?！≈隆O俊鋒

(江蘇省交通運輸廳航道局　南京　210004)

江蘇省沿江口門船閘運行規(guī)程研究

常致孫俊鋒

(江蘇省交通運輸廳航道局南京210004)

摘要針對沿江口門船閘的相關概念、運行條件、管理要求、套閘運行、通閘運行和應急管理等關鍵問題進行了研究，重點解決了沿江口門船閘通閘的運行準備、運行控制、運行流程和運行風險防范等問題，填補了沿江口門船閘運行技術規(guī)范空白，并為地方規(guī)范性文件的修訂或標準的制定，以及口門船閘標準化建設提供了技術支撐和實踐基礎。

關鍵詞口門船閘通閘標準運行規(guī)程

1　江蘇沿江口門船閘概況及運行中存在的問題

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，通江達海，毗鄰長江下游各重要港口，水運事業(yè)十分發(fā)達的沿江口門船閘11座，是長江下游流域水系、縱橫水網(wǎng)與長江溝通的關隘，是聯(lián)結長三角地區(qū)江河湖海水運資源的樞紐，是實施江海和江河聯(lián)運、貨物集散的咽喉，水運戰(zhàn)略地位突出，對促進長江和長三角流域經(jīng)濟和社會發(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，船閘運行承受著雙向水頭作用和影響，船閘運行過程見圖1。

圖1　口門船閘上、下游水位差示意圖

由圖1可見，當漲潮時長江水位與內河水位持平，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《船閘總體設計規(guī)范》關于導航段、調順段、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)濟快速發(fā)展的影響，沿江口門船閘船舶流量大，長期超負荷運行。沿江口門船閘地處長三角經(jīng)濟區(qū)，口門船閘又是溝通長江、運河干線及其相關水系航道網(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，船閘長期超設計能力和負荷運行。如諫壁船閘是大型雙線船閘，設計年通過量為4 433萬t，2013年船舶通過量達 13 043萬t，諫壁船閘8年來每年的通過量均超過設計能力的2倍以上，處于長期超負荷運行狀態(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、超限營運等問題影響，對口門船閘通航效率和閘室設施安全構成直接危害。

多年來，長江、京杭運河及長三角水網(wǎng)船型標準化推進程度不高，非標船舶居高不下、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，又浪費了閘室資源、降低了套閘運行單閘室使用效率；同時超限船舶過閘易損壞船閘設施，造成運行隱患。

1.2沿江口門船閘運行存在的問題及規(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行安全管理的行業(yè)規(guī)范，目前，沿江口門船閘運行管理缺乏統(tǒng)一做法，長期以來，沿江各口門船閘不斷探索實踐，積累了豐富的“通閘”運行管理經(jīng)驗，在無法規(guī)依據(jù)和規(guī)范支撐的情況下，總結自身實踐經(jīng)驗，制定了適合本船閘“通閘”運行的程序和規(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，尤其通閘運行風險較大，且無法規(guī)依據(jù)和規(guī)范支撐。

(2) 現(xiàn)行國標和行標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。《運河通航標準》[1](JTS 180-2-2011)第4.4.2條“運河中船閘開通閘條件應經(jīng)過充分論證確定”和《航道工程基本術語標準》[2](JTJ T 204-1996)第15.3.3條“開通閘：當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行方式”外，其他標準對“通閘”運行均無闡述或技術性規(guī)定。

(3) 隨著內河水運業(yè)的加快發(fā)展，內河高等級航道網(wǎng)的規(guī)劃和建設，內河運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一步增加，行業(yè)功能需求將進一步擴大。基于沿江口門船閘長期處于超負荷運行狀態(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)行運行方式及管理進行診斷和研究，尤其是解決“通閘”運行無法規(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行效率和通航能力；亟待需要肯定沿江口門船閘“通閘”運行方式、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　口門船閘通閘運行控制研究

2.1沿江口門船閘通閘運行條件設定

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，通閘運行時比較危險，對船閘機電設備、人員配置、應急救援、現(xiàn)場指揮等工作的要求也較高，開放通閘前要做好運行準備。

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關通閘條件。船閘最大設計水頭為0.5 m，上、下游閘門均為三角門。”

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

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

為實現(xiàn)口門船閘通閘運行的規(guī)范化管理，依照《運河通航標準》(JTS 180-2-2011)第4.4.2條要求“船閘開通閘條件應經(jīng)過充分論證確定”，著力從“閘門設計動水啟閉能力、上下游閘首水位差以及船舶過閘控制能力”等方面進行研究、分析和求證，最后設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”；關閉條件為：“閘室內的水表流速宜控制在1.6 m/s以內”。

2.2沿江口門船閘通閘運行規(guī)程

2.2.1通閘運行準備

通閘運行應指定專人負責，通閘負責人應提前到達運行現(xiàn)場，了解掌握機電設備、船舶待閘、航道水文等情況，與海事和相鄰水利部門進行溝通，擬定通閘啟閉時間、通閘運行計劃和調度實施方案。根據(jù)通閘運行計劃和調度實施方案，提前對引航道停泊船舶進行調度管理，確保上、下游引航道暢通，對機電、監(jiān)控、廣播、信號、照明、通訊等設備進行檢查，確保狀態(tài)完好，航政艇應進行現(xiàn)場秩序維護。

2.2.2通閘運行控制

2.2.2.1通閘開啟控制

(1) 通閘運行計劃和調度實施方案應根據(jù)船閘所在地的潮汐表和漲落潮規(guī)律確定，并參考當日風向、風力對潮汐的影響。

(2) 通閘開啟時，船閘上下游水位差宜掌握在0.3 m內，并且不得超過閘門設計允許承受的動水啟閉能力。等待閘室內水流平穩(wěn)后，且流速小于1.6 m后方可調度船舶過閘。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通閘關閉控制

(1) 關通閘時機的把握，應根據(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、下游實際水流速度情況確定。

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

(3) 調船另一側引航道不暢時或者出現(xiàn)其他影響通閘安全時，應該及時調整調度方案。

2.2.2.3運行過程控制

(1) 開放通閘必須制定周密的通閘運行計劃和調度實施方案以及維護措施。

(2) 通閘的運行組織實行通閘負責人統(tǒng)一指揮，相關崗位必須服從通閘負責人的指令，異常情況或環(huán)節(jié)控制建議必須經(jīng)通閘負責人同意后及時處理和實施。

(3) 通閘運行前應對船舶布置安全注意事項，落實相關安全措施。

(4) 通閘運行期間，單線船閘必須嚴格執(zhí)行單向放行的調度原則，嚴禁同一線閘室上、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，引航道內可以雙向通行。

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

(6) 順流放行時，船舶應控制適當?shù)陌踩g距；逆流放行時，船舶應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) 正常放行過程中嚴禁啟閉閘門；遇特殊情況可及時關閉閘門。

(9) 通閘關閉前，上、下游閘口及閘室內不得有船舶航行或停留。

2.2.2.4啟閉、轉換控制

通閘運行時，上、下游閘、閥門的啟動和通航信號燈(旗)的轉換必須在通閘負責人的統(tǒng)一指令下進行操作。

2.3通閘風險防范

(1) 運行設備風險防范。主要為機電設備因停電或突發(fā)故障、造成閘門無法關閉時的風險，通閘運行時備用供電系統(tǒng)應處于應急狀態(tài)，應急控制及時有效。

(2) 船舶違規(guī)、失控、碰撞等風險防范。應加強宣傳，控制秩序。

(3) 危貨船風險防范。應單獨放行，不得與普貨船混合放行。

(4) 通閘調度、操作風險防范。應合理調度，保持暢通，規(guī)范操作。

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

2.4船閘單位基本應急預案

船閘單位應根據(jù)有關法律、法規(guī)和《生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)事故應急預案編制導則》、《江蘇省交通運輸船閘單位安全生產(chǎn)標準化規(guī)范》，結合本單位實際情況和特點，制定綜合應急預案和各類專項應急預案及現(xiàn)場處置方案。

3　結語

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

參考文獻

[1]JTS 180-2-2011運河通航標準[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]JTJ T 204-1996航道工程基本術語標準[S]. 北京：人民交通出版社，1996.

[3]GB 50139-2004內河通航標準[S].北京：標準出版社，2004.

[4]JTJ 305-2001船閘總體設計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2001.

收稿日期：2015-05-19

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.04.056