閘單向年過閘貨運量通過能力按下式計算：

根據計算，船閘設計規模滿足貨運量預測要求。

4新建船閘規模

4.1新建船閘概況

該方案保留現有老閘，在老閘南側新建二線船閘，兩閘中心線夾角約27.2°。上游引航道及船閘主體結構位于現狀南堤南側魚塘，下游引航道穿越現狀下游南側避風港及老閘下游引航道。

改建船閘規模為230×23×4.0m，上閘首長32米，閘室長230米，下閘首長26米，上、下游導航調順段長度為65m，上下游停泊段均長220m。引航道寬度為40m。閘區內交通橋從船閘上閘首跨越，與船閘中心線正交，橋梁中心線距離閘首下端4m。

該方案與規劃運河三橋影響較大，運河三橋從上游導航段跨越船閘，橋梁跨徑組合、接線及交通組織設計需優化調整。可通過調整橋梁跨徑、接線等方式解決相互影響。

4.2閘室有效長度

船閘閘室有效長度不應小于下式計算的長度。

Lx=Lc+Lf

式中Lc——設計船舶、船隊的長度（m）;

Lf——富裕長度（m）

按每列停泊4艘500噸貨船考慮，Lc =（4×45）+1×3=183m，Lf=4+0.05 Lc=13.15m，則Lx=196.15m;

按每列停泊4艘300噸貨船考慮，Lc =（4×36.7）+1×3=149.8m，Lf=4+0.05 Lc=11.49m，則Lx=161.3m;

按每列停泊3艘500噸貨船考慮，Lc =（3×45）+1×2=137m，Lf=4+0.05 Lc=10.85m，則Lx=147.9m;

按每列停泊2艘300噸+2艘500噸貨船考慮，Lc =（2×36.7+2×45）+1×3=166.4m，Lf=4+0.05 Lc=12.32m，則Lx=178.7m。

綜上分析并考慮鎮靜段長度，閘室總長可取180m或230m。

4.3閘室有效寬度

閘室有效寬度BX由下式計算：

按停泊兩列500t船舶，∑bc=8.8+8.8=17.6m，bf=1.2+0.22=1.42m，則Bx=19.02m。根據規范有效寬度系列分檔規定，閘室有效寬度取23m。

4.4門檻最小水深

H≥1.6T

根據設計船型，500t貨船設計最大吃水為2.5m，H≥1.6×2.5=4.0m。

4.5建設規模擬定

根據上述分析計算，改建運西船閘建設規模擬為230×23×4.0m規模。

通揚線航道作為省干線航道網“兩縱五橫”的主通道之一，與高郵湖距離僅500多米，運西船閘擴容升級后可將其納入省干線，以加強與周邊長三角其他省份之間的互聯互通，促進跨區域的資源配置和共享。目前，運西船閘上逐年遞增的流量和船舶大型化的問題延緩了長三角地區多個市縣的發展，迫切需要進行擴容改建，建議本項目加快推進前期工作，盡早開展擴容改建。

參考文獻：

[1]王勤振. 某擴容改造船閘工程閘位平面布置[J]. 水運工程， 2017（12）：179-184.

[2]謝守俊， 周春輝， 黃立文， et al. 船閘擴容仿真評價系統[J]. 系統仿真學報， 2014， 26（8）：1863-1868.

（作者單位：揚州市航道管理處）