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        基于安全考慮的三峽—葛洲壩水域調(diào)度計(jì)劃編制規(guī)則研究

        2022-11-08 21:25:04趙寒寒馮志濤胡麗穎長(zhǎng)江三峽通航管理局
        珠江水運(yùn) 2022年2期
        關(guān)鍵詞:船舶

        趙寒寒 馮志濤 胡麗穎 長(zhǎng)江三峽通航管理局

        1.引言

        三峽河段東起中水門,西至廟河,全場(chǎng)59公里,連接長(zhǎng)江中下游水域,作為長(zhǎng)江黃金水道的咽喉部位,被三峽、葛洲壩兩座大型水利樞紐分割成三段不同特性的航道,通航環(huán)境復(fù)雜多變。其中,兩壩間航道狹窄曲折,受三峽電站調(diào)峰和葛洲壩電站反調(diào)節(jié)的影響呈現(xiàn) J 級(jí)航道的特點(diǎn),每年汛期受三峽樞紐調(diào)峰影響,水文條件復(fù)雜。當(dāng)三峽大壩下泄流量達(dá)到 25000m/s 以上時(shí),兩壩間航道仍具有天然河道特性,比降大,水流湍急,流態(tài)紊亂,泡漩橫流叢生,尤以水田角、喜灘、大沙壩、石牌、偏腦等典型灘段為甚,船舶航行十分困難,嚴(yán)重影響兩壩間船舶通航安全。除此以外,其政治關(guān)聯(lián)性較高,三峽通航作為長(zhǎng)江航運(yùn)的重要組成部分,事關(guān)國(guó)家戰(zhàn)略安全、物流通道暢通和沿江百姓民生,具有政治敏感度高、安全風(fēng)險(xiǎn)度高、民生關(guān)聯(lián)度高、社會(huì)關(guān)注度高等特點(diǎn)。為提升長(zhǎng)江黃金水道功能,相關(guān)管理部門出臺(tái)了一系列管理辦法,對(duì)兩壩樞紐船舶調(diào)度做出了規(guī)定,因此保障三峽通航安全始終是三峽通航管理的第一要?jiǎng)?wù)。

        2.調(diào)度計(jì)劃編制安全的影響因素

        根據(jù)長(zhǎng)航局發(fā)布的《三峽—葛洲壩水利樞紐通航調(diào)度規(guī)程》,船舶過(guò)壩調(diào)度原則為:安全第一、兼顧效率;重點(diǎn)優(yōu)先,分類控制;先到先過(guò)、合理分流。三峽通航安全敏感、矛盾風(fēng)險(xiǎn)高度集中,第一要?jiǎng)?wù)是保障船舶安全過(guò)壩、百姓安全出行,滿足船方和社會(huì)對(duì)三峽通航的安全需求。

        影響船舶過(guò)閘安全的因素有很多,在編制調(diào)度計(jì)劃時(shí),要在考慮通航安全的前提下進(jìn)行編制。

        2.1 轄區(qū)通航環(huán)境

        兩壩間水文條件復(fù)雜,三峽工程蓄水以后,當(dāng)三峽出庫(kù)流量低于15000m3/s時(shí),兩壩間航道基本呈庫(kù)區(qū)航道性質(zhì),水流平穩(wěn),流態(tài)較好,無(wú)水泡、漩水等不良流態(tài)。當(dāng)出庫(kù)流量超過(guò)20000m3/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(kù)流量達(dá)30000m3/s時(shí)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)35000~40000m3/s時(shí),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。

        在枯水期,當(dāng)廟咀水位低于40.8米,通過(guò)三江航道的船舶受吃水限制影響較大,計(jì)劃編制時(shí)需對(duì)通過(guò)三江航道的船舶進(jìn)行動(dòng)態(tài)吃水控制。依據(jù)《葛洲壩三江下引航道枯水期船舶吃水控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表》,需要對(duì)不同時(shí)段進(jìn)出三江航道的船舶進(jìn)行嚴(yán)格管控,若大吃水船舶在不適應(yīng)水位的時(shí)段進(jìn)入三江航道,極易發(fā)生擱淺事故。

        2.2 調(diào)度計(jì)劃編制合理性

        保證船舶過(guò)閘安全的前提便是調(diào)度計(jì)劃編排是否合理。汛期因通航流量影響,需充分考慮船舶可通過(guò)流量是否符合要求;枯水期則充分考慮進(jìn)入三江船舶是否符合吃水管控要求;通過(guò)兩壩船閘的計(jì)劃需要合理銜接,以保證船舶航行安全;保證危險(xiǎn)品船舶安排時(shí)間合理,兩壩銜接順暢;船舶分流要考慮船閘通過(guò)能力及兩壩間錨泊容量等。在編制調(diào)度計(jì)劃時(shí),需要充分考慮船舶錨泊、過(guò)閘、停靠等問(wèn)題,確保船舶過(guò)閘的安全性。

        2.3 易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶安排

        易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶因其特殊的理化性質(zhì),存在很大的安全隱患,其過(guò)壩安排一定要遵守相應(yīng)規(guī)則,船舶發(fā)航、??慷加邢鄳?yīng)的規(guī)定。易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶過(guò)閘時(shí)要全程監(jiān)視船舶航行動(dòng)態(tài),因夜間視線不清晰,一般不會(huì)安排該類船舶在夜間通過(guò)兩壩。同時(shí),易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶不能與普通貨船安排在同一閘室,需專閘通過(guò),其中,一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶過(guò)閘需要海事部門全程跟蹤維護(hù)。

        3.基于安全考慮的調(diào)度計(jì)劃編制規(guī)則研究

        3.1 船舶過(guò)壩安排須符合國(guó)家、行業(yè)有關(guān)安全管理規(guī)范的要求

        三峽通航作為長(zhǎng)江航運(yùn)的重要組成部分,事關(guān)國(guó)家戰(zhàn)略安全、物流通道暢通和沿江百姓民生,船舶選擇和組合、船舶通過(guò)通航設(shè)施安排、船舶過(guò)壩時(shí)間安排等,均應(yīng)遵循《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》《三峽—葛洲壩樞紐河段通航管理辦法》《三峽船閘通航調(diào)度技術(shù)規(guī)程》《三峽—葛洲壩水利樞紐通航調(diào)度規(guī)程》等有關(guān)規(guī)定的要求。

        3.2 特殊時(shí)段通航管控規(guī)則

        3.2.1 汛期計(jì)劃編制管控規(guī)則

        汛期受航道條件影響,兩壩間情況復(fù)雜多變,此時(shí),為保證船舶安全通過(guò)轄區(qū),計(jì)劃編制需要考慮諸多因素,比如:

        (1)汛期過(guò)壩船舶的安排須符合《長(zhǎng)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)》的要求,綜合考慮船舶滿載排水量、航向、主機(jī)總功率、單位功率裝載量等因素,將滿足通航流量級(jí)中等級(jí)較低的船舶盡量安排流量平穩(wěn)的時(shí)段集中通過(guò)兩壩間。

        汛期大流量下,兩壩間水流條件惡劣,當(dāng)流量超過(guò)25000m/s時(shí)兩壩間航段會(huì)呈現(xiàn)天然航段特性,各種不良流態(tài)在兩壩間不同水域逐漸顯露出來(lái),如水田角、喜灘、大沙壩、老虎洞等。若流量變動(dòng)較大,船舶在兩壩間航行條件更加惡劣,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。通航流量等級(jí)較低的船舶航行性能及操縱性相對(duì)較差,根據(jù)《長(zhǎng)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)》的規(guī)定,將性能較差的船舶安排在流量較大的時(shí)間段,易在兩壩間水田角等流態(tài)惡劣水域發(fā)生“爬不動(dòng)”現(xiàn)象,影響船舶航行安全。如2020年汛期僅在水田角水域發(fā)生動(dòng)力不足的險(xiǎn)情就有14起。為減少汛期大流量下險(xiǎn)情事故發(fā)生,在編制計(jì)劃時(shí),從安全源頭把控一般會(huì)將流量等級(jí)較低的船舶安排在流量相對(duì)平穩(wěn)的時(shí)間段。

        (2)汛期大流量下,同一閘次安排多艘船舶進(jìn)入兩壩間時(shí),宜選用航速相當(dāng)?shù)拇敖M合,以避免在兩壩間因隊(duì)列過(guò)長(zhǎng)或船舶追越帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

        在汛期大流量情況下,安排在同一閘室的船舶會(huì)選擇性能相近的船舶,若船舶性能相差較大,船舶操縱性不同會(huì)造成船舶航速的不同,船舶進(jìn)入兩壩間后就會(huì)逐漸拉開距離或進(jìn)行超越等。若上行船舶前兩艘已進(jìn)入石牌彎道上行,但后幾艘在石牌水域隊(duì)列較長(zhǎng),此時(shí)有下行船舶正在蓮沱水域下行,那么后續(xù)船舶將在石牌水域等讓下行船,上行隊(duì)列距離更大,可能會(huì)對(duì)北線船閘運(yùn)行造成影響,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

        (3)汛期大流量下,同一閘次安排多艘船舶進(jìn)入兩壩間時(shí),宜選用通航流量級(jí)相同的船舶組合,調(diào)峰期間進(jìn)入兩壩間河段的,宜在控制標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提升一檔安排船舶。

        汛期大流量情況下,同等流量級(jí)的船舶盡量整體安排,同閘安排,若碰上電站調(diào)峰影響,需要調(diào)整作業(yè)計(jì)劃時(shí),整閘作出調(diào)整,不需要調(diào)整時(shí),則作為安全監(jiān)視的重點(diǎn),全程加強(qiáng)跟蹤監(jiān)視。另外,考慮到調(diào)峰時(shí)間的不穩(wěn)定性及船舶航行狀態(tài)的不可控性,一般會(huì)在控制標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提升一檔安排船舶,并且電站調(diào)峰時(shí),時(shí)間窗口不能全部都用,一定要預(yù)留一定余量,防止出現(xiàn)調(diào)峰時(shí)間提前或者船閘運(yùn)行延誤等情況,影響船舶航行安全。

        3.2.2 枯水期計(jì)劃編制管控規(guī)則

        枯水期通過(guò)葛洲壩三江的船舶要符合下引航道及船閘吃水控制標(biāo)準(zhǔn),高水位時(shí)段且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),按照葛洲壩三江引航道船舶動(dòng)態(tài)吃水控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,可適當(dāng)利用電站調(diào)峰的窗口時(shí)機(jī)集中安排吃水較大的船舶通過(guò)三江。

        一般情況下,三峽船閘下隔流堤至葛洲壩維護(hù)水深4.5米;葛洲壩樞紐大江航道維護(hù)水深4.5米;葛洲壩樞紐三江航道維護(hù)水深4.0米。特殊時(shí)期,航道維護(hù)水深標(biāo)準(zhǔn)如有變動(dòng),以航道部門公告為準(zhǔn)。根據(jù)長(zhǎng)航局《關(guān)于對(duì)通過(guò)葛洲壩三江下引航道船舶試行動(dòng)態(tài)吃水控制的批復(fù)》(長(zhǎng)航道明電[2017]161號(hào))精神,對(duì)三江實(shí)行動(dòng)態(tài)吃水控制,按照三峽局通航安全處每周對(duì)外公布的吃水控制標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

        在掌握未來(lái)24小時(shí)廟咀水位變化情況后,計(jì)劃員依照《葛洲壩三江下引航道枯水期船舶吃水控制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表》,確定未來(lái)24小時(shí)動(dòng)態(tài)吃水控制標(biāo)準(zhǔn),合理編制船舶過(guò)閘計(jì)劃。在編制計(jì)劃時(shí),利用電站調(diào)峰后水位上漲時(shí)期合理編排吃水較大船舶通過(guò)兩壩,減少兩壩待閘壓力,同時(shí)要考慮到水位變化相對(duì)于電站調(diào)峰的滯后效應(yīng)、船舶進(jìn)出三江下引航道的航行時(shí)間以及相應(yīng)水位的起止時(shí)間,適當(dāng)留足安全余量。

        3.2.3 特殊時(shí)期通航管控規(guī)則

        國(guó)家重大會(huì)議、慶典活動(dòng)等特殊時(shí)期有維穩(wěn)、安保等特殊管控要求的,按照有關(guān)管控要求執(zhí)行。

        比如在國(guó)慶期間,根據(jù)要求不安排易燃易爆危險(xiǎn)品船舶過(guò)壩。

        伍家崗大橋水域施工期間,只允許單向航行或者禁航時(shí),根據(jù)要求合理控制船舶過(guò)閘時(shí)間及管控要求等,保證船舶航行安全。

        3.3 載運(yùn)危險(xiǎn)貨物船舶管控規(guī)則

        一是,載運(yùn)危險(xiǎn)貨物船舶不安排與客船同一閘室通過(guò)。因?yàn)槲kU(xiǎn)貨物理化性質(zhì),若載運(yùn)危險(xiǎn)貨物船舶發(fā)生爆炸、燃燒、毒氣泄漏等,同一閘室內(nèi)客船首當(dāng)其沖,生命安全無(wú)法保障,易發(fā)生重特大事故。所以根據(jù)規(guī)定,載運(yùn)危險(xiǎn)貨物船舶不安排與客船同一閘室通過(guò)。

        二是,載運(yùn)危險(xiǎn)貨物船舶不安排通過(guò)升船機(jī)。升船機(jī)船廂內(nèi)沒有安置消防設(shè)施,消防人員也無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)跟隨船廂保障船舶安全,若危險(xiǎn)品船舶可以過(guò)廂,發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)無(wú)法保障船舶及船廂的安全,故載運(yùn)危險(xiǎn)貨物的船舶不能通過(guò)升船機(jī)。

        三是,載運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶專閘通過(guò),三峽南北線船閘不得同時(shí)安排有載運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶閘次;載運(yùn)二級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶集中通過(guò)。

        載運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶與載運(yùn)二級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶的貨物性質(zhì)可能相沖,消防設(shè)施性能也大不相同,若其中一艘船舶發(fā)生燃燒、爆炸等,同一閘室內(nèi)其他船舶貨物能與之發(fā)生反應(yīng),會(huì)造成后續(xù)船舶連鎖反應(yīng)。所以載運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶專閘通過(guò)。載運(yùn)二級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶可以直接過(guò)閘,不需要消防及公安部門的專閘維護(hù),可集中通過(guò)。并且因?yàn)檩d運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶過(guò)閘時(shí)需要消防、公安等部門對(duì)閘區(qū)水域?qū)嵤┓忾]管理和過(guò)閘維護(hù),若南北線船閘同時(shí)安排有載運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶閘次,消防及公安部門無(wú)法進(jìn)行維護(hù)。此外,若一個(gè)閘室內(nèi)船舶發(fā)生燃爆炸等事故,可能引起另一線船閘的并發(fā)事故等。

        四是,一般情況下,載運(yùn)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶安排從二號(hào)船閘通過(guò),白天連續(xù)通過(guò)兩壩。

        葛洲壩二號(hào)船閘有專門的消防設(shè)備,而一、三號(hào)船閘均未安裝相應(yīng)的消防設(shè)施。且兩壩間沒有可供載運(yùn)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶??康腻^地,可應(yīng)急停泊的錨位不能長(zhǎng)時(shí)間??枯d運(yùn)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶,否則會(huì)影響轄區(qū)通航安全,所以一般情況下,載運(yùn)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶安排從二號(hào)船閘通過(guò),白天連續(xù)通過(guò)兩壩。

        特殊情況下,如二號(hào)閘停航檢修期間,根據(jù)上級(jí)批示,與消防、公安及海事部門協(xié)商之后,可以在一號(hào)閘通過(guò)載運(yùn)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶。

        五是,理化性質(zhì)不沖突、救助滅火方式相同或相近的載運(yùn)非易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶盡量集中安排,在兩壩間錨地不滿足待閘的情況下盡量安排連續(xù)通過(guò)兩壩。

        因?yàn)檩d運(yùn)非易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶船舶可以和普通貨船一起過(guò)閘,一般情況下,安排計(jì)劃時(shí)不會(huì)將理化性質(zhì)沖突的船舶安排在同一閘次過(guò)閘,否則易增大船舶過(guò)閘風(fēng)險(xiǎn)。如一級(jí)非易燃易爆船舶不能和二級(jí)非易燃易爆船舶同一閘次過(guò)閘。且樂(lè)天溪下錨地有可供載運(yùn)非易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶??康牟次?,但考慮錨地待閘船舶數(shù)量,若不滿足載運(yùn)非易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶??恳螅摯梢灾苯油ㄟ^(guò)兩壩。

        六是,一般情況下,國(guó)家法定節(jié)假日中,元旦、春節(jié)、清明、五一、國(guó)慶當(dāng)天,不安排載運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶過(guò)壩。

        為了保證節(jié)假日期間運(yùn)行安全,一般情況下,節(jié)假日當(dāng)天,不會(huì)安排載運(yùn)一級(jí)易燃易爆危險(xiǎn)貨物船舶過(guò)壩。

        七是,三峽出庫(kù)流量達(dá)到35000m/s,危險(xiǎn)品船舶不通過(guò)兩壩間。根據(jù)《長(zhǎng)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)》中的規(guī)定,“載運(yùn)危險(xiǎn)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(duì)應(yīng)的汛期最大通航流量級(jí)降低一個(gè)流量級(jí)執(zhí)行。載運(yùn)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)貨物分類和品名編號(hào)》(GB6944)中第2類、3類、4類、5類、6類危險(xiǎn)貨物的船舶,當(dāng)流量大于等于35000m/s時(shí),禁止在兩壩間航道航行。”

        除此以外,調(diào)度計(jì)劃編制還有許多需要考慮的其他方面,在這里不一一贅述。

        4.總結(jié)分析

        在平時(shí)的調(diào)度計(jì)劃編制工作中,確保船舶過(guò)壩安全是我們考慮的第一要素,以往在編制調(diào)度計(jì)劃時(shí)一般都是要通過(guò)以往經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)文件規(guī)定,并沒有一套相應(yīng)的規(guī)范性文件,通過(guò)本規(guī)則的研究,以后在編制調(diào)度計(jì)劃時(shí)可以依據(jù)安全規(guī)則參考應(yīng)用,在相應(yīng)的水位流量條件下,充分考慮三峽-葛洲壩兩樞紐設(shè)施安全,編制科學(xué)合理的調(diào)度計(jì)劃,確保船舶可以安全通過(guò)轄區(qū)。

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