趙寒寒 楊曦 杜榮 馮志濤
摘 要:2020年4月1日,《長江三峽-葛洲壩水利樞紐兩壩間航道汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn)》(JTS/T 180-5-2020)開始正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)對汛期船舶通航流量級進(jìn)行了更加精細(xì)的劃分,能夠精準(zhǔn)地編制汛期船舶過閘計(jì)劃,方便水情變化時船閘調(diào)整不符合流量級的船舶,減少作業(yè)量。推進(jìn)新標(biāo)準(zhǔn)在汛期通航管理調(diào)度中的應(yīng)用,可以保障汛期通航安全、提高通航效率。本文對比新舊標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)得出新舊標(biāo)準(zhǔn)差異,并分析新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用難點(diǎn)及前景,推動新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,對完善汛期交通組織及調(diào)度管理措施具有重要意義。
關(guān)鍵詞:新舊標(biāo)準(zhǔn)差異;最大通航流量;通航安全
中圖分類號:U641 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ?文章編號:1006—7973(2021)02-0156-03
1引言
三峽河段東起中水門,西至廟河,全長59公里,連接長江中下游水域。其中,兩壩間航道屬J級航段,每年汛期受三峽樞紐調(diào)峰影響,水文條件復(fù)雜,嚴(yán)重影響兩壩間船舶通航安全。
2020年2月25日,交通運(yùn)輸部發(fā)布《長江三峽-葛洲壩水利樞紐兩壩間航道汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn)》(JTS/T 180-5-2020)(以下簡稱新標(biāo)準(zhǔn)),于2020年4月1日開始實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步優(yōu)化了汛期通航流量檔位劃分及船舶最大可通航流量的判定,對現(xiàn)有的交通組織及調(diào)度管理提出了挑戰(zhàn)。目前汛期調(diào)度管理均依據(jù)長航局《關(guān)于試行三峽—葛洲壩兩壩間航道汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn)的通知》發(fā)布的《三峽—葛洲壩兩壩間航道汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱舊標(biāo)準(zhǔn))。了解新舊標(biāo)準(zhǔn)差異及變化,從而進(jìn)一步完善優(yōu)化現(xiàn)有調(diào)度管理措施,對于保障汛期新標(biāo)準(zhǔn)在兩壩間水域交通組織及調(diào)度中的充分應(yīng)用,提高轄區(qū)水域通航安全及通航效率具有重要意義。
2兩壩間航道汛期通航流量舊標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際應(yīng)用
2.1 兩壩間航道汛期通航情況
三峽-葛洲壩兩壩間航道,上起壩河口重件碼頭,下至葛洲壩樞紐三江航道上游王家溝,長約38公里,屬西陵峽河段。葛洲壩樞紐運(yùn)行以來,轄區(qū)內(nèi)枯水期水流流速減緩,航道條件有很大改善,但由于河段內(nèi)大部分位置橫斷面多呈“U”字型或“V”字型,中、洪水期,兩壩間及重點(diǎn)河段石牌、喜灘、水田角等處的水流流速和比降較大,流態(tài)紊亂,泡漩水密布,呈現(xiàn)出天然河段特性,對船舶航行形成不利影響。
三峽工程蓄水以后,當(dāng)三峽出庫流量低于15000m?/s時,兩壩間航道基本呈庫區(qū)航道性質(zhì),水流平穩(wěn),流態(tài)較好,無水泡、漩水等不良流態(tài)。當(dāng)出庫流量超過20000m?/s,各種不良流態(tài)逐漸顯露,河床斷面出現(xiàn)泡水、漩水等。出庫流量達(dá)30000m?/s時兩壩間水流條件急劇惡化,全水域范圍遍布泡水、漩水,局部比降增大;當(dāng)流量達(dá)35000-40000m?/s時,全河段水流條件普遍惡劣,天然河段特性充分顯露,自渣包至南津關(guān)遍布泡水漩水,喜灘-水田角形成較大局部比降,流態(tài)急劇惡劣,嚴(yán)重影響兩壩間汛期船舶通航安全。
2.2 兩壩間航道汛期通航流量舊標(biāo)準(zhǔn)主要要求
舊標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)規(guī)定了單船(含散裝危化品船舶、集裝箱船)、船隊(duì)、客船、商品車船的相應(yīng)汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn)、船閘運(yùn)行方式控制標(biāo)準(zhǔn)、船閘運(yùn)行流量及水位控制標(biāo)準(zhǔn)等。舊標(biāo)準(zhǔn)的汛期流量檔位自25000m?/s開始,以5000m?/s劃分成五個檔位。每個檔位條件下的船舶單位拖帶量不同,通航要求也不相同,并且缺乏對普通船舶船型、排水量等因素考慮。對于低功率船舶完全限制其在某檔位流量航行,比如主機(jī)功率200kw以下的單船最高通航流量上、下行均為25000m?/s;主機(jī)功率200-270kw的單船最高通航流量為上行25000m?/s,下行30000m?/s等。因此,在汛期大流量條件下壩上壩下滯留船舶較多,容易出現(xiàn)大量船舶積壓,對轄區(qū)通航安全帶來了一定的挑戰(zhàn)。
2.3 兩壩間航道汛期通航流量舊標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用分析
結(jié)合2017-2019年汛期三峽-葛洲壩水利樞紐通航情況,舊標(biāo)準(zhǔn)對保障汛期通航安全有重要作用,但舊標(biāo)準(zhǔn)在具體應(yīng)用中也有需改進(jìn)的方面:
(1)通航流量級劃分方面。舊標(biāo)準(zhǔn)自25000m?/s開始,以5000m?/s為一級共劃分為五個流量級。根據(jù)船舶在每個流量級的單位拖帶量,船舶的裝載量受到了嚴(yán)格限制,影響了汛期大流量下的船閘通過量。因此,進(jìn)一步細(xì)化流量級標(biāo)準(zhǔn)研究,在充分保證汛期通航安全的條件下提高通航效率是十分必要的。
(2)通航流量標(biāo)準(zhǔn)因素方面。舊標(biāo)準(zhǔn)僅通過船舶功率及船舶裝載量來判斷船舶通航流量標(biāo)準(zhǔn),缺乏對船舶船型,排水量等因素的考慮,對小功率船舶的判斷標(biāo)準(zhǔn)存在“一刀切”現(xiàn)象。有些小功率船舶在大流量條件下會被限制過閘,使壩上壩下出現(xiàn)大量船舶積壓的情形,影響汛期通航效率和通航安全。
(3)汛期實(shí)際應(yīng)用方面。舊標(biāo)準(zhǔn)因沒有考慮到船型等問題,在實(shí)際通航時存在部分船舶在兩壩間重點(diǎn)水域發(fā)生機(jī)器故障險情,影響了汛期通航安全。
3兩壩間航道汛期通航流量新舊標(biāo)準(zhǔn)的對比分析
3.1 兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)主要要求
3.1.1兩壩間航道汛期通航流量級劃分
汛期新通航流量標(biāo)準(zhǔn)中,兩壩間航道通航流量共分為九個流量級,詳見表1。
3.1.2兩壩間航道汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn)
(1)干散貨船、液貨船與集裝箱船汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)滿載排水量、航向、主機(jī)總功率及單位功率裝載量確定。
(2)滾裝貨船、旅游客船與客滾船汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)依據(jù)主機(jī)總功率和航向確定。
(3)載運(yùn)危險品貨物的船舶汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)依據(jù)相應(yīng)船舶類型對應(yīng)的汛期最大通航流量級降低一個流量級執(zhí)行。載運(yùn)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《危險貨物分類和品名編號》(GB6944)中第2類、3類、4類、5類、6類危險貨物的船舶,當(dāng)流量大于等于35000m?/s時,禁止在兩壩間航道航行。
(4)當(dāng)流量大于等于40000m?/s時,禁止集裝箱船夜間下行通過兩壩間航道。
(5)雜貨船汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按干散貨船的通航標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(6)多用途船汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按裝載貨種相對應(yīng)船舶類型的通航標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(7)區(qū)間客船汛期通航流量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按旅游客船通航標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(8)機(jī)駁船隊(duì)汛期通航流量不宜大于35000m?/s。
3.1.3作業(yè)計(jì)劃編排控制
根據(jù)三峽梯級調(diào)度中心提供的當(dāng)日18時至次日18時三峽出庫流量預(yù)報(bào)確定通航流量級。為應(yīng)對流量頻繁變化的不可控性,確保通航安全,避免船舶滯留,減少作業(yè)計(jì)劃調(diào)整,計(jì)劃安排采取以下優(yōu)化措施:①分時段安排符合要求的船舶;②整閘安排可能受到調(diào)峰影響的船舶,方便水情變化時整閘調(diào)整不符合流量級的船舶,待流量合適再次編制作業(yè)計(jì)劃。
其余要求與舊標(biāo)準(zhǔn)基本相同。
3.2兩壩間航道汛期通航流量新舊標(biāo)準(zhǔn)對比分析
目前三峽轄區(qū)通過的主力船型為4000-6000噸級船舶,通過新舊標(biāo)準(zhǔn)中該類船型不同流量級進(jìn)行對比,如表2所示。
由該表可知,當(dāng)滿載排水量為5000-6000噸位時,新標(biāo)準(zhǔn)的控制標(biāo)準(zhǔn)提高了,那么在相同的流量條件下,新標(biāo)準(zhǔn)下船舶的最大裝載量提高,可以進(jìn)一步提高船閘通過量。由此,通過對不同功率、不同滿載排水量船舶逐一對比,可以得出以下結(jié)論:
(1)當(dāng)船舶功率較小、通航流量較小或者船舶功率較大、通航流量較小時,新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)要求基本一致。
(2)當(dāng)船舶功率較小、通航流量較大時,新標(biāo)準(zhǔn)的控制標(biāo)準(zhǔn)基本提高了,有些小功率船舶在舊標(biāo)準(zhǔn)的大流量情況下禁止在兩壩間航行,而新標(biāo)準(zhǔn)中這些小功率的船舶可以通過兩壩,緩解了因流量受限滯留船舶的壓力,提高了汛期的貨物通過量。
(3)當(dāng)船舶功率較大、通航流量較大時,滿載排水量越大,新標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格,降低了這些大功率船舶的載貨量,降低了船閘貨物通過量。
通過兩壩間汛期通航流量新舊標(biāo)準(zhǔn)對比,不同功率的商品車滾裝船、客船的最大通航流量不變,故新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對不同功率該類船舶的控制要求與舊標(biāo)準(zhǔn)一致。
3.3 兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用分析
兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,流量等級劃分更加精細(xì),可嚴(yán)格篩選通過兩壩間的船舶,不降低控制要求。為應(yīng)對流量頻繁變化的不可控性,確保通航安全,在編制船舶過閘計(jì)劃時,要分時段安排符合要求的船舶,同一流量級盡量安排在同一閘次,便于調(diào)整計(jì)劃。
新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來提高了小功率船舶在大流量下的控制標(biāo)準(zhǔn),保障船舶航行安全,船舶通過兩壩間總體情況較好。相比舊標(biāo)準(zhǔn),滿載排水量以及功率較小的船舶在流量較大時最大裝載量提高,進(jìn)一步提高了船閘通過能力,減少船舶待閘時間。
3.4 兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用難點(diǎn)分析
3.4.1兩壩間的汛期通航流量等級劃分更加精細(xì)
新標(biāo)準(zhǔn)中汛期通航流量劃分為九個等級,每2500m3/s為一級,流量劃分更為精細(xì),在計(jì)劃編制時需嚴(yán)格控制過閘船舶的流量等級,符合特定流量級通航標(biāo)準(zhǔn),盡量整體安排,同閘安排。汛期流量變動可能較為頻繁,需隨時做好調(diào)整船舶的準(zhǔn)備。
3.4.2流量變動及船舶管理因素影響新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用
2020年汛期流量較大,通航情況復(fù)雜,加上船舶存在老舊化的情況或者船員的操作水平不高,船舶在急流灘上行時“爬不動”或者船舶下行時錯走航道等情況時有發(fā)生,影響新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用效果。
3.4.3新流量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格依托通航調(diào)度系統(tǒng)
在執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)時,需嚴(yán)格依賴調(diào)度系統(tǒng),將新標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為流量控制規(guī)則。船舶申報(bào)過閘以后,調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)其申報(bào)的具體數(shù)據(jù)計(jì)算出該船可通過轄區(qū)的最大通航流量,并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制船舶過閘計(jì)劃,故調(diào)度系統(tǒng)需時刻保持正常工作狀態(tài)。
3.4.4缺乏新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)
2020年是新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的第一年,缺乏實(shí)施經(jīng)驗(yàn),且今年汛期流量較大,三峽出庫流量在35000m?/s及以上就有37天,兩壩間水流湍急,重點(diǎn)水域水流情況復(fù)雜,對新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施效果造成了一定的影響,不足以判定新標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)用的準(zhǔn)確性,所以新標(biāo)準(zhǔn)是否比舊標(biāo)準(zhǔn)更加適用需要后面進(jìn)一步驗(yàn)證。
4兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用前景
新標(biāo)準(zhǔn)對流量標(biāo)準(zhǔn)的劃分更加精細(xì),并增加了對滿載排水量的要求,提高了對調(diào)度系統(tǒng)功能使用的要求,進(jìn)一步細(xì)化了汛期流量控制及船舶計(jì)劃安排,便于計(jì)劃的編排和調(diào)整。新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,提高了小功率船舶在大流量下的控制標(biāo)準(zhǔn),甚至有些在舊標(biāo)準(zhǔn)中大流量下被限制的船舶也能通過船閘,疏散了滯留船舶,減少了船舶待閘時間,能夠有效緩解汛期通航壓力。且新標(biāo)準(zhǔn)下的小功率船舶載貨量增加,提高了船閘通過量,能夠進(jìn)一步提高船閘通過能力。但由于2020年汛期流量較大,水情情況復(fù)雜,新標(biāo)準(zhǔn)的具體應(yīng)用細(xì)節(jié)還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
5 結(jié)論
新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,進(jìn)一步細(xì)化了流量標(biāo)準(zhǔn)劃分及船舶最大通航安全流量判定,提高了船舶的控制標(biāo)準(zhǔn),有利于保障汛期兩壩間的通航效率及通航安全。對比研究得出新舊標(biāo)準(zhǔn)差距,對于進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)及調(diào)度發(fā)航措施,盡快適配推動新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用具有重要意義。
由該表可知,當(dāng)滿載排水量為5000-6000噸位時,新標(biāo)準(zhǔn)的控制標(biāo)準(zhǔn)提高了,那么在相同的流量條件下,新標(biāo)準(zhǔn)下船舶的最大裝載量提高,可以進(jìn)一步提高船閘通過量。由此,通過對不同功率、不同滿載排水量船舶逐一對比,可以得出以下結(jié)論:
(1)當(dāng)船舶功率較小、通航流量較小或者船舶功率較大、通航流量較小時,新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)要求基本一致。
(2)當(dāng)船舶功率較小、通航流量較大時,新標(biāo)準(zhǔn)的控制標(biāo)準(zhǔn)基本提高了,有些小功率船舶在舊標(biāo)準(zhǔn)的大流量情況下禁止在兩壩間航行,而新標(biāo)準(zhǔn)中這些小功率的船舶可以通過兩壩,緩解了因流量受限滯留船舶的壓力,提高了汛期的貨物通過量。
(3)當(dāng)船舶功率較大、通航流量較大時,滿載排水量越大,新標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格,降低了這些大功率船舶的載貨量,降低了船閘貨物通過量。
通過兩壩間汛期通航流量新舊標(biāo)準(zhǔn)對比,不同功率的商品車滾裝船、客船的最大通航流量不變,故新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對不同功率該類船舶的控制要求與舊標(biāo)準(zhǔn)一致。
3.3 兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用分析
兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,流量等級劃分更加精細(xì),可嚴(yán)格篩選通過兩壩間的船舶,不降低控制要求。為應(yīng)對流量頻繁變化的不可控性,確保通航安全,在編制船舶過閘計(jì)劃時,要分時段安排符合要求的船舶,同一流量級盡量安排在同一閘次,便于調(diào)整計(jì)劃。
新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來提高了小功率船舶在大流量下的控制標(biāo)準(zhǔn),保障船舶航行安全,船舶通過兩壩間總體情況較好。相比舊標(biāo)準(zhǔn),滿載排水量以及功率較小的船舶在流量較大時最大裝載量提高,進(jìn)一步提高了船閘通過能力,減少船舶待閘時間。
3.4 兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用難點(diǎn)分析
3.4.1兩壩間的汛期通航流量等級劃分更加精細(xì)
新標(biāo)準(zhǔn)中汛期通航流量劃分為九個等級,每2500m3/s為一級,流量劃分更為精細(xì),在計(jì)劃編制時需嚴(yán)格控制過閘船舶的流量等級,符合特定流量級通航標(biāo)準(zhǔn),盡量整體安排,同閘安排。汛期流量變動可能較為頻繁,需隨時做好調(diào)整船舶的準(zhǔn)備。
3.4.2流量變動及船舶管理因素影響新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用
今年汛期流量較大,通航情況復(fù)雜,加上船舶存在老舊化的情況或者船員的操作水平不高,船舶在急流灘上行時“爬不動”或者船舶下行時錯走航道等情況時有發(fā)生,影響新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用效果。
3.4.3新流量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格依托通航調(diào)度系統(tǒng)
在執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)時,需嚴(yán)格依賴調(diào)度系統(tǒng),將新標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為流量控制規(guī)則。船舶申報(bào)過閘以后,調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)其申報(bào)的具體數(shù)據(jù)計(jì)算出該船可通過轄區(qū)的最大通航流量,并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制船舶過閘計(jì)劃,故調(diào)度系統(tǒng)需時刻保持正常工作狀態(tài)。
3.4.4缺乏新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)
今年是新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的第一年,缺乏實(shí)施經(jīng)驗(yàn),且今年汛期流量較大,三峽出庫流量在35000m?/s及以上就有37天,兩壩間水流湍急,重點(diǎn)水域水流情況復(fù)雜,對新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施效果造成了一定的影響,不足以判定新標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)用的準(zhǔn)確性,所以新標(biāo)準(zhǔn)是否比舊標(biāo)準(zhǔn)更加適用需要后面進(jìn)一步驗(yàn)證。
4兩壩間航道汛期通航流量新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用前景
新標(biāo)準(zhǔn)對流量標(biāo)準(zhǔn)的劃分更加精細(xì),并增加了對滿載排水量的要求,提高了對調(diào)度系統(tǒng)功能使用的要求,進(jìn)一步細(xì)化了汛期流量控制及船舶計(jì)劃安排,便于計(jì)劃的編排和調(diào)整。新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,提高了小功率船舶在大流量下的控制標(biāo)準(zhǔn),甚至有些在舊標(biāo)準(zhǔn)中大流量下被限制的船舶也能通過船閘,疏散了滯留船舶,減少了船舶待閘時間,能夠有效緩解汛期通航壓力。且新標(biāo)準(zhǔn)下的小功率船舶載貨量增加,提高了船閘通過量,能夠進(jìn)一步提高船閘通過能力。但由于今年汛期流量較大,水情情況復(fù)雜,新標(biāo)準(zhǔn)的具體應(yīng)用細(xì)節(jié)還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
5 結(jié)論
新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,進(jìn)一步細(xì)化了流量標(biāo)準(zhǔn)劃分及船舶最大通航安全流量判定,提高了船舶的控制標(biāo)準(zhǔn),有利于保障汛期兩壩間的通航效率及通航安全,對比研究得新舊標(biāo)準(zhǔn)差距,對于進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)及調(diào)度發(fā)航措施,盡快適配推動新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用具有重要意義。