三峡船闸迎向同步换向流程初探

阮荣斌，朱志刚

摘 要：本文在现有三峡船闸换向的基礎上，提出一种新的船闸迎向同步换向的方案，分析迎向同步换向的过闸流程，并提出过闸中可能存在的问题，同时提出了一些建议;为换向期间提高船闸运行效率提供了参考方案。

关键词：三峡船闸;迎向;流程;换向

中图分类号：U698            文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2019）12-0051-02

1 背景

近年来，长江航运发展势头强劲，客货运量持续增长，在推动沿江地区经济发展中的作用日益凸显，作为长江干线主要节点的三峡船闸已成为长江航运发展的瓶颈，枢纽通过能力不足已成为三峡通航现阶段的主要矛盾，对长江黄金水道功能发挥、长江经济带发展产生影响。2017 年起坝区水域待闸船舶积压450 艘以上，经常出现上、下游船流分布不均衡的现象，三峡船闸需实行换向运行，调节船流使其分布均衡。

目前，三峡船闸换向操作用时150分钟左右，约为1.5闸次的时间，一定程度上影响船舶过闸效率。据统计，2018年1月至11月三峡船闸南、北线次数为42次。因南线计划性大修，北线单线运行，共换向运行20次。坝上、下船流分布不均衡，三峡南线船闸共换向运行20次;北线船闸共换向运行4次。按换向用时150分钟计算，共用时6600分钟，110小时。现研究在利用换向操作时间来进行双向同步过闸，提高运行效率。

2 目前三峡船闸换向运行方式

三峡通航水域船舶过坝需求不均，船舶流量失衡，船闸运行供需不平衡，通航管理部门一般采用船闸换向运行的方式，以缓解船闸运行压力，调节船舶流向不均，使得三峡南北两线船闸均衡运转，最大限度地发挥船闸的通过能力。

换向运行时，需要在五级船闸中的上行（或下行）船队全部离开船闸后，下行（或上行）船队才能进入闸室，船舶进入闸室后的操作程序与正常操作程序相同。以南线下行换上行为例，当换向前（下行）最后一个闸次的船舶进闸后，不再进下行船舶，首级人字门再次开终时刻记为换向开始时刻。下行最后一闸船出闸后，上行船舶开始进闸时刻记为换向完毕时刻。换向期间船闸平均停航时间约为150分钟。

3 船闸迎向同步换向方案

同步换向就是在三峡船闸换向操作时采用上、下游船舶纵向单排同步迎向过闸的换向方式（下文均简称同步换向），即上行船舶和下行船舶同时过闸，从而达到提高通航效率的目的。

同步换向过闸期间，上、下行船舶均为单侧停靠、移泊、进、出闸。以南线下行换上行为例：下行最后三个闸次船为纵向单排分别在导航墙、靠船墩待闸，安排上行船舶在南线下游靠船墩待闸。此时一、三、五闸室有船，当五闸室船舶出闸后，上行船舶进闸，一闸室船舶移往二闸室、三闸室船舶移往四闸室，直至下行船舶全部出闸，同步换向结束。因此在整个同步换向方案中其中关键点之一就是船舶进出闸室组织方式。

4 迎向同步换向过闸流程分析

4.1运行工艺

三峡船闸为双线五级船闸，一般实行南线下行、北线上行的过闸方式。同步换向时采用三峡船闸正常连续过闸工艺，不改变目前正常的运行工艺，船队过闸采用连续过闸方式运行。为了便于研究，以南线五级运行下行换上行为例，其它情况与之相似。

下行连续运行工艺：当先行船队A自第二闸室进入第三闸室时，后续船队B可由上游进入第一闸室;当先行船队A自第四闸室进入第五闸室时，后续船队B可由第二闸至进入第三闸室，第三批船队C可由上游驶进第一闸室。与正常运行不同的是在得到换向指令后，过闸的组织安排中，不能再次满闸安排下行船舶，要考虑到同时的上行船舶，为其预留空间充足的空间，因此需要控制下行船舶数量。

4.2过闸流程分析

同步换向时船舶过闸时采用连续过闸方式，以南线五级下行换上行为例进一步对整个过闸船舶运行流程进行分析，根据运行情况可以将整个换向运行控制过程分解为五个阶段，并根据这个五个阶段绘制相关的示意图并进行分析。

4.2.1过闸流程说明

（1）过闸流程中黑色表示下行船舶，绿色表示下行船舶的航行路径;蓝色表示上行船舶，红色表示下行船舶的航行路径;红色虚线为了闸室中心线，用于区分两侧船舶航线。

（2）示意图中船舶以三峡标准船型为例，一个闸室内最大容船量为4艘，南侧和中南侧两侧各停靠2艘。

（3）示意流程图开始以满闸下行到五闸室为起始时间，满闸上行到五闸室为终止时间。

（4）该过闸流程分析采用5级不补水连续过闸方式，不考虑其他特殊情况。

4.2.2过闸阶段分析

初始阶段：当运行方得到换向指令后，过闸的组织将减少下行船舶数量，为上行船闸预留闸室空间，同时下行船舶从导航墙出发贴南侧闸墙停靠，为上行船舶预留中南侧空间，这一阶段要求控制下行船舶数量和控制船舶停靠位置。运行详见下图1。

图1  初始阶段

第二阶段：当最后一闸的满闸下行船队到五闸室，准备出六闸首时，上行船舶在靠船墩出等待上行，待五闸室内的船舶全部出闸完毕后，上行船舶开始进闸。这一阶段要求一方面进闸数量与下行同步换向期的船舶数量满足闸室安全容船空间;另一方面要求下行船舶出闸后向远离靠船墩方向行驶，且待五闸室内船队全部出闸完后，上行船舶方可进闸。运行详见下图2。

图2  第二阶段

第三阶段：当同步换向期的下行船舶与上行船舶在闸室内迎向会船时，可一侧船舶先行，待先行船舶停稳系缆可靠后，另一侧的船舶开始移泊;若两侧船舶同时相向而行，需要考虑船舶移泊速度以及水流影响等。这一阶段要求船方控制行船速度，行船时要求相互加强沟通，同时也需要进一步的实船实验。