齊俊麟

摘 要：有關(guān)設(shè)計單位和科研院校組織開展了三峽樞紐水運新通道建設(shè)和葛洲壩樞紐船閘擴能的前期研究，本文對三峽升船機建設(shè)運行及三峽水運新通道建設(shè)研究進行了分析，并提出了建議。

關(guān)鍵詞：三峽工程；航運技術(shù)；三峽水運新通道

中圖分類號：U642 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）09-0006-02

三峽工程蓄水運用以來，其防洪、發(fā)電、航運等綜合效益巨大。2011年后，三峽船閘單向年通過量均超過設(shè)計通過量，至2016年船閘年通過量已達1.3億噸，船閘單向年通過量已達7千萬噸，過閘船舶平均待閘時間超過40小時，船閘通過能力和過閘需求間的矛盾日益突出。

2014年9月，國務(wù)院出臺《關(guān)于依托黃金水道推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展的指導(dǎo)意見》，要求打造暢通、高效、平安、綠色的黃金水道，明確提出要加快三峽樞紐水運新通道和葛洲壩樞紐水運配套工程前期研究工作。有關(guān)設(shè)計單位和科研院校組織開展了三峽樞紐水運新通道建設(shè)和葛洲壩樞紐船閘擴能的前期研究，在此基礎(chǔ)上，有必要對有關(guān)航運技術(shù)問題深入調(diào)研，為下一步工作提供技術(shù)支撐和決策咨詢。

1 前期研究進展

1.1 三峽過壩運量需求

預(yù)計2020年總計是16314萬噸、2030年是22576萬噸、2050年是11863萬噸。

1.2 三峽水運新通道可選方案

三峽水運新通道三條線路方案技術(shù)上均可行，有待進一步優(yōu)化論證，有關(guān)各方初步研究后對線路一方案比較認可。

1.3 葛洲壩水運新通道可選方案

通過研究，葛洲壩水運新通道提出了左右岸線路方案，左右岸線路方案技術(shù)上均可行，有待進一步優(yōu)化比選論證。

1.4 船閘平面尺度

擬定閘室平面尺度長度控制在280m～400m之間，平面尺度寬度控制在34m～40m之間，具體規(guī)模須進一步論證。按照現(xiàn)行三峽船閘吃水控制標準，門檻最小水深為設(shè)計船舶最大吃水的1.27倍測算，新建船閘門檻最小水深暫采用7.0m。

1.5 關(guān)于設(shè)計代表船型問題

依據(jù)2015年11月交通運輸部辦公廳《關(guān)于報送三峽樞紐水運新通道設(shè)計代表船型初步研究成果的函》的相關(guān)數(shù)據(jù)，新通道設(shè)計代表船型的最大船舶寬為25m，船舶吃水5.5m，對江海直達船和萬噸船隊等船型須進一步研究。

在三峽水運新通道路線選擇、船閘門檻水深、施工對通航的影響等方面相關(guān)各方存在不同的觀點。因此，有必要對有關(guān)航運技術(shù)問題進一步調(diào)研，為下一步工作提供技術(shù)支撐和決策咨詢。按照交通運輸部專家委員會的總體工作安排，對涉及航運技術(shù)問題進行了專題調(diào)研 。

2 相關(guān)問題的研究與分析

2.1 關(guān)于三峽、葛洲壩水運新通道建設(shè)迫切性問題

①國家正在實施加快長江內(nèi)河水運發(fā)展戰(zhàn)略對三峽通過能力提出了更高的要求。②綜合交通體系建設(shè)對三峽船閘通過能力提出了更高的要求。③水運的比較優(yōu)勢不可替代 。④三峽船閘停航檢修將使通過能力矛盾更加突出 。

綜上，長江沿江經(jīng)濟仍在快速增長，過閘需求保持持續(xù)增長態(tài)勢，三峽船閘停航檢修將進一步加劇通航能力不足的矛盾，必須加快三峽水運新通道建設(shè)研究工作進度。

2.2 關(guān)于三峽、葛洲壩水運新通道線路問題

2.2.1 三峽水運新通道三種線路方案綜合對比

綜上，三個方案在技術(shù)上均可行，可進一步優(yōu)化論證。

2.2.2 葛洲壩水運新通道三種線路方案綜合對比

左、右岸方案在技術(shù)上都是可行的，需要進一步比較優(yōu)化。

2.3 關(guān)于葛洲壩新通道方案問題

2.3.1 左案方案對三江下引航道通航組織影響

①三江航道通航條件進一步惡化。②航道不適應(yīng)通航組織的需要。③該方案實施將受制于中華鱘核心保護區(qū) 。

2.3.2 左右岸方案初步比選

左岸方案在三江航道上布置三座大型船閘，航道維護寬度至少需要滿足三線通航要求。此外，還需要在三江航道內(nèi)增設(shè)應(yīng)急停泊區(qū)，三江既有航道航寬明顯不足，兩岸護坡甚至三江大橋和新建成的至喜大橋均有可能拆除，拆遷及征地移民量大，難以得到宜昌市政府的支持。

相比左岸方案，右岸方案更利于施工期及建成后的通航管理，為過閘運量留有富余，但也存在土石方開挖量大，需要進一步研究新通道出口對中華鱘活動的影響，拆除至喜大橋右岸引橋等設(shè)施等問題，工程投資相對較大。

2.4 關(guān)于兩壩間通航配套設(shè)施問題

三峽、葛洲壩水運新通道通航配套設(shè)施應(yīng)充分考慮兩壩樞紐擴能船閘運行管理的需要，利用三峽河段現(xiàn)有配套設(shè)施，對壩區(qū)航道的航標、信號標進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補充，適當(dāng)擴充壩上和壩下游錨地，并相應(yīng)增加航道維護基地、維護設(shè)施及安全監(jiān)管設(shè)施，兩壩間航段船舶航線交叉水域較多，不宜新增錨地設(shè)施。

2.5 關(guān)于新通道門檻水深問題

根據(jù)《內(nèi)河通航標準》和《船閘總體設(shè)計規(guī)范》要求，船閘門檻最小水深應(yīng)不小于設(shè)計代表船舶或船隊滿載時最大吃水的1.6倍。

門檻水深取大一些，可為未來船舶大型化發(fā)展留有一定富余，同時還可以減少船舶進出閘阻力，降低輸水系統(tǒng)的設(shè)計難度，從而提高船閘的通過能力。因此，建議新通道船閘的設(shè)計門檻水深統(tǒng)一取8.0m。

2.6 關(guān)于新通道船舶過閘運行組織方式問題

在船舶大型化的趨勢下，2011年提前19年三峽船閘達到1億噸的設(shè)計通過能力，這其中的每線每天閘次數(shù)達不到設(shè)計水平年的22閘次數(shù)，分析原因主要是單船自航依次進閘的30min，遠大于船隊一次進閘的10.8min。

船舶牽引進出閘技術(shù)在通航建筑物已有應(yīng)用（如巴拿馬船閘），尤其是國內(nèi)大型船塢采用船舶牽引技術(shù)已非常成熟。如果將單船在船閘上下游引航道、導(dǎo)航墻段進行編組成隊，采用牽引方式實現(xiàn)船隊快速進出閘，將有可能將每線每天運行閘次數(shù)由目前的15～16閘次提高至設(shè)計提出的22閘次，從而切實提高船閘的通過能力。endprint

2.6.1 實施整體牽引進出閘的優(yōu)點

從通航安全角度分析，采取前后牽引進出閘，可以規(guī)范船舶進出船閘方式，保障通航建筑物運行安全。從運行效率角度分析，如實行整體牽引方式進閘，可縮短船舶進閘時間、提高船閘運行效率。從綠色環(huán)保角度分析，以2015年通過三峽、葛洲壩船閘15～16閘次和船舶總功率4278.5萬kw為依據(jù)進行測算，如果船舶在牽引過閘過程中關(guān)閉主機，測算兩壩船閘全年約可減少柴油14148多t燃燒的污染物排放量。

2.6.2 實現(xiàn)整體牽引進出閘的設(shè)想

① 大型船塢牽引方式② 牽引系統(tǒng)工作原理③ 船舶過閘牽引系統(tǒng)布置

2.7 通航隧洞的可行性

鑒于目前地下工程建設(shè)技術(shù)已取得長足進步并日益成熟，結(jié)合新通道地質(zhì)條件好、通航線路直線段較長且船閘為單向運行的工程特點，可考慮對部分航段采用通航隧洞式方案。

在船閘上采用引航道與通航隧洞直接相連接的設(shè)置方式在國內(nèi)外尚無先例。通過對貴州構(gòu)皮灘升船機現(xiàn)場調(diào)研，目前已建成335m長通航隧洞，可以為下一步通航隧洞的深入設(shè)計提供參考依據(jù)。

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié)論

①盡快建設(shè)三峽、葛洲壩水運新通道。以適應(yīng)推進長江經(jīng)濟帶和“一帶一路”國家發(fā)展戰(zhàn)略的需要，水運的比較優(yōu)勢不可替代，過閘需求仍持續(xù)增長，三峽船閘停航檢修工期延長將使通過能力不足問題更加突出。②三峽水運新通道線路三種方案基本可行，建議采取線路一方案。線路一所處地勢低，總體線路較順直，能夠滿足5級船閘的直線段布置要求；線路一采用明挖方案，施工難度較低。③葛洲壩水運新通道的選線和布置，左、右岸方案在技術(shù)上都是可行的，需要進一步比較優(yōu)化。從利于通航管理和過閘運量留有富余等方面考慮，我們推薦右岸方案。④三峽水運新通道建設(shè)統(tǒng)一考慮配套設(shè)施建設(shè)。應(yīng)考慮在原有通航配套工程基礎(chǔ)上對航運配套設(shè)施適當(dāng)補充和調(diào)整。⑤門檻水深要為未來船舶大型化發(fā)展留有一定富裕，應(yīng)該按照設(shè)計規(guī)范和標準設(shè)計門檻水深，不能照搬三峽船閘現(xiàn)有的1.27倍參數(shù)，建議新通道船閘的設(shè)計門檻水深統(tǒng)一取8.0m。⑥在船閘上采用引航道與通航隧洞直接相連接的設(shè)置方式技術(shù)上是可行的。⑦可考慮新通道船舶進出閘實行牽引方式，在導(dǎo)航墻布置牽引裝置引導(dǎo)船舶進出船閘，在導(dǎo)航墻對船舶實施捆綁成組后，由機械牽引船舶進閘、移泊和出閘。

3.2 建議

①新建三峽、葛洲壩水運新通道應(yīng)充分考慮航運發(fā)展的需求，交通部門應(yīng)參與水運新通道的設(shè)計和建設(shè)。②三峽水運新通道下游引航道與現(xiàn)有三峽船閘和升船機航道共用一個口門區(qū)，對口門區(qū)布置、通航輔助設(shè)施及運行調(diào)度等方面進一步開展研究。③葛洲壩水運新通道左、右岸方案都作為比選方案，下階段開展深入研究。④需要從配套錨地功能定位、分類和布局、船舶錨泊方式、配套錨地建設(shè)選址等方面開展研究。⑤借鑒牽引方式在大型船塢應(yīng)用情況，進一步研究船舶牽引進出閘組織方式，對船舶成組及整體牽引過閘技術(shù)、船舶相應(yīng)系靠船體規(guī)范、牽引設(shè)備在船閘水工結(jié)構(gòu)具體布置等方面開展可行性研究。

（作者系長江三峽通航管理局副局長）endprint