ＤＯＩ:１０.３９６３/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７１￣７９５３.２０１９.０３.０３９
第４８卷 第３期船海工程Ｖｏｌ.４８ Ｎｏ.３
２０１９年６月ＳＨＩＰ＆ＯＣＥＡＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪｕｎ.２０１９
三峡—葛洲坝船闸通过能力分析及扩能工程对策
齐俊麟
(长江三峡通航管理局ꎬ湖北宜昌４４３００２)
摘 要:分析船闸运行工作原理及船闸通过能力的主要指标ꎬ测算单级船闸在不同运行模式和船舶过闸组织方式下的通过能力ꎬ结合运行实际ꎬ探讨单级船闸与连续多级船闸在单向运行时通过能力最大的实现方法ꎬ为三峡枢纽水运新通道和葛洲坝枢纽航运扩能工程建设提供支持ꎮ
关键词:船闸ꎻ通过能力ꎻ闸次间隔时间ꎻ运行模式
中图分类号:Ｕ６４１ 文献标志码:Ａ 文章编号:１６７１￣７９５３(２０１９)０３￣０１６９￣０６
三峡船闸闸室平面有效尺寸为２８０ｍ×３４ｍ
(长×宽ꎬ下同)ꎬ每闸次通过４艘船舶ꎮ上游导航墙采用浮式导航墙ꎬ布置在第１闸首上游引航道左、右两侧ꎬ全长２５０ｍꎬ南线上游导航墙尾端设置浮式趸船一艘ꎮ下游导航墙布置在第６闸首下游引航道左、右两侧ꎬ全长１９６ｍꎬ北线下游导航墙尾端新增５个间距２４ｍ的圆形靠船墩ꎬ总靠泊长度３２０ｍꎮ上下游导航墙及其增设设施可供一个闸室的船舶靠泊ꎬ船闸一般实施单向运行ꎬ船舶采用同步移泊方式从导航墙处进出船闸ꎮ闸[１]ꎬ在布置上采取两线三闸总格局ꎮ两线分居枢纽两侧的大江和三江ꎬ葛洲坝一号船闸坐落于大江航道ꎬ葛洲坝二、三号船闸位于葛洲坝三江３４ｍꎬ每次可通过约４艘船舶ꎮ一号船闸上游引航道左侧为长１０００ｍ的防淤堤ꎬ下游引航道左侧为３９０ｍ长的导航隔流墙ꎬ右侧为大江冲沙闸下游４３０ｍ长的混凝土护坡ꎻ二号船闸轴线与坝轴线斜变ꎬ交角为８１.５°ꎬ由桥墩段ꎬ上、下闸首ꎬ闸室ꎬ上、下游导航墙ꎬ上、下游靠船墩等建筑物组成ꎮ上、下游导墙长度分别为１９３ｍ和２４０ｍꎬ上、下游靠船墩段各长２００ｍꎮ三号船闸闸室有效尺寸１２０ｍ×１８ｍꎬ每次可通过约１或２艘小型船舶ꎻ三号船闸轴线与坝轴线正交ꎬ由桥墩段ꎬ
收稿日期:２０１９－０３－０５修回日期:２０１９－０５－０６
第一作者:齐俊麟(１９６４—)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ教授级高级工
程师
研究方向:航道工程
上、下闸首ꎬ闸室ꎬ上、下游导航墙ꎬ上、下游靠船墩和下游导水墩等建筑物组成ꎻ上游主导墙长７０ｍꎬ下游主导墙长１３５ｍꎻ上、下游靠船墩和下游导水墩布置长度均为１００ｍꎮ目前ꎬ三峡—葛洲坝枢纽通过能力不足[２]ꎬ为兴建三峡枢纽和水运新通道以及葛洲坝枢纽航运扩能工程[３]ꎬ分析葛洲坝枢纽船闸不同运行方式下的通过能力ꎮ
１ 船闸通过能力衡量指标
过量为
Ｐ＝(ｎ－ｎ０)ＮＧα/β
葛洲坝工程的通航建筑物为典型单级船
根据«船闸总体设计规范»[４]ꎬ年单向过闸通
(１)
式中:Ｐ为过闸货运量ꎬｔꎻｎ为日均过闸次数ꎬ次/
航道ꎮ葛洲坝一、二号闸室有效尺寸为２８０ｍ×
ｄꎻｎ０为非运客、货船舶过闸次数ꎬ次/ｄꎻＮ为通航载系数ꎬβ为运量不均匀系数ꎮ
其他参数固定的前提下ꎬ将日运行闸次数ｎ作为衡量船闸通过能力的一个直接指标ꎮ三峡及葛洲坝船闸设计日运行时间为２２ｈ[５]ꎬ实际运行中没有开展停航保养或检修的情况下ꎬ每天工作时间为２４ｈꎬ测算通过能力时将停航的时间从通航天数中予以扣除ꎮ船闸的日运行闸次数ｎ＝２４×６０/闸次运行间隔时间ꎬ显示出日运行闸次数与
天数ꎬｄꎻＧ为一次过闸平均吨位ꎬｔ/闸ꎻα为船舶装
闸次运行间隔时间成反比ꎬ缩短闸次运行间隔时１.１ 三峡船闸指标状况间可以有效提高船闸通过能力ꎮ
三峡南北两线船闸采取单向连续过闸的运行方式ꎬ一线上行ꎬ一线下行ꎮ在不同水位条件下ꎬ三峡船闸采取四级或五级运行方式ꎬ五级运行时ꎬ船舶从导航墙采用成组同步移泊方式[６]进出闸ꎬ闸次间隔时间与四级运行时基本一致ꎬ闸次运行
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间隔时间约９０ｍｉｎꎬ运行１６闸次ꎬ见表１ꎮ
表１ 三峡船闸设计指标与实际情况对比ｍｉｎ初步设计参数工作内容进闸时间第一闸室泄水移泊时间时间
实际运行参数工作内容
时间
差异
一个船队出闸时间ꎬｍｉｎꎻｔ５为船舶、船队进闸或出２.１.２ 双向过闸闸间隔时间ꎬｍｉｎꎮ
双向运行条件下ꎬ船舶双向过闸ꎬ单级船闸每
１０.８进闸时间１２.０第一闸室泄水８.９移泊时间３０.０１９.２１２.０２０.０１１.１关第一闸首人字门４.０关第一闸首人字门４.０开第二闸首人字门４.０开第二闸首人字门４.０关第二闸首人字门４.０关第二闸首人字门４.０运行１个来回ꎬ则可通过２个有载闸次的船舶ꎮ闸次间隔时间为一次过闸时间的一半ꎮ
Ｔ２＝４ｔ１＋２ｔ′２＋２ｔ３＋２ｔ′４＋４ｔ５
(３)
式中:Ｔ２为上、下行各一次的双向过闸时间ꎬｍｉｎꎻｔ′２为双向第一个船队进闸时间ꎬｍｉｎꎻｔ′４为双向第一闸室充水１２.０第一闸室充水１２.０开第一闸首人字门４.０开第一闸首人字门４.０
闸次间隔时间５９.７闸次间隔时间９０.０３０.３日均运行闸次１.＝２２２ ×６０葛洲坝船闸匹配运行通过能力状况
/５９.７
２２.１
日均运行闸次＝２４×６０/９０
１６.０
６.１
目前ꎬ三峡—葛洲坝枢纽水域两坝间供物流周转的码头数量极少ꎬ统计数据显示ꎬ２０１８年葛洲坝枢纽共通过４８４２５艘次船舶ꎬ其中４５２０２艘次为连续通过三峡大坝和葛洲坝枢纽的船舶ꎬ仅通过葛洲坝一坝的船舶数量仅为３２２３艘次ꎬ仅占总过闸量的６.６６％ꎮ船舶９成以上有通过三峡大坝和葛洲坝两坝的需求ꎬ自三峡船闸运行以来ꎬ长江三峡通航管理机构对过坝船舶实施统一调度ꎬ两坝通航建筑物匹配运行ꎬ三峡两线船闸和葛洲坝三座船闸的通过能力基本一致ꎮ
２ 葛洲坝船闸通过能力指标测算
葛洲坝船闸一、二号船闸平面尺度与三峡船
闸相当
[７]
载系数和运量不均匀系数在优化后可实现与三峡ꎬ通航天数、一次过闸平均吨位、船舶装
船闸一致ꎮ
２.１ 指标的计算方法«闸次间隔时间的计算方法
船闸总体设计规范ꎬ按照实际情况分析»中提出一次过闸时间
ꎬ闸次间隔时２.间计算方法如下１.１ 单向运行ꎮ
单向运行条件下ꎬ船舶单向过闸ꎬ单级船闸每
运行１个来回ꎬ则通过１个有载闸次的船舶ꎮ闸次运行间隔时间(Ｔ)即一次过闸时间ꎮ
Ｔ＝Ｔ:Ｔ１＝４ｔ１＋ｔ２＋２ｔ３＋ｔ４＋２ｔ式中５
(２)
关门时间１为单向一次过闸时间ꎬｍｉｎꎻｔꎬｍｉｎꎻｔ１为开门或ｍｉｎꎻｔ２为单向第一个船队进闸时间ꎬ
３为闸室灌水或泄水时间ꎬｍｉｎꎻｔ０
４为单向第１７第一个船舶队出闸时间ꎬｍｉｎꎮ
Ｔ＝
Ｔ２
＝２ｔ１＋ｔ′２＋ｔ３＋ｔ′４＋２ｔ５ ｔ、ｔ２
(４)
１３主要与船闸设备运行状况及船闸运行方式相关ꎬ合称为设备总时间(含闸室灌水或泄水时间ꎬ下同)ꎬ一般变化不大ꎬ可视为一个常数ꎻｔ结地点２、ｔ４、ｔ′２、、速度控制ｔ′４、ｔ５的取值与船舶(队)选择的进闸集、进闸及移泊时的船队数量相关ꎬ合称为船舶总时间ꎮ闸次间隔时间为
Ｔ＝Ｔ式中ｍｉｎꎮ
:Ｔｅ＋Ｔｓ
(５)
ｅ为设备总时间ꎬｍｉｎꎻＴｓ为船舶总时间ꎬ２.２ 设备总时间(Ｔｅ)
通过对式(２)、式(４)指标相比较ꎬ单向每运行一个有载闸次ꎬ设备设施需要增加一个“倒空闸”设备运行环节和一个闸次的水量消耗ꎬ即双向运行每一有载闸次ꎬ可以将设备总时间缩短到单向运行的一半ꎮ据此初步判断葛洲坝船闸采用双向运行的通过能力将高于单向运行ꎮ根据«船闸总体设计规范»条文说明“单向通过能力系指客、货运量多的方向的通过能力”ꎬ单级船闸的设计通过能力ꎬ一般按照双向运行进行核算ꎮ
近年来ꎬ三峡通航管理部门通过采取多种措施改善船闸运行条件ꎬ使得人字门启闭时间、输水时间总体达到设计水平ꎮ单向运行时每一闸次其设备总时间约为４０ｍｉｎꎬ双向运行约２０ｍｉｎꎮ设备总时间有所缩短ꎬ但还需重点分析双向运行由于待闸点的变化延长较单向运行带来的船舶总时间增加带来的影响ꎮ２.３ 船舶总时间(Ｔｓ)
船舶总时间与进闸的距离、平均速度、进闸及２.移泊时的船舶或船队数量相关３.１ 船舶进船闸距离ꎮ
根据«船闸总体设计规范»ꎬ三峡及葛洲坝船２０１９年第３期
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闸船舶、船队进出闸运行距离可按下列情况分别确定ꎮ
１)单向过闸ꎬ进闸为船舶、船队的船艏自引
２艘４０ｍ趸船供船舶进闸待闸ꎬ缩短了船舶进闸距离ꎮ因环保要求ꎬ下游设置靠船设施辅助进闸的难度大ꎬ即引航道内没有合适的供双向运行的停靠设施ꎮ因此ꎬ实施双向运行时ꎬ为保障船舶在引航道内安全航行ꎬ需要前一闸次船舶全部驶出闸室并进入安全航行状态后ꎬ下一闸次的进闸船舶方可调度依次进闸ꎮ由于一号船闸通航流量流态条件较差ꎬ为保障安全ꎬ进闸船舶一般在引航道以外水域等待ꎬ待前一闸次船舶全部驶出大江引航道后方可进入引航道ꎬ增加了双向运行的船舶进出闸时间ꎮ目前ꎬ葛洲坝一号船闸单向运行时闸次间隔时间为９０ｍｉｎꎬ由运行上行闸次换向为运行下行闸次ꎬ每次换向需要另外增加闸次间隔时间约３０ｍｉｎꎻ反之一号船闸由运行下行闸次换向为运行上行闸次ꎬ每次换向需要另外增加闸次间隔时间约６０ｍｉｎꎻ均超出了双向运行设备总时间节约的２０ｍｉｎꎮ双向运行时每天运行闸次数量１５~１６个ꎬ因此ꎬ葛洲坝一号闸宜以单向运行为主ꎬ基本匹配三峡一线船闸运行ꎮ
葛洲坝三号船闸以双向运行为主ꎬ葛洲坝枢纽航运扩能工程初步计划拆除葛洲坝坝三号闸ꎬ因此ꎬ重点分析葛洲坝二号船闸不同运行条件下的进闸距离ꎮ
２)葛洲坝二号船闸单向运行进出闸距离ꎮ二号船闸参考布置图见图２ꎮ
采取工程措施延伸葛洲坝二号闸船闸上、下游导航墙长度ꎬ使得导航墙段可以供一个闸次的船舶进闸停靠ꎬ则单向运行条件下船舶可以在为１０~１１个ꎬ而单向运行日运行闸次数则可达到
三峡通航管理部门的主动努力下ꎬ在上游设置了
航道停靠位置(导航墙)至闸室内停泊位置之间的距离ꎻ出闸为船舶、船队的船艉自闸室内停泊位置至闸门外侧边缘的距离ꎮ
２)双向过闸ꎬ进闸为船舶、船队自引航道停
靠位置(靠船墩)至闸室内停泊位置之间的距离ꎻ出闸为船舶、船队自闸室内停泊位置至靠船建筑２.３.２ 葛洲坝船闸不同运行模式下进出闸距离物之间的距离ꎮ
目前三峡船舶过闸有依次过闸和成组同步移
泊两种组织方式ꎮ依次过闸是指船舶根据船闸调度指令按照顺序各自驶入及驶出船闸ꎻ成组同步移泊是指船舶根据船闸指令和闸室排档图ꎬ两两并排同步启动ꎬ同步驶入、驶出船闸ꎻ成组同步移泊方式下ꎬ同步并排行驶的２艘船舶过闸组织上可视为一个船队整体进、出闸ꎮ图见图１ꎮ
１)葛洲坝一、三号船闸情况ꎮ一号参考布置
图１ 葛洲坝一号船闸参考布置示意
葛洲坝一号船闸上下游均无靠船墩设施ꎬ在
图２ 葛洲坝二号船闸参考布置示意
导航墙待闸ꎬ船艏距离闸首约５０ｍꎬ船闸闸首长约５０ｍꎬ船艏进入闸室的距离按照船闸集泊长度计为２６６ｍꎬ因此进闸距离约为３６６ｍꎮ
出闸距离包括船首在闸室内的剩余距离、另
一侧闸首长度以及船舶总长ꎬ根据船型主尺度系列规定ꎬ未来船舶总长将提高至１３０ｍꎬ剩余距离为２８０－２６６＝１４ｍꎬ闸首长度５０ｍꎬ即出闸距离约为１９４ｍꎮ即单向运行条件下船舶进出闸总距
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离为５６０ｍꎮ
双向运行条件下船舶必须在靠船墩待闸ꎬ以上行为例ꎬ下游第一个靠船墩到下闸首距离６８３.７ｍ(上游６００ｍ)ꎬ闸首长度５０ｍꎬ船首进入闸室距９１６ｍ)ꎮ出闸距离包括船艏在闸室内的剩余距上游靠船墩到上闸首距离６００ｍ(下游６８３.７ｍ)ꎬ靠船墩长度２００ｍꎬ即上行出闸距离９９４ｍ
离２６６ｍꎬ因此上行进闸距离约为９９９.７ｍ(下行
３)葛洲坝二号船闸双向运行进出闸距离ꎮ
式过闸ꎬ船舶航行过程中的受限水域效应和船间效应加剧ꎬ对操纵影响进一步加大ꎮ为保障安全ꎬ船舶同步移泊的航速会进一步下降ꎬ观测情况显示ꎬ进出闸平均速度甚至降至０.５ｍ/ｓ以下ꎬ远不及按序依次过闸方式下的效率ꎮ因此双向运行不具备成组同步移泊的条件ꎬ仅采用按序依次过闸的方式ꎮ闸室内共４艘船舶ꎬ进闸及移泊过程中各有３个间隔时间(１３ｍｉｎ)ꎬ即:２ｔ５＝２６ｍｉｎꎮ
３)船舶总时间ꎮ每一有载闸次运行过程中ꎬ
离１４ｍ、另一侧闸首长度５０ｍ、船舶总长１３０ｍ、
还需要另外考虑首尾船舶解系缆(解缆、系缆各(下行出闸距离包括船艏在闸室内的剩余距离１０７７.７ｍ)ꎮ
、另一侧闸首长度以及船舶总长ꎬ根据船型主尺度系列规定以及新通道船型尺度研究情况ꎬ未来船舶５０总长将提高至１３０ｍꎬ剩余距离为１４ｍꎬ闸首长度
下船舶进出闸总距离为ｍꎬ即出闸距离约为１９４１９９３.ｍꎮ７即双向运行条件交通运输部建设科技项目４)进出闸期间船舶、“船复杂条件下三峡船闸队前ｍꎮ
后安全距离.ꎮ通过能力提升技术研究”成果显示ꎬ进闸过程中前后两排船舶＋Ｌ(船队)纵向间距应大于０.５×(Ｌ１２)(Ｌ１、Ｌ２分别为前后排船舶(船队)船长ꎬ即１
２.个平均船舶３.３ 船舶速度(船队)长度)ꎮ
现行通航管理办法[８]规定ꎬ进出船闸的航速
不得超过１.０ｍ/ｓꎮ双向运行条件下ꎬ为保障船舶进出闸不因航路交叉引发的安全事故ꎬ进闸停靠点选定在靠船墩ꎬ距离闸室较远ꎬ考虑到加速及减速的距离较短ꎬ其进出闸过程靠船墩至闸首之间的水域平均速度１ｍ/ｓ取ꎬ船舶驶入闸首、通过闸室、直到从另一侧闸首驶出的过程(约３８０ｍ)中平均速度将降至０.５ｍ/ｓꎬ综合全过程ꎬ取平均速度０.９ｍ/ｓꎮ
单向运行条件下ꎬ船舶停靠点选定在导航墙２.进闸位置离闸室很近３.４ 船舶总时间
ꎬ平均速度０.５ｍ/ｓꎮ
近年来ꎬ三峡船闸和葛洲坝一、二号船闸的平
均每闸次通过的船舶艘数约为４艘ꎬ理论测算船舶时间每闸次的船舶数量取４艘ꎮ
船舶大型化[９]带来了惯性大、舵效差、减速困难和受风、流、水深的影响突出等操纵难题ꎬ船闸水域为内河航道中的典型受限水域ꎬ双向运行船舶进闸点远离闸室ꎬ如果采用成组同步移泊方１７２
按１ｍｉｎ计)ꎬ不同运行模式及过闸组织方式下船舶总时间计算见表２ꎮ
表２ 舶总时间计算表
ｍｉｎ运行
方向进闸出闸模式过闸组织
ｔ１２.２ｔ间隔２解系２０６.４ｔ单向
运行
－－
４７
５缆
合计
同步移泊８.６６
２.００２９.３２
双向上行
依次进出－１２.１８.２０５１１８.６.４７４１２６.２６.００００２.２.００００４６.６４.６７
９２运行下行
－
１６.９６１９.９６２６.００２.００６４.９２
闸 ꎬ船舶总时间约为单向运行模式下３０ꎬ船舶成组同步移泊方式过ｍｉｎꎬ如果实际过闸船舶总２５长达不到~３０ｍｉｎ１３０之间ｍꎮ则船舶总时间将会更短采用牵引ꎬ预期在
[１０]进出闸、船舶自适应跟随操纵进出闸等技术实现船舶整体成组同步移泊ꎬ则单向运行模式下ꎬ船舶、船队进闸及出闸间隔时间(ｔ望进一步缩短到５)有望缩短到２３ｍｉｎ左右０ｍｉｎꎬꎮ
则船舶总时间有２.４ 葛洲坝船闸闸次间隔时间及日运行闸次
将上节分析所得的数据代入式(５)ꎬ计算结果见表３ꎮ
表３ 葛洲坝二号船闸日均运行闸次测算表ｍｉｎ运行间隔日均运模式方向过闸组织船舶总设备总
时间时间时间行闸次单向－依次进出１６.运行
－双向上行－
同步移泊４６.６７４０整体成组
２９.３２４０８６.６９.６７６３
３２２０.６２－６４.２３
９２２０４０
８４.９２２２.７７１６.８６９６运行下行
－
６４.９２２０８４.９２１６.９６
二号闸船闸上 从测算结果来看、下游导航墙长度ꎬ通过工程措施延伸葛洲坝ꎬ单向运行条件下采用成组同步移泊过闸方式ꎬ葛洲坝二号闸闸次间隔时间约为７０ｍｉｎꎬ日运行最高２１闸次ꎮ如果实际过闸船舶总长不到１３０ｍꎬ闸次运行间隔时间约为６５~７０ｍｉｎꎬ日均运行闸次数较目前存在
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表５ 单向运行闸次间隔时间统计表
闸次运行观测闸间隔时间Ｔ/ｍｉｎ次数量６５<Ｔ≤７０７０<Ｔ≤８０８０<Ｔ≤８５９０<Ｔ≤１００Ｔ>１００８５<Ｔ≤９０Ｔ≤６５
１１１９９３１２４３
平均间隔最大值时间/ｍｉｎ/ｍｉｎ６３.００６８.３６７５.８４８２.５６８８.００１０９.０８９５.２５
６４７０８０８５９０１２４９９
船海工程
第４８卷
提高３~４个的可能ꎮ
通过技术研发及创新ꎬ采取硬布线牵引或船舶自适应跟随操纵等牵引技术实现船舶整体成组同步移泊方式进出葛洲坝二号闸ꎬ日均运行闸次数将可进一步增加ꎮ
双向运行条件下ꎬ葛洲坝二号闸闸次间隔时间约为８４.９ｍｉｎꎬ日运行最高１７闸次ꎮ
最小值/ｍｉｎ６２６６７２８１８６１０３９３
３ 葛洲坝船闸运行实绩
根据葛洲坝二号船闸实际运行情况２０１８年３月份以来ꎬ长江三峡通航管理机构
ꎬ组织对葛洲坝二号船闸单向运行与双向运行方式闸次间隔时间进行了统计分析ꎬ共详细记录了９３组船舶进出６１葛洲坝二号船闸的过闸时间记录组ꎬꎬ其中单向运行
３.１ 双向运行情况
双向运行３２组ꎮ双向运行船舶待闸点为靠船墩ꎬ与理论计算选取点一致ꎬ船舶过闸过程中受各种因素干扰多ꎬ４船舶依次按序驶入或驶出船闸ꎬ每闸次约可安排
况见表－６艘船舶４ꎮ
ꎬ共观测了３２个闸次的双向运行情表４ 双向运行闸次间隔时间统计
序号每闸次观测平均间隔最长时最短时船舶艘数
闸次数时间/ｍｉｎ间/ｍｉｎ间/ｍｉｎ１２４５１０１８９２.９６.４０１０５７８综合３
４.６
８１３２４
９８.１１１２２９５.２５２２
１０４８３１２２
９０７８
９５. 闸船舶艘次为２２统计显示ｍｉｎꎬ推算日运行ꎬ观测双向平均闸次间隔时间为４艘的闸次１５.１０１闸次个ꎬ平均闸次间隔时ꎮ其中ꎬ一次过间９２.４ｍｉｎꎬ推算日运行１５.６闸次ꎬ最长闸次间隔时间为１０５ｍｉｎꎬ最短时间为７８ｍｉｎꎮ按照运行原理双向运行的闸次间隔时间无法有效缩短３.２ 单向运行情况
ꎮ单向运行船舶在导航墙待闸ꎬ与理论计算选取点一致ꎬ船舶进出闸采用成组同步移泊方式ꎬ每闸次安排４艘船舶通过ꎬ共观测了６１个闸次的单向运行情况见表５ꎮ
采用成组同步移泊方式进出闸ꎬ葛洲坝二号船闸的平均闸次间隔时间为１７.１４３８３.２ｍｉｎꎬ日运行为闸次闸次６７.２１ꎬ占观测闸次数量的ꎮ其中ꎬ闸次间隔时间７０ｍｉｎ以内的ｍｉｎꎮ闸次间隔时间２３％８５ꎬｍｉｎ平均间隔时间以内４２闸
综合６１８３.１６１２４６２７４.次ꎬ４接近观测闸次数量的ｍｉｎꎮ闸次间隔时间７０７０％ｍｉｎꎬ平均间隔时间为是船舶长度偏长ꎬ葛洲坝二号闸导航墙长度不足以上的主要原因ꎬ
不能满足停靠一闸次的４艘船舶ꎬ后２艘船舶不能直接从导航墙进闸ꎬ不能达到完全同步移泊过闸的效果ꎬ导致效率下降所致ꎮ
通过工程措施和采取合理的过闸组织模式ꎬ葛洲坝二号船闸单向运行每天运行闸次数量有比现在增加３~４个的可能ꎮ
４ 日运行 两坝枢纽匹配运行分析
当前１６ꎬ以每闸次闸次ꎬ两线船闸合计日运行４艘船舶为例ꎬ三峡每线船闸３２闸次ꎮ
综合观测分析情况ꎬ葛洲坝船闸双向运行时ꎬ二号船闸日运行１５.６闸次ꎬ葛一号闸运行仅１０~１１闸次ꎬ两座船闸日运行闸次数合计约２６闸次ꎬ无法与三峡船闸实现匹配运行ꎻ葛洲坝船闸单向运行时１５~１６ꎬ二号船闸日运行闸次ꎬ两线船闸合计日运行可超过１７.４闸次ꎬ一号闸日运行次ꎬ可以匹配三峡船闸通过能力ꎮ近阶段ꎬ葛洲坝３２闸
一、二号船闸宜采用单向运行为主的方式匹配三峡两线船闸运行ꎮ
５ 结论
时ꎬ如采取改造三号船闸并建设两线大船闸匹配１)葛洲坝枢纽航运扩能工程选择左岸方案
三峡双线新通道ꎬ应充分考虑三号船闸取消后ꎬ对其通过能力的补偿ꎬ可采取加长葛洲坝枢纽航运扩能工程中一线船闸的长度“ꎬ闸方式来补偿统一调度、联合运行并通过两坝船闸ꎮ
”和实施船舶同步移泊进出的进一步研究２)加强对船舶过闸同步移泊条件技术实施
ꎮ在充分论证的基础上加长船闸上
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下游导航墙长度ꎻ对船舶进出闸自适应跟随或硬布线牵引等船舶整体进出闸牵引技术进行研究ꎮ
３)单级船闸在上下游船舶不积压运行条件
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下ꎬ应以双向运行方式为主ꎬ以减小船闸设备设施运行的损耗ꎮ
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ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＰａｓｓｉｎｇＣａｐａｃｉｔｙｏｆＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓ￣ＧｅｚｈｏｕＤａｍＳｈｉｐ￣ｌｏｃｋａｎｄ
ＭｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＣａｐａｃｉｔｙＥｘｐａｎｓｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔ
ｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｓｔａｇｅｌｏｃｋｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓａｎｄｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｏｆｓｈｉｐｌｏｃｋｓｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄ.Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｍａｘｉｍｕｍｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｓｔａｇｅｌｏｃｋａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｍｕｌｔｉ￣ｓｔａｇｅｌｏｃｋｉｎｏｎｅ￣ｗａｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄꎬｗｈｉｃｈｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎ￣ｍａｋｉｎｇｏｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｅｗｗａｔｅｒｗａｙｓｅｒｖｉｃｅｃｈａｎｎｅｌｏｆｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｔｈｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎｅｘｐａｎｓｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｏｆＧｅｚｈｏｕＤａｍｐｒｏｊｅｃｔ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｈｉｐ￣ｌｏｃｋꎻｔｒａｆｆｉｃａｂｉｌｉｔｙꎻｉｎｔｅｒｖａｌｔｉｍｅｏｆｌｏｃｋꎻｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｓｈｉｐ￣ｌｏｃｋꎬｔｈｅｍａｉｎｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｌｏｃｋｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄꎬｔｈｅ
(ＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅＢｕｒｅａｕｏｆＣｈａｎｇｊｉａｎｇＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＮａｖｉｇａｔｉｏｎꎬＹｉｃｈａｎｇＨｕｂｅｉ４４３００２ꎬＣｈｉｎａ)
ＱＩＪｕｎ￣ｌｉｎ
(上接第１６８页)
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ｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｒｏｌｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｓｈｉｐｓｉｎｈｅａｖｙｗｅａｔｈｅｒＭｅｔｈｏｄｆｏｒｓｈｉｐ′ｓｒｏｌｌｉｎｇｐｅｒｉｏｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｗｉｔｈｒｅｇａｒｄｔｏ
ｎｏｎ￣ｌｉｎｅａｒｉｔｙｏｆＧＺｃｕｒｖｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄ
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ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＮａｔｕｒａｌＲｏｌｌｉｎｇＰｅｒｉｏｄｆｏｒＹＵＫＵＮＳｈｉｐ
(ＮａｖｉｇａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅꎬＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２６ꎬＣｈｉｎａ)
ＨＵＡＮＧＧａｎｇꎬＸＩＮＧＳｈｅｎｇ￣ｗｅｉ
ｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅａｌｓｈｉｐｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.Ｔｈｅｒｅｗａｓａｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｔｗｏｏｆｒｏｌｌｃａｎｏｎｌｙｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅａｌｓｈｉｐｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＹＵＫＵＮｓｈｉｐꎻｎａｔｕｒａｌｒｏｌｌｉｎｇｐｅｒｉｏｄｓꎻｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｏｌｌｉｎｇｚｏｎｅꎻｉｎｉｔｉａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｎａｔｕｒａｌｒｏｌｌｉｎｇｐｅｒｉｏｄｏｆＹＵＫＵＮｓｈｉｐｕｎｄｅｒｄｅｓｉｇｎｅｄｌｏａｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｅｍｐｉｒ￣
ｍｅｔｈｏｄｓ.ＡｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＹＵＫＵＮｓｈｉｐｉｓｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｆｏｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅꎬａｎｄｔｈｅｎａｔｕｒａｌｐｅｒｉｏｄ
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