浅析向家坝通航现状及升船机船舶类型

李新田胡学龙

摘要：本文从向家坝升船机船舶长度和宽度及向家坝升船机船舶吃水出发，分析了向家坝通航现状及升船机船舶类型，最后对向家坝升船机预期运行强度进行了思考和总结，旨在在全面分析向家坝升船机预期运行强度的基础上，保障向家坝升船机能够按照预期效果运行，继而保证整体向家坝工程的合理运转。

关键词：向家坝升船机；船舶类型；浅析

引言：向家坝升船机在向家坝工程中的应用，能够大幅度的提高船舶的通过能力，同时缓解向家坝翻坝码头的运行压力，并且可以顺利打通宜宾至云南永善县溪洛渡金沙江河段，向家坝升船机地处川滇两省咽喉地带，其通航系统设备功能最大限度的应用和发挥必将促进两地交通运力快速发展，为两省经济腾飞带来新的动能。

1向家坝升船机通航的技术条件介绍

1.1向家坝升船机船舶长度和宽度

按照《船闸总体设计规范》和《内河通航标准》，可以得出同一闸次过闸船队或船舶最大长度计算公式如下：Lk=L+Lf，其中，Lk表示的是船闸的实际应用长度，Lf指的是船闸的总长度，L表示的是同一闸次过闸船队或船舶最大长度。可以得出同一闸次过闸船队或船舶最大宽度计算公式如下：Bk=ΣBs+Bf，其中，Bk指的是船闸的实际应用宽度，ΣBs指的是同一闸次过闸船舶并列停泊于闸室的最大总宽度，Bf指的是船闸的总宽度。

按照上述计算公式，可以计算出向家坝升船机船舶长度为110米；向家坝升船机船舶宽度为11米。

1.2向家坝升船机船舶吃水

按照《内河通航标准》，可以得出航道富裕水深计算公式如下：H=T+ΔH，其中，H指的是航道的水深，T指的是船舶的吃水能力，ΔH指的是航道富裕水深。航道富裕水深按照航道等级有不同的规定值，具体如下：Ⅰ级行道富裕水深为0.4-0.5米；Ⅱ级行道富裕水深为0.3-0.4米；Ⅲ级行道富裕水深为0.3-0.4米；Ⅳ级行道富裕水深为0.2-0.3米；Ⅴ级行道富裕水深为0.3-0.4米；Ⅵ级行道富裕水深为0.2米；Ⅶ级行道富裕水深为0.2米。需要注意的是卵石和岩石质河床富裕水深值需要增加0.1-0.2米。

向家坝升船机航道可以视为卵石和岩石质河床，由此可以计算出向家坝升船机富裕水深值在0.4-0.6米之间，再加上各种运行影响因素，如承船厢误载、非恒定流水面波动等，将向家坝升船机富裕水深值定义为0.7-0.9米之间，由此可以计算出向家坝升船机船舶吃水2.0-2.5米。

2向家坝通航现状及升船机船舶类型

目前，向家坝通航船舶类型主要有特殊任务船舶（载运重点急运物资船舶、公务船、抢险救灾物资船舶、军事运输船舶）、载运危险货物船舶、商品汽车运输船舶、客运船舶、集装箱快班轮、普通干散货船六种类型。特殊任务船、客运船舶、商品汽车运输船舶属于优先通过船舶类型。

向家坝升船机现处于试通航阶段，过船类型主要其中在普通干散货船、自卸沙船、挖泥船、顶驳船等，日均过船6.25艘，随着流程的优化和夜航的开通，向家坝升船机24小时平均通过的船舶数量将有大幅的提高。积极探索总结升船机运行管理经验，优化相关运行工艺流程，进一步掌握船舶在各种通航流量级下的航行特性，努力实现船舶最快、最优、最安全调度，护航大国重器，拓展长江黄金水道，推动长江经济带发展。

3向家坝升船机基本结构和运行流程

向家坝升船机主要由上下闸和船厢构成，上、下闸是船舶进出承船厢通道，为整体式U型结构，工作门具有承挡上、下游航道水位和与船厢对接的功能，上、均布置旋转式开闭的大跨度卧倒小门，上闸首工作门运行水位370m~380m，水位变幅10m，下闸首工作门运行水位277.25m~265.8m，水位变幅11.45m。船厢为盛水钢结构，用于承载船只翻越高坝，船安装了升船机主要设备，包括驱动系统、安全机构、对接锁定机构、船厢纵向导向与顶紧装置、船厢横向导向装置、船厢门及其启闭机、防撞装置、间隙密封机构以及间隙水充泄水等。

向家坝升船机分为上向通行和下向通行两种通行方式，其工作流程一致，现以上向通行为例，分析向家坝升船机运行流程。向家坝升船机船厢运送到下游位置处，下游端间隙密封机构伸出与下闸首工作门对接，此时船厢门和下闸首工作门中间的缝隙将会被注满水，船厢门与下闸首卧倒门会被打开，航道便可以通船，船舶进入到承船厢后，船厢门与下闸首卧倒门会关闭，两者中间缝隙的水流会退出，船厢对接锁定的上、下锁定螺杆复位，与螺母柱脱开；随后驱动机启动，其运转速度将匀速上升，船厢运行至上游航道水位时停车，上、下锁定螺杆与螺母柱接触，上游间隙密封机构伸出与上闸首工作门对接，船厢水域与上游引航道水域连通。

4综合分析

通过对向家坝库区升船机运输模式与翻坝转运模式优缺点比较，翻坝转运模式在投资金额和对现有船型的适应性方面优势明显，而升船机运输模式在作业环节、安全保障和节能减排等方面优势明显。两者在运输时间和运输成本方面，可能会随着时间的推移发生较大的变化。

船型方面：近期（2020年前），由于库区满足直接过闸的标准船型不多，建议少量标准船型选择升船机运输模式，其余大量非标准船型仍通过翻坝转运系统开展货物转运；中远期（2020―2030年），库区应大力推动船型标准化建设，充分利用和发挥升船机的通航优势，使通航资源得到最优配置，同时不断优化和完善现有的翻坝转运系统。货种方面：近期，由于库区磷矿石和煤炭偏多，吨级船舶选择升船机运输模式，其他船型主要通过翻坝转运模式；中远期，库区件杂货和集装箱货物将会逐渐增多，运输此类货物的船舶建议选择升船机过坝，而载运量较大的干散货船仍选择通过翻坝转运码头开展转运。

5对策建议

5.1新建库区四川侧翻坝转运系统

为有效满足向家坝库区周边经济社会发展对水运的需求，建议尽快在四川省宜宾县凉水井岸线新建左岸翻坝转运码头，并配套建设相应的集疏运通道设施，同时优化扩建坝下的烧瓦沱码头，从而打造完整畅通的金沙江左岸四川侧翻坝转运系统，助力向家坝库区航运业发展。

5.2构建翻坝成本合理分摊机制

2017年7月向家坝升船机竣工投入使用后，三峡集团公司将不再独自承担翻坝转运成本；因此，建议地方政府、三峡集团公司、库区船舶企业、库区港口企业和库区腹地主要货主共同开展协商，力争尽快构建“三峡集团公司承担一点、船舶所有人（货主）分担一点、上级政府补贴一点”的翻坝转运成本合理分摊机制，促进库区航运可持续发展。

5.3大力推进直接过坝标准船型

向家坝升船机将于2017年7月投入使用届时直接过闸船舶船型不能超过吨级，而当前库区船舶大型化趋势十分明显。加之升船机投资资金巨大，而翻坝转运模式在成本、时间、安全等方面的优势都较升船机运输模式弱。此外，未来随着库区经济社会的发展，小型集装箱船、滚装船、客运邮轮等载重吨位较小的船型可能还会相继出现。

因此，建议库区当地政府通过政策和资金引导，鼓励库区多打造符合向家坝升船机船厢尺度的标准化船型，从而可以充分利用升船机的通航能力。向家坝升船机的强度还需要进一步提高，进而更好的缓解向家坝航道面临的交通运输压力。

参考文献：

[1]向家坝水电站混凝土大坝内高净空大跨度洞室的封顶施工方案[J].易晶萍,陈蓉强.水利水电技术.2014(04)

[2]向家坝水电站升船机工程上下交叉作业安全管控措施与成效[J].赵明华.中国安全生产科学技术.2017(S2)

[3]向家坝水电站升船机渡槽段120°全拱封拱施工[J].张继屯,马伟军.人民长江.2018(S1)