三峡升船机通航运行实践与思考

三峡升船机规模大、技术难度高、机电设备种类繁多,维护难度大,且运行系统的安全保护等级高,极易出现停机故障,因此,保障升船机正常通航运行是三峡升船机建成后面临的一个挑战。本文全面回顾分析了三峡升船机2016年9月试通航以来在通航条件、设备设施运行与维护、船舶交通组织等方面面临的挑战,系统介绍了在设备设施运行改造、实船试验和配套设施建设方面取得的主要经验,指出了三峡升船机通航运行存在的不足以及后续工作展望。     

景洪升船机500吨级船舶实船试验船厢水面波动特性研究

升船机承船厢对接过程是升船机运行全过程中重要的一环,对接过程中船厢内的水面波动直接影响厢内船舶的安全停靠和水力式升船机同步轴工作条件。针对这一过程中厢内水面波动变化特性对升船机安全运行的影响,进行了在不同对接水位差启闭卧倒门和在不同航速进出船厢的500吨级船舶实船试验。重点探讨了对接水位差、船舶进出船厢航速对厢内水面波动特征值的影响,给出了船厢内波动振幅与水深和水位差的经验公式,分析其对船厢和船舶航行安全的影响。实船试验成果验证了景洪升船机500吨级船舶通航安全性。     

三峡升船机闸首工作门位与通航水位关系研究

三峡升船机具有上游水位变幅大、下游水位变率快的特点,为保证船厢与工作门准确对位,升船机闸首工作门必须根据上下游水位变化不断调整门位。文章分析升船机闸首工作门在不同门位对应设计通航水位的临界水位附近变化时,升船机可靠运行的极限水位和最高挡水水位,为升船机安全运行提供理论依据。     

垂直升船机系统机构运行风险的模糊度量方法研究*

为度量垂直升船机系统机构运行风险,针对垂直升船机系统机构的耦联性与运行风险的模糊性,融合决策实验室方法（DEMATEL）和模糊理论,构建垂直升船机系统机构运行风险模糊度量模型。从垂直升船机不同运行工况的角度出发,分析垂直升船机运行风险和风险因素之间的耦联性;构建基于DEMATEL的指标赋权模型,开发垂直升船机系统机构运行风险的模糊度量方法,并以三峡垂直升船机为例进行分析。结果表明,三峡垂直升船机系统机构运行风险等级为Ⅳ级低风险,但仍须关注船厢与闸首间隙漏水、船厢门无法正常启闭、防撞装置无法正常升降、间隙水无法正常充泄和闸首门无法正常启闭等导致垂直升船机运行不稳定的情况,应重点关注船厢水面波动对垂直升船机运行安全的影响。     

升船机船厢卧倒门启闭方式对厢内船舶系缆力的影响*

结合思林、岩滩等升船机承船厢卧倒门不同启闭方式下船舶系缆力模型试验资料,通过概化模型对升船机承船厢卧倒门启闭过程船舶受力影响因素进行分析,提出了承船厢启闭过程船舶纵向系缆力计算方法。利用建立的系缆力计算方法,对保障升船机船厢内船舶系缆安全的卧倒门启闭速度及对接水位差标准进行探讨,提出相关建议。     

景洪水力式升船机下游对接过程实船试验

在下游对接过程中,对接水位差和船舶进出厢引起水面波动是影响船舶停泊条件及升船机安全运行的主要因素。为了研究该因素对景洪升船机的影响,进行了重载和空载船舶在不同速度进出船厢、不同对接水位差启闭卧倒门的实船试验,得到相应工况下船厢水面波动、同步轴扭矩、船舶系缆力等变化特性,建立同步轴扭矩与影响因素间的相互关系,提出满足景洪水力式升船机安全运行的船舶进出厢航速与升船机对接水位差的安全控制指标。     

百色水利枢纽通航设施工程建设方案*

百色水利枢纽最大通航水头为113.80 m,上游库区水位变幅大,下游右江水位变化速率快,航运用水会对枢纽发电效益产生影响,建设通航设施面临高水头通航、节约水资源、降低对已建设施安全与运行影响等技术难题,建设方案应实现高效通航、运行可靠、维护便利、投资经济等多重目标协同效果最优。百色水利枢纽通航设施工程采用船闸与升船机组合方案、升船机与升船机组合方案、单级升船机方案和多级船闸方案进行技术经济比选,推荐船闸与升船机组合方案,其发挥了船闸适应大水位变幅和升船机提升高度大、过闸时间短的技术优势,并对升船机形式进行比选,推荐的船闸与全平衡卷扬式垂直升船机组合方案能够实现高效通航、运行可靠等建设目标。为实现高坝通航提出了新思路,对类似工程建设及规范修编具有积极的借鉴意义。     

三峡升船机准确停位系统优化改造

自三峡升船机试通航以来,由于其准确停位系统工作状态不稳定,偶尔导致升船机船厢无法准确停位于上、下游水位的情况。为改善三峡升船机准确停位系统的工作性能,计算并分析其在静态和动态条件下的检测精度,根据理论分析和试验数据提出优化改造方案。结果表明,采用脉冲宽度调制(PWM)调速和调压调速的改造方案,能够提高浮子的跟随速度,满足现阶段三峡升船机稳定运行的要求。     

缩短三峡升船机船舶进厢时间的措施

为进一步提高三峡枢纽通过能力,根据对现阶段三峡升船机船舶过厢现状的分析,发现三峡升船机设备运行时间相对稳定,船舶进厢时间是影响船舶过厢时间的主要因素,结合三峡升船机船舶调度指挥运行实际提出缩短船舶进厢时间的应对措施。船舶进厢时间明显缩短对提升三峡升船机通航效率具有重要意义。     

金沙江向家坝升船机设计与运行概述

向家坝升船机采用全平衡齿轮爬升螺母柱保安式一级垂直升船机,最大提升高度114.20m,是当今已投运升船机世界之最。2018年5月26日向家坝升船机投入试通航运行,试通航运行第二个年度货运量就达到了设计指标,通航效益显著,是目前国内运行最繁忙的升船机。本文概要介绍了向家坝升船机特点、主要设备、运行流程及试通航运行情况。     

闸室异物对船闸人字门运行的影响及对策分析*

针对船闸运行过程中伴生的闸室异物沉积现象，分析闸室异物对人字门设备运行和通航效率的影响。通过研制人字门底止水防卡阻装置，创新性地提出了一种防止异物掉落卡阻人字门的结构形式。在三峡船闸现场安装后，证明该装置可有效保护人字门运行安全，提高通航效率。该成果具有较大的推广应用价值，可促进船闸行业人字门设计制造技术的发展。     

景洪水力式升船机运行与检修

水力式升船机是我国具有自主知识产权的新型升船机,目前没有相关的运行与维护标准或规程可供借鉴。基于景洪水力式升船机建设、调试及试通航长期的工程实践,阐述景洪升船机集控与现地、自动与单步等多种运行方式和操作流程,总结升船机运行重点检查事项与安全控制指标,提出设备维护检修重点,可为水力式升船机运行维护管理提供参考。     

金沙江向家坝升船机实船试航研究

为检验向家坝升船机通航条件,协调部、省、市三级航运主管部门,明确实船试航工作流程及组织实施模式,对“船-机-水”相互适应性进行了枯水期、丰水期实船试航试验。结果表明,升船机及助导航设备设施性能良好,船舶安检调度及航路航法科学合理。泄洪工况下,下游引航道及口门区通航水流条件较差,对通航影响较大,研究应用“无人机+自动跟踪浮子”及“三维立体视觉”水流条件观测新方法,提出电站出流8 500 m³/s,泄洪不超2 200 m³/s双控通航流量标准,试航成果为后续升船机试通航运行及通航验收提供数据支撑。     

三峡升船机通航船舶最大尺度正式公布

正为进一步保障三峡升船机的安全高效运行,近日,交通运输部发布《三峡升船机通航船舶船型技术要求(试行)》公告,明确通过三峡升船机的通航船舶最大尺度、吃水和排水量控制标准。按照规定,允许通过三峡升船机的船舶类型主要为客船、滚装货船、集装箱船,禁止载运危险货物的船舶通过升船机。通航船舶需满足《长江水系过闸运输船舶标准船型主尺度系列》有关规定,同时,     

水力式升船机运行安全重要风险源风险分析*

水力式升船机是高坝通航建筑物的一种新形式，在国内外没有运行经验可供借鉴。为保障水力式升船机安全可靠运行，针对重要风险源风险评价的模糊性难题，通过构建水力式升船机重要风险源因子事故树，辨识水力式升船机运行风险因子及其逻辑关系，提出基于模糊理论的水力式升船机运行安全重要风险源风险分析方法。以景洪水力式升船机为例，定量分析风险因子的风险等级，对水力系统、机械系统重要风险源进行安全风险评价。结果表明，该方法能够客观地评价风险，可为水力式升船机运行风险预警和管理提供技术支撑。     

飞来峡二、三线船闸人字门及阀门原型调试研究

飞来峡二、三线船闸是目前广东省内最大船闸,为保证船闸人字门和输水工作阀门正常安全高效工作,同时更好地积累大型船闸金属结构设备的运行经验,对飞来峡二、三线船闸人字门和输水工作阀门运行特性进行调试研究,结果表明:人字门采用三阶段加减速启闭过程,液压启闭机油压过程线较为平稳,油压值和压力值均远小于液压启闭机设计额定值,能满足液压启闭机安全运行要求;工作阀门启闭过程中,油缸有杆腔最大压力基本已接近或超过设计值,运行过程需重点调试;工作阀门在开启过程中各向加速度值均较小,振动强度小,运行较平稳。     

三峡升船机抽管道水流程优化及效能分析

针对三峡升船机运行流程中部分机构运行时间较长、影响运行效率的问题,开展了升船机运行流程优化研究。通过统计分析和理论计算,指出上下游航道水位差小于一定范围时抽管道水步序会影响升船机运行效率。结合长期的运行管理经验,提出三峡升船机抽管道水流程优化方案,并进行安全性论证和效能分析。结果表明：现有条件下,流程优化后可每厢次节约升船机设备运行时间约70 s,极大提高升船机运行效率。     

三峡升船机下闸首卧倒门运行区域非恒定流的运动特性

为了分析三峡升船机下游引航道与下闸首卧倒门运行区域非恒定流运动特性,采用Flow-3D软件建立三峡升船机承船厢与下闸首卧倒门运行区域的三维模型,通过水面波动荷载概化模型计算分析下游不同水位、不同波幅非恒定流对下闸首卧倒门运行的影响因素。研究下游非恒定流作用于卧倒门的理论计算力矩与卧倒门关门实测力矩的关系,提出卧倒门安全运行策略,降低由下游非恒定流作用而引起的下闸首卧倒门运行安全风险。结果表明,下游引航道较小的水面波动传递到升船机下闸首卧倒门运行区域将引起很大的水面波动,而枢纽下游水位对卧倒门运行影响较小。     

垂直升船机船厢门控制过程实现

在垂直升船机运行过程中，承船厢船厢门是保证船厢水深、连通船厢水域和上下游水域的重要机构。通过简要介绍承船厢船厢门的结构及布置、控制系统的组成、运行过程实现，探讨采用可编程控制器实现对船厢门启闭控制，使船厢门安全可靠运行的方法。     

升船机适用条件的研究

探讨升船机适用条件,提出升船机在优化航道网、提高航道通航效率中的作用。升船机的省水特点决定了它在我国中西部地区航道开发建设中的地位。升船机也是解决高坝通航一种非常有效的手段。