三峡升船机在发挥三峡枢纽通航效益中的作用分析

□ 余金燕

长江是我国最大的河流，干流全长6 300多公里，流域总面积180万平方公里。长江也是世界上通航里程最长的河流，长江水系通航总里程7万余公里，占全国内河通航里程的70%，年运量占全国内河运量的80%，是我国经济发展的东西主轴线，历来是沟通国内东、中、西部三大地区的运输动脉。长江已成为世界上最繁忙、运量最大的通航河流，并作为流域综合运输体系的主骨架，对发挥“黄金水道”作用，实施长江经济带发展战略起着十分重要的作用。

三峡水利枢纽是集防洪、发电、航运、生态补水等社会效益于一体的综合治理和开发利用长江的关键性骨干水利枢纽工程。三峡水利枢纽的建设极大地改善了长江中上游的通航条件，为长江航运的快速发展创造了条件，三峡船闸、葛洲坝船闸及三峡升船机的有效运行，更是使三峡－葛洲坝水利枢纽成为沟通大西南与华中、华东地区的水运枢纽。

一、三峡升船机概况

三峡升船机是三峡水利枢纽的永久通航设施之一，位于三峡大坝左岸，主要由上游引航道、上闸首、船厢室段、下闸首和下游引航道等部分组成，从上游口门至下游口门升船机线路全长约6 000米，如图1所示。三峡升船机的主要作用是为客货轮和特种船舶提供快速过坝通道，并与双线五级船闸联合运行，加大枢纽的航运通过能力和保障枢纽航运的质量。三峡升船机于2014年完成无水调试，并于2016年9月18日投入试运行。

图1 三峡水利枢纽通航建筑物总体布置图

三峡升船机是目前世界上最大的升船机，船厢长280米、宽34米、高10米。船厢内有效水域尺寸为120×18×3.5米（长×宽×水深），总重（含水体）15 500吨，允许误载水深为±0.1米，最大提升高度为113.0米，最小提升高度为71.2米。

升船机设计代表船型为：单船（客货轮设计排水量3 000吨）84.5×17.2×2.65米（长×宽×吃水）；船队（货驳单船设计载货量1 500吨）109.4×14×2.78米；船舶排水量≤3 000吨。

根据2018年10月1日开始实施的《三峡－葛洲坝水利枢纽通航调度规程》，三峡升船机通航运用条件：船厢内船舶集泊的最大平面尺度为长110米、宽17.2米；通航净空高度为18米；通过三峡升船机船舶的最大吃水控制为2.7米；通过升船机的船舶应符合升船机通航技术要求；运行最大风力为6级（对应风速10.8米/秒）；最大通航流量为三峡入库流量56 700立方米/秒和三峡出库流量45 000立方米/秒。

二、三峡升船机在发挥三峡枢纽整体通航效益中的作用

2016年9月18日，三峡升船机投入试运行。试通航3年多来，船舶通过安全有序，设备设施运行平稳，对三峡枢纽通过能力的提升起到了积极的作用。

1.快速通道作用

按照设计及功能定位，三峡升船机是船舶通过三峡水利枢纽的快速通道。根据实船数据统计，目前船舶通过升船机过坝时间为70分钟左右，而船舶通过三峡船闸约需4小时，因此大大缩短了船舶过坝时间，特别是能够为救灾、军用等特殊任务船舶提供绿色通道。

同时，三峡和葛洲坝水利枢纽在船舶过坝交通组织中是匹配运行，而三峡升船机船厢与葛洲坝三号船闸闸室尺度相近，其在船舶过坝计划安排上也是匹配运行。2019年船舶过坝待闸时间显示，在枯水期通过三峡升船机、葛洲坝三号船闸过坝的船舶平均待闸时间比通过三峡船闸、葛洲坝一、二号船闸过坝的船舶更短，平均节省近3/5的待闸时间。因而，三峡升船机的快速通道作用提高了三峡枢纽的综合通过能力。

2.对小吨位船舶和空船的疏散作用

三峡水库蓄水后，川江航道条件得到较大程度的改善。为推进川江及三峡库区船型标准化工作，进一步发挥三峡枢纽的航运效益，交通运输部相继颁布实施了《川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列 2004》《川江及三峡库区运输船舶标准船型主尺度系列2010》及《长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列2012》。2012船型标准规定了干散货船、液货船（包括化学品船、油船）、驳船、集装箱船、滚装货船、运输船舶等标准船型，基本囊括了三峡及葛洲坝枢纽通过船舶的船型尺度。见表1所列。

表1 2012年长江干线过闸标准船型主尺度系列

分析2019年三峡枢纽通过船舶，其船型尺度、船舶满载吃水分布情况见表2、表3、表4所列。

表2 过坝船舶船长分布

表3 过坝船舶船宽分布

表4 过坝船舶满载吃水分布

由此可见，目前三峡枢纽通过船舶船长主要在70～110米之间，船长超过100米的船舶已占过坝船舶的1/3；船宽主要在14～17.3米之间，船宽超过16.3米的船舶已近过坝船舶的27%；船舶满载吃水主要在3.5米及以上，其中，满载吃水小于3.5米的一般为客船、商品车滚装船、公务船、工程船等，满载吃水大于3.5米的一般为散货船、杂货船，随着过坝船舶的日益大型化，满载吃水4.5米以上的船舶已经超过1/3。且目前过坝船舶载重吨位在3 000吨以上近70%。

根据三峡升船机通过要求，其最大集泊尺度为110×17.2米，通过船舶排水量不超过3 000吨，最大吃水控制为2.7米。因而，目前过坝船舶仅小吃水、小吨位船舶或空船（空载或载重较小的货船，其吃水和排水量不超过升船机通航要求）能够通过升船机过坝。而升船机的快速通道作用，加快了小吃水、小吨位船舶和空船的过坝航次周转速度，也促进了三峡船闸通过效率的提高。

3.对三峡船闸通过效率提高的促进作用

升船机参与分流后，因船型组合发生变化，三峡船闸闸室面积利用率、货船一次过闸平均吨位、闸次平均载货量等相关指标发生变化。

（1）提高三峡船闸闸室面积利用率。升船机参与分流前后三峡船闸闸室面积利用率统计见表5所列。

表5 三峡船闸闸室面积利用率情况%

由表5可知，2017年与2016年相比，三峡北线船闸闸室面积利用率提高了3.62%，三峡南线船闸面积利用率提高了2.98%；2018年与2017年相比，三峡北线船闸面积利用率提高了4.27%、三峡南线船闸面积利用率提高了3.18%。由此可见，升船机参与分流后，三峡船闸闸室面积利用率逐年提高。

（2）提高货船一次过闸平均吨位。2016—2018年三峡船闸每闸通过船舶艘次无明显变化。升船机参与分流后，2017年三峡船闸货船一次过闸平均吨位增加约1 414吨，增长率为18%。2018年客船过坝实行新原则，三峡船闸货船一次过闸平均吨位再次提升，增长率为4.18%。升船机对客船、小吨位船舶及空船的分流作用，促进了三峡船闸货船一次过闸平均吨位大幅提高。

（3）提高闸次平均载货量。升船机参与分流后，三峡船闸通过小吃水船舶和空船的比重下降，三峡船闸闸次平均载货量增加。在三峡船闸每闸通过船舶艘次无明显变化的情况下，2017年三峡船闸闸次平均载货量增加约为1 612吨，增长率为14.88%；2018年三峡船闸闸次平均载货量同比增加1 447吨，增长率为11.63%。

三、三峡升船机通过效益提升展望

2018年5月10日，交通运输部发布了《三峡升船机通航船舶船型技术要求（试行）》，从2018年6月1日起正式实施。考虑到三峡升船机的功能定位，新建通过三峡升船机的运输船舶类型为客船、滚装货船和集装箱船等。

2019年10月24日，上海安盛汽车船务有限公司所经营的安吉210滚装汽车运输船通过三峡升船机。该船是按照《三峡升船机通航船舶船型技术要求（试行）》打造的国内第一艘三峡升船机标准船型船舶。同时，长江干线主要商品车运输企业民生轮船股份有限公司、长航武汉汽车物流有限公司、上海安盛汽车船务有限公司等企业已有多艘标准升船机船型商品车运输船在建。

由于三峡升船机的功能定位及三峡枢纽的快速通道作用，符合升船机通航要求的客船、滚装货船、集装箱船等，其通过升船机过坝时间明显优于通过三峡船闸过坝。船舶运输周转期是影响航运成本的重要因素，从经济性考虑，满足技术要求的船型将是未来通过升船机船舶的发展方向，三峡船闸通过效率也将得到进一步提升。