船闸通过能力影响因素分析

胡 宏

(重庆交通大学 重庆 400074)

船闸通过能力影响因素分析

胡 宏

(重庆交通大学 重庆 400074)

船闸是通航建筑物的主要型式之一，经过长期的发展，船闸技术成熟，运行稳定可靠。船闸作为内河航运系统中的服务节点,其通过能力不仅是船闸通过船舶数量的表达,而且还是船舶通过船闸质量的描述,其通过能力影响因素大致可分为船闸因素、过闸船舶因素和环境因素。

一、船闸因素

当有船舶在导航墙待闸时，后一闸次的船舶就没有适合的位置同时进行队形排布，只能等前一闸次的船舶进入一闸室后才能开始在现有导航墙处排船，并要求在下一闸次开始前完成船舶队形排列，否则将会延迟下一闸次的运行，降低船闸的运行效率，进而制约船闸通过能力的提升。

二、过闸船舶因素

(1)过闸船舶的大型化发展，导致船舶进出闸的难度加大，对驾驶员的驾驶水平也提出了更高的要求;同时，大小船舶组合过闸的选择几率减少，使闸室面积不能得到充分利用，一次过闸船舶货运量提高难度将加大，甚至有下降的可能。

(2)进闸船舶单元较多，影响船闸效率。由于一些设计中，过闸的船舶往往采用的是一个设计船队，因此没有考虑船舶进闸或移泊时间间隔的影响，但是在船闸实际运行时，每闸室船舶单元往往有4-6个，如果2船之间启动间隔时间按2min计算，则进闸时间比设计值增加6-10min。同样是由于初步设计中采用一个船队过闸的缘故，初设报告仅考虑了一个船队的移泊时间，但实际船舶过闸为多个船舶单元，因此，每闸室船舶移泊时需要考虑船舶间移泊间隔时间。此外，客货船舶混合过闸也制约着船闸通过能力的发挥。

三、环境因素

(一)水流量

不同流量对船舶下行进闸影响分析，在汛期，随着入库和下泄流量的增大，坝前水流的流态流速也有所改变，不同船型从锚地到靠船墩的航速和航行时间差异较大。以商滚船集装箱船和普通货船为例，商滚船平均航速在20km/h，航行时间30min 左右，集装箱船平均航速在15 km/h，航行时间40min 左右，普通货船平均航速在12 km/h，航行时间50min 左右。另外，受出闸船舶和引航道内不能追越等因素的影响，具体到某一闸次的船舶航行时间差异较大不同流量对船舶上行进闸影响分析，上行船舶随着下泄流量的增加，航行更加困难。

(二)水位

你三峡水库为例，根据三峡水库调度方案，每年船闸四级五级运行时间分别为 3个月和9 个月当库水位在145-148.25m时，下游水位按设计62.5-73.8m范围自由变化，三峡船闸可采取四级不补水运行方式运行 此时，下行船舶可以采取一闸室待闸，减小进闸距离，缩短闸次运行周期 在其他水位时，三峡船闸一般采取五级补水或不补水运行方式，对船舶进出闸效率影响不大。另外，在三峡坝上处于170m 以上高水位运行时，受通航限高影响，大型船舶进闸效率明显降低。

(三)风雾

大风对船舶进出船闸效率的影响。目前，通过船闸的主要船舶为普通货船集装箱船商滚船和客船。相对而言，普通货船的抗风能力较集装箱船商滚船和客船强，但在大风时，由于风力作用，加上风向和船舶进闸航向的不一致，船舶会产生剧烈晃动，甚至发生航向偏移，一方面影响船舶的操纵性能，另一方面也造成船舶驾驶人员的心理恐慌，直接导致船舶进出闸效率降低。此外，由于集装箱船和客船的迎风面更大，大风对这两种船舶的进出闸效率的影响更加突出大雾对船舶进出船闸效率的影响。大雾发生时，能见度迅速下降，船舶驾驶人员无法清楚掌握本船相对位置和周围状况，选取进出闸参照物更加困难，使船舶自身的航行安全保障降低，进出闸船舶之间的安全距离也难以保证，导致大雾发生时船舶进出闸效率降低。

结论:由于水流量水位风雾等因素对进出三峡船闸的每艘船舶都可能产生较大的影响，因此进出闸的单元越多，累计影响船闸的运行效率就越明显。

四、结论及建议

目前我国许多通航江河流上的水电站闸坝已成为航运发展的瓶颈,随着经济的发展和对内河航运需求的不断增长,采开辟通航隧道与设置船闸组合的过坝方式是解决碍航闸坝通航问题的一种切实可行的方法,但船闸灌泄水引起的水流及水面震荡波将影响到与船闸上游引航道相连接的隧道内船舶的安全航行问题,因此对船闸输水系统的布置、水力参数及隧道内水力特性的分析研究和试验工作是非常关键的,可为具体设计方案提供科学依据。

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胡宏(1991-)，男，汉族，重庆人，研究生在读，重庆交通大学，港口海岸及近海工程。