江蘇省沿江口門船閘運(yùn)行規(guī)程研究

常　致　孫俊鋒

(江蘇省交通運(yùn)輸廳航道局　南京　210004)

江蘇省沿江口門船閘運(yùn)行規(guī)程研究

常致孫俊鋒

(江蘇省交通運(yùn)輸廳航道局南京210004)

摘要針對沿江口門船閘的相關(guān)概念、運(yùn)行條件、管理要求、套閘運(yùn)行、通閘運(yùn)行和應(yīng)急管理等關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究，重點(diǎn)解決了沿江口門船閘通閘的運(yùn)行準(zhǔn)備、運(yùn)行控制、運(yùn)行流程和運(yùn)行風(fēng)險防范等問題，填補(bǔ)了沿江口門船閘運(yùn)行技術(shù)規(guī)范空白，并為地方規(guī)范性文件的修訂或標(biāo)準(zhǔn)的制定，以及口門船閘標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)提供了技術(shù)支撐和實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞口門船閘通閘標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行規(guī)程

1　江蘇沿江口門船閘概況及運(yùn)行中存在的問題

江蘇省共有44座交通管理的船閘，其中地處長三角核心地區(qū)，水網(wǎng)縱橫，通江達(dá)海，毗鄰長江下游各重要港口，水運(yùn)事業(yè)十分發(fā)達(dá)的沿江口門船閘11座，是長江下游流域水系、縱橫水網(wǎng)與長江溝通的關(guān)隘，是聯(lián)結(jié)長三角地區(qū)江河湖海水運(yùn)資源的樞紐，是實(shí)施江海和江河聯(lián)運(yùn)、貨物集散的咽喉，水運(yùn)戰(zhàn)略地位突出，對促進(jìn)長江和長三角流域經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展發(fā)揮著十分重要的作用。

沿江口門船閘受長江季節(jié)性水位變化和非正規(guī)半日潮變動(2漲2落)的影響，上、下游閘首之間存在著水位差，船閘運(yùn)行承受著雙向水頭作用和影響，船閘運(yùn)行過程見圖1。

圖1　口門船閘上、下游水位差示意圖

由圖1可見，當(dāng)漲潮時長江水位與內(nèi)河水位持平，可以開放通閘，但水流較急，所以長江潮水對沿江口門船閘安全運(yùn)行影響較大。

1.1沿江口門船閘基本現(xiàn)狀

(1) 受地域條件限制，沿江口門船閘引航道普遍較短，船舶停泊待閘條件較差，不滿足《船閘總體設(shè)計規(guī)范》關(guān)于導(dǎo)航段、調(diào)順段、停泊段、制動段和口門區(qū)的尺度規(guī)定，在流量日益增多的情況下，待閘區(qū)與停泊秩序矛盾日益突出，時常發(fā)生阻塞現(xiàn)象。

(2) 受長三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響，沿江口門船閘船舶流量大，長期超負(fù)荷運(yùn)行。沿江口門船閘地處長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)，口門船閘又是溝通長江、運(yùn)河干線及其相關(guān)水系航道網(wǎng)的咽喉，各口門船閘船舶通過量大，日基本流量在500～900艘次，船閘長期超設(shè)計能力和負(fù)荷運(yùn)行。如諫壁船閘是大型雙線船閘，設(shè)計年通過量為4 433萬t，2013年船舶通過量達(dá) 13 043萬t，諫壁船閘8年來每年的通過量均超過設(shè)計能力的2倍以上，處于長期超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。隨著我省航道整治力度的加大，新建了施橋三線、焦港、張家港、新夏港等船閘，通航條件逐步改善。

(3) 受長江江蘇段水域環(huán)境和自然條件限制，沿江錨地資源緊缺，且南北兩岸口門船閘又大多毗鄰長江重要港口，過往大小船舶通航密度較大。

(4) 受船型混雜、超限營運(yùn)等問題影響，對口門船閘通航效率和閘室設(shè)施安全構(gòu)成直接危害。

多年來，長江、京杭運(yùn)河及長三角水網(wǎng)船型標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)程度不高，非標(biāo)船舶居高不下、船型混雜，超限船舶跨航道等級行駛和過閘的問題十分突出，導(dǎo)致大小和不規(guī)范船型同閘室停泊，既增加了排檔難度，又浪費(fèi)了閘室資源、降低了套閘運(yùn)行單閘室使用效率；同時超限船舶過閘易損壞船閘設(shè)施，造成運(yùn)行隱患。

1.2沿江口門船閘運(yùn)行存在的問題及規(guī)程研究目的

(1) 由于國家和地方尚未出臺沿江口門船閘運(yùn)行安全管理的行業(yè)規(guī)范，目前，沿江口門船閘運(yùn)行管理缺乏統(tǒng)一做法，長期以來，沿江各口門船閘不斷探索實(shí)踐，積累了豐富的“通閘”運(yùn)行管理經(jīng)驗，在無法規(guī)依據(jù)和規(guī)范支撐的情況下，總結(jié)自身實(shí)踐經(jīng)驗，制定了適合本船閘“通閘”運(yùn)行的程序和規(guī)章制度，但具體做法差異性較大，缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范性，尤其通閘運(yùn)行風(fēng)險較大，且無法規(guī)依據(jù)和規(guī)范支撐。

(2) 現(xiàn)行國標(biāo)和行標(biāo)的制定忽視了沿江感潮河段潮汐資源的利用，沿江口門船閘開放“通閘”無規(guī)范支撐。《運(yùn)河通航標(biāo)準(zhǔn)》[1](JTS 180-2-2011)第4.4.2條“運(yùn)河中船閘開通閘條件應(yīng)經(jīng)過充分論證確定”和《航道工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》[2](JTJ T 204-1996)第15.3.3條“開通閘：當(dāng)船閘上下游水位差很小時，上、下閘首閘門均打開，讓船舶自由通過的運(yùn)行方式”外，其他標(biāo)準(zhǔn)對“通閘”運(yùn)行均無闡述或技術(shù)性規(guī)定。

(3) 隨著內(nèi)河水運(yùn)業(yè)的加快發(fā)展，內(nèi)河高等級航道網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)，內(nèi)河運(yùn)輸方式的改變和船舶大型化的發(fā)展趨勢，沿江口門船閘船舶通過量將進(jìn)一步增加，行業(yè)功能需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。基于沿江口門船閘長期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，為挖掘現(xiàn)有資源潛力，提高通航效率，必須對沿江口門船閘現(xiàn)行運(yùn)行方式及管理進(jìn)行診斷和研究，尤其是解決“通閘”運(yùn)行無法規(guī)依據(jù)和規(guī)范支撐的現(xiàn)狀，使沿江口門船閘充分利用長江潮汐資源和漲落潮規(guī)律，適時開放“通閘”，以增加通過能力，提高口門船閘的通航效率。因而，十分需要提高沿江口門船閘運(yùn)行效率和通航能力；亟待需要肯定沿江口門船閘“通閘”運(yùn)行方式、通航效率和社會效益；迫切需要解決沿江口門船閘開放“通閘”的法規(guī)依據(jù)或規(guī)范支撐。

2　口門船閘通閘運(yùn)行控制研究

2.1沿江口門船閘通閘運(yùn)行條件設(shè)定

沿江口門船閘地處長江感潮河段，臨江引航道受長江季節(jié)性水位和河口潮汐周期性漲落的影響，上、下游閘首水位落差和水流流向動態(tài)多變，在不同水位、季節(jié)或潮汐演變時段，船閘上、下游會出現(xiàn)零水位差或水位差較小的機(jī)會，利用上、下游平水和落差較小的時段，將上、下游閘門同時開啟，讓船舶直接通行，可大幅度提高船舶通過能力和船閘通航效率。但開放通閘時，由于水流較大，通閘運(yùn)行時比較危險，對船閘機(jī)電設(shè)備、人員配置、應(yīng)急救援、現(xiàn)場指揮等工作的要求也較高，開放通閘前要做好運(yùn)行準(zhǔn)備。

諫壁、九圩、口岸等船閘目前開放“通閘”條件為上下游閘首水位差基本控制在0.3 m左右。

根據(jù)諫壁二線船閘設(shè)計文件第5.1規(guī)定：“諫壁二線船閘承受雙向水頭作用，要求閘門能在不大于0.3 m水位差的情況下開通閘和上、下游閘門動水差0.1 m關(guān)通閘條件。船閘最大設(shè)計水頭為0.5 m，上、下游閘門均為三角門。”

依據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》[3](GB 50139-2004)第4.3.2條和《船閘總體設(shè)計規(guī)范》[4](JTJ 305-2001)第5.3.2條的規(guī)定：“～I(xiàn)V級引航道、口門區(qū)縱向水流表面最大流速限值為2 m/s”，課題組將通閘關(guān)閉條件參數(shù)設(shè)定為“閘室內(nèi)的水表流速宜控制在1.6 m/s以內(nèi)”。

根據(jù)對諫壁船閘2013全年通閘水位、流速雷達(dá)監(jiān)測記錄表統(tǒng)計分析，通閘關(guān)閉時閘室內(nèi)的水表流速基本控制在0.9～1.83 m。

為實(shí)現(xiàn)口門船閘通閘運(yùn)行的規(guī)范化管理，依照《運(yùn)河通航標(biāo)準(zhǔn)》(JTS 180-2-2011)第4.4.2條要求“船閘開通閘條件應(yīng)經(jīng)過充分論證確定”，著力從“閘門設(shè)計動水啟閉能力、上下游閘首水位差以及船舶過閘控制能力”等方面進(jìn)行研究、分析和求證，最后設(shè)定了通閘開啟條件為：“上下游閘首水位差宜掌握在0.3 m以內(nèi)”；關(guān)閉條件為：“閘室內(nèi)的水表流速宜控制在1.6 m/s以內(nèi)”。

2.2沿江口門船閘通閘運(yùn)行規(guī)程

2.2.1通閘運(yùn)行準(zhǔn)備

通閘運(yùn)行應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)，通閘負(fù)責(zé)人應(yīng)提前到達(dá)運(yùn)行現(xiàn)場，了解掌握機(jī)電設(shè)備、船舶待閘、航道水文等情況，與海事和相鄰水利部門進(jìn)行溝通，擬定通閘啟閉時間、通閘運(yùn)行計劃和調(diào)度實(shí)施方案。根據(jù)通閘運(yùn)行計劃和調(diào)度實(shí)施方案，提前對引航道停泊船舶進(jìn)行調(diào)度管理，確保上、下游引航道暢通，對機(jī)電、監(jiān)控、廣播、信號、照明、通訊等設(shè)備進(jìn)行檢查，確保狀態(tài)完好，航政艇應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場秩序維護(hù)。

2.2.2通閘運(yùn)行控制

2.2.2.1通閘開啟控制

(1) 通閘運(yùn)行計劃和調(diào)度實(shí)施方案應(yīng)根據(jù)船閘所在地的潮汐表和漲落潮規(guī)律確定，并參考當(dāng)日風(fēng)向、風(fēng)力對潮汐的影響。

(2) 通閘開啟時，船閘上下游水位差宜掌握在0.3 m內(nèi)，并且不得超過閘門設(shè)計允許承受的動水啟閉能力。等待閘室內(nèi)水流平穩(wěn)后，且流速小于1.6 m后方可調(diào)度船舶過閘。超過0.3 m開通閘時，要制定專項方案。

(3) 通閘開放的時間段，應(yīng)以船閘所在地每日漲落潮周期及潮位變化規(guī)律確定。潮位差與內(nèi)河水位差相互影響較小的船閘，可延長通閘開放時間。

2.2.2.2通閘關(guān)閉控制

(1) 關(guān)通閘時機(jī)的把握，應(yīng)根據(jù)船閘所在地的潮汐表和漲落潮規(guī)律以及閘區(qū)水域上、下游實(shí)際水流速度情況確定。

(2) 通閘關(guān)閘時的流速、流壓不得超過啟閉機(jī)和閘門所能承受的動水啟閉能力，閘室內(nèi)的水表流速宜控制在1.6 m/s以內(nèi)。

(3) 調(diào)船另一側(cè)引航道不暢時或者出現(xiàn)其他影響通閘安全時，應(yīng)該及時調(diào)整調(diào)度方案。

2.2.2.3運(yùn)行過程控制

(1) 開放通閘必須制定周密的通閘運(yùn)行計劃和調(diào)度實(shí)施方案以及維護(hù)措施。

(2) 通閘的運(yùn)行組織實(shí)行通閘負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮，相關(guān)崗位必須服從通閘負(fù)責(zé)人的指令，異常情況或環(huán)節(jié)控制建議必須經(jīng)通閘負(fù)責(zé)人同意后及時處理和實(shí)施。

(3) 通閘運(yùn)行前應(yīng)對船舶布置安全注意事項，落實(shí)相關(guān)安全措施。

(4) 通閘運(yùn)行期間，單線船閘必須嚴(yán)格執(zhí)行單向放行的調(diào)度原則，嚴(yán)禁同一線閘室上、下游同時雙向放行船舶；多線船閘在引航道秩序良好的情況下，引航道內(nèi)可以雙向通行。

(5) 通閘運(yùn)行期間，宜實(shí)施分類、分批次調(diào)度，單船與船隊、空載與重載、普貨船與危貨船之間不宜混合調(diào)度。

(6) 順流放行時，船舶應(yīng)控制適當(dāng)?shù)陌踩g距；逆流放行時，船舶應(yīng)保持良好的操縱性能。

(7) 對放行閘向的控制，航道不暢或船舶較多的一端，應(yīng)優(yōu)先放行并延長放行時間，以確保航道通暢。

(8) 正常放行過程中嚴(yán)禁啟閉閘門；遇特殊情況可及時關(guān)閉閘門。

(9) 通閘關(guān)閉前，上、下游閘口及閘室內(nèi)不得有船舶航行或停留。

2.2.2.4啟閉、轉(zhuǎn)換控制

通閘運(yùn)行時，上、下游閘、閥門的啟動和通航信號燈(旗)的轉(zhuǎn)換必須在通閘負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一指令下進(jìn)行操作。

2.3通閘風(fēng)險防范

(1) 運(yùn)行設(shè)備風(fēng)險防范。主要為機(jī)電設(shè)備因停電或突發(fā)故障、造成閘門無法關(guān)閉時的風(fēng)險，通閘運(yùn)行時備用供電系統(tǒng)應(yīng)處于應(yīng)急狀態(tài)，應(yīng)急控制及時有效。

(2) 船舶違規(guī)、失控、碰撞等風(fēng)險防范。應(yīng)加強(qiáng)宣傳，控制秩序。

(3) 危貨船風(fēng)險防范。應(yīng)單獨(dú)放行，不得與普貨船混合放行。

(4) 通閘調(diào)度、操作風(fēng)險防范。應(yīng)合理調(diào)度，保持暢通，規(guī)范操作。

(5) 水流速度風(fēng)險防范。閘室內(nèi)水表面流速應(yīng)控制在1.6 m/s內(nèi)，并密切觀察船舶的動力和舵效。

2.4船閘單位基本應(yīng)急預(yù)案

船閘單位應(yīng)根據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)和《生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》、《江蘇省交通運(yùn)輸船閘單位安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》，結(jié)合本單位實(shí)際情況和特點(diǎn)，制定綜合應(yīng)急預(yù)案和各類專項應(yīng)急預(yù)案及現(xiàn)場處置方案。

3　結(jié)語

本文對江蘇沿江口門船閘特點(diǎn)及運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行了分析，詳細(xì)論述了通閘開放條件及運(yùn)行規(guī)程，通閘運(yùn)行規(guī)程在江蘇11座沿江口門船閘的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明：船閘的通行效率明顯提高，運(yùn)行秩序明顯改善，安全管理水平明顯提升。因此，該通閘運(yùn)行規(guī)程具有積極意義和應(yīng)用前景。

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收稿日期：2015-05-19

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.04.056