大藤峽船閘船舶滯航原因及解決方案研究

作者簡介：黃朱麗（1990—），工程師，主要從事水運工程設計、咨詢工作。

摘要：文章以大藤峽船閘為研究對象，通過對比船閘實際運營情況與相關設計參數，分析船閘滯航原因，提出相關解決方案。

關鍵詞：大藤峽船閘；滯航原因；解決方案

中圖分類號：U641.7⁺3A571954

0 引言

大藤峽工程位于珠江流域西江水系黔江干流的大藤峽出口弩灘上，壩址距離桂平市約6.6 km。該工程是珠江流域關鍵控制性水利樞紐，在粵港澳大灣區建設和珠江-西江經濟帶建設等國家戰略中具有重要地位，是建設珠江黃金水道的重要樞紐。大藤峽船閘等級為3 000噸級，于2020-04-01實現試通航。

在大藤峽船閘的設計初期，已經考慮到航道條件改善后沿江地區航運的增長，并預留了二線船閘建設的空間。然而，由于粵港澳大灣區的快速發展為西江流域帶來前所未有的發展機遇，沿江地區對航運的高需求仍超出了最初設計的要求。自大藤峽船閘試運營后，即開始滯航，且船閘上下游航道積壓船舶逐年增多，至2022年6月，船閘上下游排隊等待過閘的船舶總量已

多達1 500多艘。當前，大藤峽船閘已成為黔江航道的滯航堵點，制約了西江流域水運的發展，也嚴重影響了區域經濟發展。為了打通西江黃金水道的堵點，助力區域水運和經濟發展，全面分析大藤峽船閘滯航的原因，研究切實可行的解決方案，已迫在眉睫。

1 大藤峽船閘運營現狀分析

1.1 船閘運營時間統計分析

1.1.1 船閘運營天數統計分析

大藤峽船閘的設計年正常通航天數為335 d。通過對比船閘實際運營天數與設計值可知，2021年船閘正常通航天數已達到設計要求。2020年由于處于試運行階段，船閘實際運營天數未能達到設計值。2022年因洪水天氣較多，停航天數增加，船閘全年實際運營天數預計將略低于設計要求值。見表1。

1.1.2 船閘日通航時間統計分析

大藤峽船閘設計日通航時間為22 h。由于大藤峽壩下航道條件限制，船閘只能在白天運營。據調查，在大藤峽船閘試運營初期，日運營時間僅為11.5 h，后逐漸調整至13.5 h。自2022年5月8日起，運營時長臨時調整至18 h，每日天黑前提前將上行3閘次船舶調入引航道侯閘，以增加閘次緩解船閘下游大量船舶滯航問題。見表2。

1.1.3 船閘單次過閘時間統計分析

大藤峽船閘設計的一次過閘時間為56.8 min，按雙向過閘計算過閘時間，船閘一次過閘時間T=T₂/2=（4t₁+2t₂′+2t₃+2t₄′+4t₅）/2^［1］。根據實際調研統計數據，船舶實際一次過閘時間在78～120 min，遠超過設計時長。通過與設計值的對比分析可知，船閘運營過程中開或關閘門時間t₁、灌水或泄水時間t₃基本已達到設計要求值，造成船舶實際過閘時間大于設計值的主要原因是船舶進閘環節耗時過長。見表3。

1.2 過閘船舶流量及待閘船舶數量統計分析

1.2.1 過閘船舶流量統計分析

大藤峽船閘船舶滯航原因及解決方案研究/黃朱麗

根據大藤峽船閘過閘信息統計，2020-04-01至2020-07-31，船閘日通航時長約11 h，開閘次數為4～8次，日平均過閘次數為6.1次，每閘次通過船舶數量為8～11艘；2020-08-01至2022-05-08，船閘日通航時長約13 h，開閘次數為6～10次，日平均過閘次數為7.7次，每閘次通過船舶數量為8～10艘；2022-05-09至2022-06-30，船閘日通航時長約18 h，開閘次數為10～18次，日平均過閘次數為14.2次，每閘次通過船舶數量為6～9艘。見表4和圖1。

大藤峽船閘設計日通航時間為22 h，設計日通航次數為23.3次。船閘現階段日通航時間18 h，日平均過閘次數為14.2次，均低于設計標準。

1.2.2 待閘船舶數量統計分析

大藤峽船閘自試運營后，便開始滯航。根據大藤峽船閘船舶過閘信息統計，2020年，日上航待航船舶數量為8～379艘，日均待航數為253艘，日下航待航船舶數量為1～392艘，日均待航數為185艘；2021年，日上航待航船舶數量為0～759艘，日均待航數為456艘，日下航待航船舶數量為0～368艘，日均待航數為141艘；2022年截至6月30日，日上航待航船舶數量為227～1 131艘，日均待航數為925艘，日下航待航船舶數量為1～530艘，日均待航數為245艘。過閘船舶日均上、下航待航船舶數量整體上呈逐年上漲趨勢。見圖2。

1.3 船閘貨物通過量統計分析

根據大藤峽水利樞紐工程初步設計報告，大藤峽過閘貨運量預測以2010年大藤峽過壩貨運量750萬t為基數，貨運量年均增長率2021—2023年按15.0%計算，預測2020—2022年各年貨運量如表5所示。

根據大藤峽船閘實際過閘貨運量調查統計，2020—2022年大藤峽船閘貨物通過量如表6所示。

通過大藤峽船閘過閘貨運量預測值與實際統計值對比分析可知：

（1）2020年，僅9個月的下行貨運量達到1 062.7萬t，已基本達到設計預測下行貨運量的1 098萬t。

（2）2021年，全年實際下行貨運量達到1 709萬t，已超出設計預測的1 263萬t。

（3）2022年，前6個月下行貨運量達到1 241.5萬t，已經達到初步設計預測下行貨運量的85%。全年下行貨運量將超過設計預測值。

在目前大藤峽船閘僅能日間通航，尚未達到設計要求的通航時長22 h、通航次數23.3次的情況下，貨物水路運輸需求已超過設計預測值。加之上下游大量滯航待過閘船舶的過閘需求，大藤峽船閘亟須解決當前通過能力不足的問題。

2 大藤峽船閘船舶滯航原因分析

2.1 航道條件限制，日通航時長不足

根據大藤峽水利樞紐工程初步設計報告，船閘上、下游設計最低通航水位分別為44.00 m、20.75 m。根據2020-04-01至2022-06-30大藤峽船閘調度中心公布的大藤峽上、下游逐日水位值，大藤峽樞紐運行以來上游水位波動范圍為44.27～52.22 m，下游水位波動范圍為22.12～37.90 m。上游、下游通航水位均滿足設計最低通航水位要求。見表7。

目前，樞紐壩上紅水河航道和黔江航道已完成2 000噸級航道整治，可達到24 h通航條件。然而，樞紐壩下黔江航道尚未完成整治，水位雖滿足設計最低通航水位要求，但水深不能完全滿足設計船舶吃水要求。此外，由于夜晚航道視線差，該段航道目前尚不具備夜間行船的條件。由于該段航道條件的限制，船閘尚不能達到24 h通航的要求，日通航時長仍小于設計要求的22 h。

2.2 單次過閘耗時長，日通航次數少

根據大藤峽船閘設計要求，一次過閘時間應為56.8 min，通過實際調研統計數據可知，船舶實際一次過閘時間需要78～120 min，遠超出設計時長。在日通航時長不變的情況下，直接造成了船閘日通航次數的減少。

通過調查，造成船舶實際過閘時間大于設計值的主要原因是船舶進閘環節時間過長：（1）部分過閘船舶未能及時到靠船墩等候，開始進閘時仍有部分過閘船舶才從引航道出發；（2）部分船舶在閘室有限空間內調整難度大，影響后續船舶進閘時間。

2.3 腹地貨物水運需求超過船閘設計通過能力

目前，粵港澳大灣區正在快速推進建設，建筑材料的需求量不斷增加，西江流域的發展機遇之一就來源于此。大藤峽工程上游聚集了多個大型水泥、砂石企業，成本低、運量大、適宜遠距離運輸的水運，已成為將這些豐富的砂石材料運送到需求量巨大的下游珠三角地區最佳的運輸方式。近五年，礦石材料需求呈爆發式增長，加之砂石料開采速度快，貨物水運需求加劇，大藤峽船閘設計通過能力已無法滿足貨物水路運輸實際需求，這也是船舶滯留的最根本原因。

根據目前水運市場行情，西江航運干線上港口貨源少，貨物水路運價一再降低，大藤峽船閘上游水泥砂石企業多、貨源充足且水路運價相對較低。受水運市場影響，大量船舶涌入船閘上游港口，加劇了大藤峽船閘上、下游船舶滯航。

3 過閘保暢措施

3.1 完善船閘調度管理制度，提高船舶過閘效率

針對船閘進閘時間過長的問題，建議加強調度和管理，提高船舶過閘效率：（1）完善調度系統和機制，調度管理部門應提前通知當天過閘的船舶，督促船舶按時到達指定的靠船墩侯閘；（2）探索新的調度模式，如對預約過閘船舶進行預排檔，提前對船舶在閘室中的位置進行排布，降低船舶在閘室內調整難度，縮短船舶進閘時間。

3.2 加快航道整治，為船閘全天通航提供保障

各相關部門應加強溝通協作，保障整治工程及時完工。完成航道整治后，船閘可以實現全天24 h通航，預計日平均過閘次數可從目前的14次增加至19次，能夠在一定程度上緩解船閘上下游船舶滯航問題。

3.3 積極推進大藤峽船閘擴建工程，擴大船閘通過能力

大藤峽船閘設計之初已考慮預留了二線船閘建設的空間，但粵港澳大灣區的快速發展，其帶來的沿江地區對航運的旺盛需求仍然超出了原先設計的要求。大藤峽船閘自試運營后，船閘上、下游航道積壓船舶逐年增多，船閘通過能力缺口日漸增大。為滿足腹地水運發展需要，有效解決大藤峽一線船閘通過能力不足問題，應加快推進大藤峽二線、三線船閘建設，擴大船閘通過能力。

3.4 建設應急臨時翻壩工程，有效補充船閘當前通過能力

近年來，船閘上游來賓港水運需求呈現爆發式增長，導致大藤峽一線船閘的通過能力日益不足。同時，柳江（紅花樞紐—石龍三江口）Ⅱ航道整治工程預計于2025年完工，屆時柳州港的水路貨運需求也將進一步增大，這就要求大藤峽提高通過能力。大藤峽水利樞紐二、三線船閘施工時間約6.5年，若于2023年開工，需到2029年才能完工。應急臨時翻壩項目具有建設周期短等優勢，可以短時間解決當前大藤峽船閘通過能力不足問題，有利于緩解當前滯航壓力。2023到2025年，建議利用1～2年的時間建設應急臨時翻壩工程，作為當前大藤峽水利樞紐船閘過閘能力不足的有效補充。未來大藤峽水利樞紐二、三線船閘建成后，應急臨時翻壩工程還可作為大藤峽水利樞紐船閘通過能力不足的有效補充，為流域地區經濟發展服務。

4 結語

本文以大藤峽船閘滯航現象為例，分析了船閘滯航的原因，并提出了相關解決方案以提高船閘通過能力。然而需要指出的是，船閘通過能力無法無限擴大，也不可能無限滿足貨物水運的需求，最終會到達上限。因此在研究如何加快水運基礎設施建設，擴大船閘通過能力的同時，也應該從引導貨物分流、促進船舶標準化發展等角度思考解決船閘滯航問題的可能性，為切實解決問題提供更多的途徑。

參考文獻

［1］JTJ305-2001，船閘總體設計規范［S］.